กลับหน้าบทความอิเล็กทรอนิกส์ | SE-ED.com | Electronics Society | ThailandIndustry.com | Webboards |
เทอร์โมคัปเปิล ตอนจบ : สว่าง ประกายรุ้งทอง

ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 94 เดือน สิงหาคม พ.ศ. 2532

หน้าแรก
ไฟโรมิเตอร์
ไฟโรมิเตอร์ทำเอง
การทำงานของวงจร
การสร้าง
การปรับแต่ง

ไพโรมิเตอร์

ไพโรมิเตอร์ในทางการค้ามักมีราคาแพง และ ไม่เหมาะกับงานเล็กน้อย. แต่ก็เป็นไปได้ในการสร้างไพโรมิเตอร์อย่างง่าย โดยการใช้เทอร์โมคัปเปิล ซึ่งจะทำหน้าที่ได้เหมือนกัน แต่ด้วยราคาที่ถูกกว่ามาก.

ไพโรมิเตอร์ขนาดเล็กที่จะอธิบายในที่นี้ใช้เทอร์โมคัปเปิล ชนิด K เป็นโพรบ ซึ่งขึ้นอยู่กับรอยต่อระหว่างโลหะโครเมล - อลูเมล. เทอร์โมคัปเปิลชนิดนี้เหมาะสำหรับการวัดค่าอุณหภูมิในช่วง 900 องศาเซลเซียส โดยจะให้ค่าเอาท์พุต อย่างเหมาะสม และ มีความเที่ยงตรง ตลอดจนมีราคาถูก.

.สำหรับงานที่ไม่ต้องการความเที่ยงตรงสูงนัก การใช้เทอร์โมคัปเปิลชนิด K ก็เป็นการเพียงพอแล้ว. แต่ถ้าหากต้องการค่า ความเที่ยงตรงสูงกว่านี้ และ มีเสถียรภาพดี กว่านี้ อาจจะต้องใช้เทอร์โมคัปเปิลชนิด N .

.นอกจากนี้ไพโรมิเตอร์ขนาดเล็กที่อธิบายในที่นี้ไม่ได้จำเพาะเจาะจงที่จะใช้กับเทอร์โมคัปเปิลชนิด K เท่านั้น. ยังสามารถ ใช้กับชนิด N , J หรือ E ก็ได้ หรือ แม้แต่กับชนิดที่มีราคาแพงขึ้น เช่น ชนิด R และ S.

โดยการดัดแปลงเพียงเล็กน้อย แต่ขอเน้นว่าวงจรนี้ตั้งใจสำหรับใช้วัดแบบสมัครเล่น ไม่ได้ออกแบบาหรับการใช้กับอุตสาห กรรม ดังนั้นจึงไม่ขอแนะนำให้ใช้กับเทอร์โมคัปเปิลแบบแพงๆ เช่น ชนิด R หรือ S .

หลักการพื้นฐานในการออกแบบวงจรนี้ก็เพื่อใช้วัดอุณหภูมิของชิ้นเหล็ก ที่จะทำการปรับคุณสมบัติด้วยความร้อนและยังคงเหมาะกับการวัดอุณหภูมิในเตาอบ. โดยโพรบชนิด K นั้น สามารถทนอุณหภูมิได้สูงถึง 1100 องศาเซลเซียส . ในขณะที่ชนิด N สามารถทนอุณหภูมิได้สูงถึงประมาณ 1250 องศาเซลเซียส . ส่วนชนิด R และ S สามารถทนอุณหภูมิได้สูงกว่าจนถึง ประมาณ 1400 องศาเซลเซียส.

ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว เทอร์โมคัปเปิลจะผลิตแรงดันเอาท์พุตดีซีขนาดเล็ก ซึ่งเป็นสัดส่วนกับค่าความแตกต่างของอุณหภูมิ ที่รอยต่อการทำงาน และ รอยต่ออ้างอิง. ซึ่งหมายความว่า สิ่งที่เราต้องการในการสร้างไพโรมิเตอร์นอกจากตัวเทอร์โมคัปเปิล แล้วก็คือ การวัดแรงดันดีซีขนาดเล็ก หรือ ที่ เรียกว่า ดีซี มิลลิโวลต์มิเตอร์.

แน่นอน ทางออกอีกทางหนึ่งก็โดยการใช้ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ ซึ่งมีอยู่หลายแบบที่ มีย่านการวัดแรงดันต่ำๆ ที่เหมาะสม. แต่มีราคาค่อนข้างแพง และ ไม่เหมาะกับการนำมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าต้องการไพโรมิเตอร์ สำหรับการวัดอุณหภูมิเตาอบเป็นระยะเวลานานๆ.

วิธีการอื่นๆก็โดยการต่อเทอร์โมคัปเปิลโดยตรงเข้ากับใเตอร์แบบเข็มแกว่งขนาดเล็ก ซึ่งใช้ได้ในบางสถานการณ์เท่านั้น แต่โดยทั่วไปแล้วผลที่ได้ไม่น่าพอใจ. เรื่องจากเอท์พุตของเทอร์โมคัปเปิลมีค่าต่ำเกินไป ที่ค่าอุณหภูมิที่เราสนใจยกตัวอย่าง เช่น ที่ เอาต์พุตค่าสูงสุดของโพรบชนิด E จะผลิตแรงดันเพียง 59 มิลลิโวลต์ ที่อุณหภูมิ 780 องศาเซลเซียส . ในขณะที่ชนิดที่หาได้ ง่ายกว่า คือ ชนิด K จะให้ค่าเอาต์พุตที่ต่ำกว่า คือ 32.45 มิลลิโวลต์ที่อุณหภูมิ 780 องศาเซลเซียส

ถ้าหากพิจารณาว่า มิเตอร์แบบเข็มส่วนใหญ่แล้วจะมีค่าความไวต่อแรงดัน โดยปกติเท่ากับ 100 มิลลิ โวลต์เต็มสเกลโดย ไม่คำนึงถึงค่าความไวของกระแสจะปรากฏชัดเจนว่า การอ่านค่าแรงดันต่ำๆ เหล่านี้ ที่ค่าความเที่ยงตรงใดๆ เป็นเรื่องที่ยากมาก.

ทางเลือกอื่นก็โดยการใช้วงจรขยายสัญญาณไฟตรงขนาดเล็ก ซึ่งวงจรนี้ทำหน้าที่แปลงมิเตอร์เข็มแกว่งราคาถูกแบบ มาตราฐานขนาด 0 - 1 mA .ให้เป็นดีซีมิลลิโวลต์มิเตอร์ ที่มีค่าแรงดันเต็มสเกลที่เหมาะสมขนาด 50 มิลลิโวลต์เพื่อให้เหมาะสมกับโพรบชนิด K .


สงวนลิขสิทธิ์
พ.ศ. 2542-2553 โดยบริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน)
Copyright © 1999-2010 by SE-EDUCATION Public Company Limited. All rights reserved.