Nhiệt độ cần đo được xác định thông qua việc đo sức điện động sinh ra ở hai đầu dây của cặp nhiệt ngẫu. Độ chính xác của phép đo sức điện động của cặp nhiệt ngẫu phụ thuộc nhiều yếu tố. Muốn nâng cao độ chính xác cần phải:
- Giảm thiểu ảnh hưởng của tác động của môi trường đo lên nhiệt độ đầu tự do.
- Giảm thiểu sự sụt áp do có dịng điện chạy qua các phần tử của cảm biến và mạch đo.
Sơ đồ mạch đo dùng milivôn kế
- Sơ đồ:
Trên hình 5.6 biểu diễn sơ đồ đo thơng dụng sử dụng milivơn kế từ điện.
Hình 5.6: Sơ đồ mạch đo
Khi nhiệt độ hai đầu tự do (2) và (3) bằng nhau thì sức điện động trong mạch chính là sức điện động của cặp nhiệt, nếu chúng khác nhau thì trong mạch xuất hiện suất điện động ký sinh ở các mối nối và làm sai lệch kết quả đo.
Để đo trực tiếp hiệu nhiệt độ giữa hai điểm người ta dùng sơ đồ đo vi sai như hình 5.7. Trong sơ đồ này, cả hai đầu 1 và 2 của cặp nhiệt là đầu làm việc tương ứng với nhiệt độ t1và t2. Kết quả đo cho phép ta xác định trực tiếp giá trị của hiệu số hai nhiệt độ t1- t2.
Hình 5.8: Sơ đồ mắc nối tiếp
Hình 5.9: Hiệu chỉnh nhiệt độ đầu tự do
Trường hợp nhiệt độ môi trường đo không khác nhiều nhiệt độ đầu tự do, để tăng độ nhạy phép đo có thể mắc theo sơ đồ nối tiếp n cặp nhiệt như hình 5.8. Sức điện động tổng của bộ mắc nối tiếp bằng nEAB(t,t0).
Sơ đồ mạch đo xung đối dùng điện thế kế
Trên hình 5.10 trình bày sơ đồ đo bằng phương pháp xung đối, dựa theo nguyên tắc so sánh điện áp cần đo với một điện áp rơi trên một đoạn điện trở.
Hình 5.10: Sơ đồ đo bằng phương pháp bù
Theo sơ đồ hình (5.10a) ta có:
Nếu EX= I0RABthì IP= 0, tức là điện thế kế chỉ khơng, khi đó điện áp rơi trên AB bằng giá trị EXcần đo.
Ta có:
Nếu cố định được I0, L, R ta có Exphụ thuộc đơn trị vào l tức là phụ thuộc vào vị trí con chạy của đồng hồ đo.
Trên sơ đồ hình (5.10b), EM là một pin mẫu, RM là một điện trở mẫu bằng manganin. Khi đóng P vào K thì điện áp rơi trên RM được so sánh với pin mẫu. Nếu kim điện kế chỉ khơng thì khơng cần điều chỉnh dịng I0, nếu kim điện kế lệch khỏi khơng thì dịch
chuyển Rđcđể kim điện kế về khơng. Khi đo đóng P vào D và xê dịch biến trở R để kim điện kế chỉ khơng, khi đó Ex= UAB.