ترموپیل چیست؟

ترموپیل :

thermopile یک وسیله الکترونیکی است که انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

این از چندین ترموکوپل تشکیل شده است که معمولاً به صورت سری یا کمتر به صورت موازی به هم متصل می شوند.

ترموکوپل ها با اندازه گیری اختلاف دما از نقطه اتصال خود به نقطه ای که در آن ولتاژ خروجی ترموکوپل اندازه گیری می شود، کار می کنند.

ترموکوپل ها را می توان به صورت سری به صورت جفت ترموکوپل با اتصالی که در دو طرف یک لایه مقاومت حرارتی قرار دارد متصل کرد.

خروجی از جفت ترموکوپل ولتاژی خواهد بود که به طور مستقیم با اختلاف دما در لایه مقاومت حرارتی و همچنین با شار حرارتی از طریق لایه مقاومت حرارتی متناسب است.

افزودن جفت ترموکوپل بیشتر به صورت سری، مقدار ولتاژ خروجی را افزایش می دهد.

ترموکوپل ها را می توان با یک جفت ترموکوپل، متشکل از دو اتصال ترموکوپل، یا چند جفت ترموکوپل، ساخت.

ترموپیل آرایه‌ای از ترموکوپل‌هایی است که به‌طور سریالی به هم متصل شده‌اند، که هر کدام از دو ماده غیرمشابه با توان حرارتی-الکتریکی زیاد و قطبیت‌های مخالف تشکیل شده‌اند.

ترموکوپل‌ها در مناطق سرد و گرم یک سازه قرار می‌گیرند. و اتصالات گرم از نظر حرارتی از اتصالات سرد جدا می شوند.

اتصالات سرد معمولاً بر روی بستر سیلیکونی قرار می گیرند تا هیت سینک موثری را فراهم کنند.

در مناطق گرم، جسم سیاهی برای جذب مادون قرمز وجود دارد که با توجه به شدت فروسرخ فروسرخ، دما را بالا می برد.

ترموپیل آرایه ای از چندین ترموکوپل است که به صورت سری به هم متصل شده اند.

ترموپل با N ترموکوپل ولتاژ N برابر بزرگتر از ولتاژ تولید شده توسط یک ترموکوپل منفرد خروجی می دهد و حساسیت مبدل را افزایش می دهد.

با وجود عناصر کافی در ترموپیل، می توان یک ولتاژ مفید برای کنترل فرآیند دیگری تولید کرد.

این نوع مبدل اغلب برای اندازه گیری شار گرما استفاده می شود.

ترموپیل ها به دمای مطلق پاسخ نمی دهند، اما ولتاژ خروجی متناسب با اختلاف دما یا گرادیان دما تولید می کنند.

ترموپیل ها برای ارائه خروجی در پاسخ به دما به عنوان بخشی از دستگاه اندازه گیری دما استفاده می شوند، مانند دماسنج های مادون قرمز که به طور گسترده توسط متخصصان پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن استفاده می شود یا در موارد حرارتی استفاده می شود.

شتاب سنج برای اندازه گیری مشخصات دمای داخل حفره مهر و موم شده سنسور.

. آنها همچنین به طور گسترده در سنسورهای شار حرارتی و کنترل های ایمنی مشعل گاز استفاده می شوند.

خروجی ترموپیل معمولاً در محدوده ده ها یا صدها میلی ولت است.

علاوه بر افزایش سطح سیگنال، ممکن است از دستگاه برای ارائه میانگین دمای مکانی استفاده شود.

ترموپیل ها همچنین برای تولید انرژی الکتریکی از، به عنوان مثال، گرما از اجزای الکتریکی، باد خورشیدی، مواد رادیواکتیو یا احتراق استفاده می شوند.

این فرآیند همچنین نمونه‌ای از اثر پلتیه (جریان الکتریکی که انرژی گرمایی را منتقل می‌کند) است زیرا فرآیند گرما را از اتصالات گرم به سرد منتقل می‌کند.

برنامه ها:

دتکتورهای Thermopile آشکارسازهای حرارتی هستند که از اثر Seebeck استفاده می کنند که در آن نیروی الکتروموتور حرارتی متناسب با انرژی نور فروسرخ فرودی ایجاد می شود.

آشکارسازهای ترموپیل خود هیچ وابستگی به طول موج ندارند و بنابراین با انواع مختلف مواد پنجره برای کاربردهای مختلف مانند اندازه‌گیری دما، سنجش بدن انسان و تجزیه و تحلیل گاز استفاده می‌شوند.

مزایای Thermopile

• بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی
• پاسخ پایدار به تابش DC که از اجسام اندازه‌گیری دما حذف شده است
• ویژگی‌های پاسخ پایدار

ترموپیل دمای دیفرانسیل

نمودار یک دماسنج دمای تفاضلی با دو مجموعه از جفت ترموکوپل که به صورت سری نشان داده شده در بالا به هم متصل شده اند.

دو اتصال ترموکوپل بالا در دمای T1 هستند در حالی که دو اتصال ترموکوپل پایین در دمای T2 هستند.

ولتاژ خروجی از ترموپل، ΔV، به طور مستقیم با اختلاف دما، ΔT یا T1 – T2، در سراسر لایه مقاومت حرارتی و تعداد جفت اتصال ترموکوپل متناسب است.

خروجی ولتاژ ترموپیل نیز مستقیماً با شار حرارتی q از طریق لایه مقاومت حرارتی متناسب است.

همچنین بخوانید: چگونه RTD 4 سیم کار می کند؟

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.