Hvad er termoelement?

En termoelement er en enhed der bruges til at konvertere varme til elektrisk strøm. Den måler temperaturforskellen mellem to punkter. Termoelementer er blandt de mest anvendte temperatursensorer på grund af deres store tilgængelighed og meget lave omkostninger. Desværre er de imidlertid ikke de mest nøjagtige temperaturlæsere.
Seebeck-effekten

Seebeck-effekten spiller en nøglerolle i funktionen af et termoelement. Det hedder, at en temperaturforskel mellem to metalhalvledere skaber elektricitet. Når disse halvledere danner en løkke, dannes en elektrisk strøm. Termoelementer er afhængige af denne effekt for at måle temperatur. Når et termoelement placeres mellem en temperaturgradient mellem to halvledere, bliver det en del af kredsløbet oprettet af Seebeck-effekten. Dette giver det mulighed for at måle en spænding og konvertere denne spænding til en læsbar temperaturgradient afhængig af hvilke typer metal der bruges.
Funktionen af et termoelement

Når et termoelement måler en temperaturgradient, måler det temperaturforskellen mellem to halvledere. Dette betyder, at et termoelement skal tilsluttes et multimeter, som gør det muligt for brugeren at læse spændingen for de to involverede halvledere. Forskellen i temperatur og spænding er direkte relateret. Hvis man derfor kan læse spændingen, der løber gennem et kredsløb, kan man derefter beregne temperaturforskellen mellem de to halvledere. Denne temperaturforskel opnås ved måling af spændingen; for spændingen svarer direkte til temperaturforskellen mellem de to forbindelser i termoelementets halvledere.
Typer af termoelementer

Der er mange typer termoelementer, der alle varierer i metallegeringen brugt i deres sonde. De mest almindelige termoelementer af type K (chromel-alumel) er meget billige og har et bredt temperaturområde, de kan måle. Imidlertid viser billigheden af denne type det faktum, at det ikke er særlig nøjagtigt og kan opleve ændringer i følsomhed ved temperaturer over 354 grader Celsius, som er Curie-punktet for nikkel, en bestanddel af krom. Termoelementer af type E (krom-konstantin) har en højere følsomhed end type K og er ikke-magnetiske. Der er mange andre typer termoelementer, og en komplet liste findes i afsnittet Ressourcer.
Anvendelser

Termoelementer bruges til fremstilling af stål til at måle temperaturen på stålet for at bestemme kulstofindhold i stålet baseret på dets smeltetemperatur. De bruges også i pilotlys. Denne anvendelse kræver, at termoelementets sonde er i pilotflammen for at fortælle, om flammen er tændt. Når flammen er tændt, genereres der en strøm i termoelementet, og den aflæser den varme, der produceres af flammen. Når flammen er slukket, kan elektroniske sensorer vide, at de slukker for gas for at forhindre mulige gaslækager.
Brug af termoelementbrug