เซนเซอร์ชนิดเทอร์โมคัปเปิ้ลและหลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิ้ล (Thermocouple Sensor)

        Thermocouple Sensor หรือเซนเซอร์วัดอุณหภูมิชนิดเทอร์โมคัปเปิ้ล เป็นเซนเซอร์ที่อาศัยหลักการของไฟฟ้าเคมีที่เกิดจากวัสดุที่เป็นโลหะต่างชนิดกัน โดยที่ส่วนปลายข้างหนึ่งถูกเชื่อมติดเข้าด้วยกันส่วนปลายอีกข้างหนึ่งทำหน้าที่อ่านค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะมีมาตรฐานของ Thermocouple แต่ละชนิดที่กำหนดโดยสากล โดยที่จะมีความแตกต่างตรงชนิดของโลหะที่ใช้และย่านอุณหภูมิเป็นตัวกำหนด ซึ่งรายละเอียดมีดังนี้

ตาราง Thermocouple ชนิดต่างๆ

        หลักการทำงานของ Thermocouple คือ เมื่อเกิดความแตกต่างของอุณหภูมิที่จุดปลาย(ข้างที่ถูกเชื่อมติดเข้าด้วยกัน) เทียบกับจุดอ้างอิง(ซึ่งตามหลักการแล้วจะเป็นจุดที่ 0 องศาเซลเซียส) แล้วจะเกิดความต่างศักย์ที่ปลายสาย โดยความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขั้นจะมีค่าไม่สูง อยู่ในหลักของ mV หลักการทำงานของ Thermocouple แสดงให้เห็นดังรูป

รูปแสดงหลักการทำงานของ Thermocouple เทียบกับจุดอ้างอิง

        แต่โดยทั่วไปแล้วเรานิยมใช้งานตัว Thermocouple ต่อเข้ากับจอแสดงผล(Indicator)เพื่อทำการอ่านค่าที่ได้โดยตรง ซึ่งตัว Indicator ที่ดีนั้นโดยทั่วไปแล้วควรจะมีเซนเซอร์วัดอุณหภูมิตัวหนึ่งติดอยู่ที่จุดเชื่อมต่อของปลายสายเข้ากับหน้าจอแสดงผล ซึ่งเรียกว่า Internal Cold Junction ทำหน้าที่ในการชดเชยอุณหภูมิ ณ จุดต่อสายเพื่อลดความคลาดเคลื่อนในการอ่านค่าอุณหภูมิ โดยปกติแล้วหน้าจอแสดงผลทั่วไปจะมีย่านการใช้งานที่เหมาะสมอยู่ปกติจะอยู่ที่ 23 – 27 องศาเซลเซียส การใช้งานนอกเหนือจากย่านการใช้งานที่คู่มือของหน้าจอแสดงผลระบุไว้อาจเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ผลการวัดมีความคลาดเคลื่อนด้วยเช่นกัน

รูปแสดง Internal Cold Junction ของหน้าจอแสดงผล

        Key Word : Thermocouple Sensor, หลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิ้ล, Internal Cold Junction