Mengapa kurva suhu-tegangan dari semua jenis termokopel melewati titik asal?

Perhatikan bahwa suhu dalam grafik adalah dalam ° C, bahkan tidak dalam ° K.

0 ° C adalah batas antara suhu air dan es di bawah tekanan 1 atm. Mengapa termokopel memberi tegangan 0V pada suhu 0 ° C? Apakah ada hubungan antara air dan termokopel, apakah termokopel dirancang untuk berperilaku seperti ini, atau ini hanya kebetulan?

Tegangan termokopel berasal dari perbedaan suhu antara persimpangan indra dan persimpangan referensi; persimpangan referensi selalu ada dan mungkin koneksi kabel termokopel ke voltmeter Anda; Perhatikan bahwa bahan kuningan, tembaga, plating semuanya membentuk persimpangan menengah tambahan yang membatalkan jika mereka berada pada suhu yang seragam. Tabel termokopel didasarkan pada persimpangan referensi berada pada 0C (referensi titik es, konvensi) sehingga itulah sebabnya suhu persimpangan persimpangan dalam tabel ini semua 0V pada 0C. Situs web Omega Engineering memiliki dokumentasi referensi hebat tentang termokopel yang menjelaskan semua tentang referensi dan persimpangan menengah. http://www.omega.com/techref/

Ada banyak metode kompensasi suhu. Salah satunya adalah untuk menempatkan persimpangan referensi di lumpur es, titik referensi yang stabil dan dikenal. Lain adalah untuk menghasilkan tegangan untuk mengimbangi suhu persimpangan yang sebenarnya sehingga tegangan yang diukur akan menjadi "suhu tabel" tanpa offset. Metode lain adalah dengan menggunakan suhu persimpangan ambient dan stabil di atas dalam hal offset tetap dapat digunakan untuk mengkompensasi. Meskipun ini semua terdengar rumit, termokopel sering digunakan untuk suhu ekstrem, dan pengukuran akurat atau stabilisasi sambungan referensi dapat dilakukan dengan metode elektronik suhu rendah.

Suhu pada sumbu X adalah perbedaan suhu antara dua persimpangan termokopel. Itu bukan suhu absolut. Jika kedua persimpangan berada pada 0 ^o C, tegangan termokopel akan 0V. Jika kedua persimpangan berada pada 100 ^o C, tegangan termokopel akan tetap 0V.

Tegangan dalam termokopel adalah fungsi dari perbedaan antara suhu "panas" dan "dingin" bagian termokopel. Jika tidak ada perbedaan suhu maka tidak ada tegangan. Lihat Wikipedia tentang termokopel untuk detailnya.

Itulah sebabnya bahwa untuk mendapatkan pembacaan absolut seseorang perlu menggunakan "kompensasi persimpangan dingin".

Semua jawaban sebelumnya mengatakan bahwa tegangan dari termokopel adalah fungsi dari perbedaan suhu antara persimpangan panas dan dingin. Ini adalah perkiraan yang agak kasar, dan tidak sepenuhnya benar.

Misalnya, jika persimpangan panas pada 100 ° C dan persimpangan dingin pada 0 ° C, tegangan tidak akan persis sama seperti jika persimpangan panas di 200 ° C dan persimpangan dingin di 100 ° C. Untuk termokopel tipe K, yang pertama akan 4,096mV dan yang terakhir 4,042mV. Perbedaannya mungkin tampak kecil (sekitar 1% kesalahan), tetapi dalam banyak kasus tidak dapat diabaikan.

Secara konvensional , voltase termokopel diberikan dengan suhu sambungan dingin 0 ° C (karena mudah untuk membuat suhu akurat konstan 0 ° C / 32 ° F dengan penangas es). Sekarang, tegangan dari termokopel dengan kedua ujungnya pada 0 ° C harus 0uV (harus jelas dari termodinamika / konservasi energi), sehingga grafik akan selalu melewati 0 (ketika 0 dipilih sebagai suhu persimpangan dingin!) . Grafik yang dibuat dengan ° F biasanya melewati 32, kadang-kadang 75 ° F.