Приборы термоэлектрической системы.

Термоэлектрические (ТЭ) измерительные приборы основаны на преобразовании электрической энергии в тепловую, а затем вновь в электрическую. Приборы этой системы состоят из термоэлектрического преобразователя (ТП) и магнитоэлектрического измерительного механизма. Термоэлектрический преобразователь представляет собой объединение нагревателя (тонкая проволока из нихрома или константана) и термопары (рис. 3. а). Термо ЭДС термопары е, зависит от температуры ее рабочего спая, т.е. от температуры нагревателя, которая, в свою очередь определяется действующим значением протекающего по нему тока .

Протекающий по нагревателю ТП ток (переменный или постоянный) нагревает рабочий спай термопары до температуры пропорциональной квадрату действующего значения этого тока.

Показание прибора определяется по следующей формуле:

ще K – коэффициент пропорциональности, определяемый особенностями конструкции ТП; I – действующее значение измеряемого тока .

На рис. (3, б) приведена схема ТЭ амперметра, а на (рис. 3, в) – схема ТЭ вольтметра.

Для измерения малых токов и напряжений (поскольку значения термоЭДС термопары незначительны – единицы – десятки милливольт) в схему прибора вводится усилитель постоянного тока, повышающий выходной сигнал термопары. Расширение диапазонов измерения ТЭ амперметров в сторону увеличения значений осуществляется с помощью измерительных трансформаторов тока. В случае расширения пределов ТЭ вольтметров применяют добавочные резисторы с различными сопротивлениями.

К достоинствам ТЭ приборов можно отнести следующие:

•работа как с постоянными, так и с переменными токами и напряжениями;

•реакция на истинное среднее квадратическое (действующее) значение независимо от формы сигнала;

• широкий диапазон частот измеряемых сигналов (до десятков мегагерц);

•сравнительно высокая точность приборов (типичные классы точности 1,0 ... 1,5).

. К недостаткам ТЭ приборов относятся:

невысокое быстродействие в силу значительной тепловой инерционности ТП;

• заметное собственное потребление приборов от источника исследуемого сигнала;

неравномерность (квадратичность) шкалы приборов;

зависимость точности от изменения температуры свободных концов термопары;

малая перегрузочная способность.

. Обозначение термоэлектрических приборов на шкалах: