Conversione energetica delle termocoppie: Termico → Elettrico (Effetto Seebeck)
Una termocoppia è un trasduttore termico-elettrico allo stato solido basato sull'effetto Seebeck.
Principio
Due fili di metalli diversi (es. Chromel/Alumel = Tipo K) uniti a due giunzioni:
- Giunzione calda (punto di misura) — temperatura T₁.
- Giunzione fredda (riferimento) — temperatura T₀.
Una tensione V = α(T₁ – T₀) appare agli estremi aperti, dove α è il coefficiente di Seebeck (~41 µV/°C per il Tipo K).
Flusso Energetico
Energia termica (ΔT) → Energia elettrica (tensione/corrente). Nessuna parte mobile, nessuna alimentazione esterna necessaria per la rilevazione stessa.
Tipi Comuni e Range
| Tipo | Leghe | Range | Sensibilità |
|---|---|---|---|
| K | Chromel / Alumel | –200 a +1260 °C | 41 µV/°C |
| J | Ferro / Constantan | –40 a +750 °C | 55 µV/°C |
| T | Rame / Constantan | –200 a +350 °C | 43 µV/°C |
| E | Chromel / Constantan | –200 a +900 °C | 68 µV/°C |
| R/S | Pt-Rh / Pt | 0 a +1600 °C | 10 µV/°C |
Uso Pratico
- Compensazione giunzione fredda (CJC) nello strumento linearizza l'uscita.
- Robuste, veloci (risposta ms), economiche — standard industriale da oltre 100 anni.