Σχεδίαση και υλοποίηση μετρητικής διάταξης με θερμοζεύγη

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία παρουσιάζει την σχεδίαση και την υλοποίηση την μετρητική διάταξη με θερμοζεύγη. Ένα θερμοζεύγος αποτελείται από δύο αγωγούς από διαφορετικά μέταλλα ή κράματα μετάλλων. Όταν δυο διαφορετικά μέταλλα έρθουν σε επαφή αναπτύσσεται μεταξύ τους μια διαφορά δυναμικού E(Seebeck) που εξαρτάται από την θερμοκρασία Τ και το είδος των μετάλλων. Για μικρές μεταβολές της θερμοκρασίας ΔΤ ισχύει ο τύπος Ε=αΔΤ, όπου α ο συντελεστής Seebeck σε μV/oC. Η μέτρηση της θερμοκρασίας με το θερμοζεύγος γίνεται βάζοντας το στη περιοχή ή το σώμα που θέλουμε και μετράμε την τάση στα άκρα του. Σε πολλές περιπτώσεις οι ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και τον έλεγχο (δηλαδή την καθοδήγηση) φυσικών, χημικών, μηχανικών και γενικότερα τεχνολογικών διαδικασιών, από το αυτόματο άναμμα ενός λαμπτήρα όταν νυχτώνει μέχρι την αυτόματη ανάμιξη και επεξεργασία χημικών ουσιών σε ένα εργοστάσιο. Αυτό είναι και η ουσία της έννοιας του αυτοματισμού, η καθοδήγηση συστημάτων από ηλεκτρονικά συστήματα χωρίς την απαίτηση ανθρώπινης παρέμβασης. Η πορεία μίας διαδικασίας μπορεί να γίνει γνωστή από κάποιο φυσικό μέγεθος που σχετίζεται με το αποτέλεσμα της. Για παράδειγμα, μπορούμε να παρακολουθήσουμε τη διαδικασία θέρμανσης ενός προϊόντος μετρώντας τη θερμοκρασία του. Οι μετρήσεις των φυσικών μεγεθών γίνονται με τη βοήθεια αισθητήρων ή αλλιώς αισθητηρίων (sensors). Αυτά είναι διατάξεις που διαθέτουν κάποια κατάλληλη ιδιότητα, η οποία μεταβάλλεται ως συνάρτηση του μετρούμενου φυσικού μεγέθους. Έτσι η μέτρηση της ιδιότητας του αισθητήρα επιτρέπει τον άμεσο ποσοτικό υπολογισμό της τιμής του φυσικού μεγέθους. Η μελέτη και εφαρμογή στην πράξη των αισθητήρων αποτελεί αντικείμενο της Οργανολογίας (Instrumentation).