เขียนโดย: แมนรัตน์ รุ่งวัฒนโยธิน

ผู้จัดการฝ่ายขาย

สวัสดีครับ ทุกท่านหลายๆท่านคงมีการใช้ Thermocouple อยู่บ้าง และได้ยินคำว่า Reference Junction อยู่บ่อยๆ วันนี้ผมจะมาพูดถึง Reference Junction ครับว่ามันคืออะไร

หลักการทำงานของ Thermocouple คือ อาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิในการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าขึ้น การที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าค่าหนึ่งจะอ้างอิงเป็นอุณหภูมิค่าหนึ่งได้ แสดงว่าความแตกต่างของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นนั้นจะต้องอ้างอิงกับอุณหภูมิค่าคงที่ค่าหนึ่งเสมอ โดยเรียกอุณหภูมิคงที่ที่ใช้อ้างอิงนี้ว่า Reference Junction และได้มีการกำหนด Reference Junction ให้เป็น 0 °C เพื่อให้การวัดอุณหภูมิเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เป็นมาตรฐานเดียวกัน และกำหนดเป็นตารางมาตรฐานแสดงค่าอุณหภูมิเทียบกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่วัดได้ แต่โดยทั่วไป Thermocouple จะทำการวัดที่อุณหภูมิห้อง (เช่น 25 °C) นั่นคือไม่ได้เทียบกับ 0 °C แสดงว่าค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ได้ยังไม่ถูกต้อง หากนำไปอ่านค่าอุณหภูมิจากตารางมาตรฐานจะผิดพลาด จึงจำเป็นต้องมีการรักษา Reference Junction เพื่อให้การวัดอุณหภูมิเทียบกับ 0 °C ตลอดเวลานั่นเอง

- การรักษา Reference Junction ด้วยน้ำแข็งบริสุทธิ์


ทำได้โดยนำจุดต่อจุ่มลงในน้ำแข็งก่อนนำเข้าอุปกรณ์อ่านค่าอุณหภูมิ เพื่อให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ได้ เกิดจากการวัดอุณหภูมิเทียบกับ 0 °C จริง ๆ แต่วิธีนี้ไม่สามารถใช้ในงานอุตสาหกรรมได้เนื่องจากการวัดอุณหภูมิในอุตสาหกรรม เป็นการวัดที่ต่อเนื่องตลอดเวลา จะเหมาะสำหรับในห้องปฏิบัติการมากกว่า เช่นในห้องปฏิบัติการสอบเทียบของ TIC ก็ใช้วิธีนี้ โดยควรถ่ายน้ำออกเป็นระยะ ๆ และเติมน้ำแข็งไปด้วย

- การรักษา Reference Junction ด้วยวงจรไฟฟ้าแบบ Bridge

วิธีนี้ใช้ความต้านทานที่เปลี่ยนค่าตามอุณหภูมิ (Temperature Sensitive Resistor) Rt เช่น RTD หรือ Thermistor ต่อไว้ในวงจร Bridge เป็นตัวชดเชยอุณหภูมิห้องที่เปลี่ยนไป ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่อุปกรณ์อ่านค่าอุณหภูมิได้รับจะมาจาก 2 ส่วนรวมกัน คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้าจากThermocoupleที่เกิดจากผลต่างอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิที่จะวัดกับอุณหภูมิห้อง และแรงเคลื่อนไฟฟ้าชดเชยอุณหภูมิห้องจาก Rt ซึ่งเสมือนกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากผลต่างอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิห้องกับ 0 °C นั่นเอง ซึ่งวงจรไฟฟ้าแบบ Bridge นี้จะมีอยู่ในเครื่องวัดอุณหภูมิที่รับThermocoupleได้ทุกยี่ห้ออยู่แล้ว เช่น Shimax, Fenwal โดยผู้ใช้งานสามารถต่อThermocoupleเข้ากับขั้วต่อสายได้เลย ก็ได้ค่าที่ถูกต้องทันทีครับ