Termopaar, üks temperatuurianduritest

Temperatuuriandureid kasutatakse laialdaselt ja neid on mitut tüüpi, kuid peamised levinumad tüübid on: termopaarid (PT100/PT1000), termovaiad, termistorid, takistuse temperatuuriandurid, ja IC temperatuuriandurid. IC temperatuuriandureid on kahte tüüpi: analoogväljundandurid ja digitaalsed väljundandurid. Vastavalt temperatuurianduri materjali- ja elektroonikakomponentide omadustele, need on jagatud kahte kategooriasse: termotakistid ja termopaarid. Termopaaridest on saanud tööstusharu standardmeetod laia temperatuurivahemiku kulutõhusaks mõõtmiseks mõistliku täpsusega. Neid kasutatakse mitmesugustes rakendustes kuni ligikaudu +2500°C kateldes, veesoojendid, ahjud, ja lennukimootorid – kui nimetada vaid mõnda.

Tüüp plaatina-roodium termopaar Kõrgele temperatuurile vastupidav 1600 kraadi korundtoru

PT100 temperatuurianduri nõelasondi termopaar

3-traat PT100 plaatinatakistusega termopaar varjestatud kaabliga

(1) Termopaaride põhimääratlus
Termopaarid on tööstuses üks kõige sagedamini kasutatavaid temperatuuri tuvastamise elemente. Termopaaride tööpõhimõte põhineb Seebecki efektil, mis on füüsikaline nähtus, mille puhul on kaks erinevatest komponentidest juhti ühendatud mõlemas otsas, et moodustada silmus. Kui kahe ühendusotsa temperatuurid on erinevad, ahelas tekib soojusvool.

Üks enim kasutatavaid temperatuuriandureid tööstuslikul temperatuuri mõõtmisel, termopaarid, koos plaatina termotakistitega, moodustavad umbes 60% temperatuuriandurite koguarvust. Tavaliselt kasutatakse termopaare koos kuvariistadega, et mõõta vahetult vedelike pinnatemperatuuri, aurud, gaasilised keskkonnad ja tahked ained vahemikus -40 kuni 1800°C erinevates tootmisprotsessides. Eelised hõlmavad suurt mõõtmistäpsust, lai mõõtevahemik, lihtne struktuur ja lihtne kasutamine.

(2) Termopaari temperatuuri mõõtmise põhiprintsiip
Termopaar on temperatuuriandur, mis suudab temperatuuri otse mõõta ja muuta selle termoelektrilise potentsiaali signaaliks. Signaal muundatakse elektrilise instrumendi kaudu mõõdetava keskkonna temperatuuriks. Termopaari tööpõhimõte seisneb selles, et kaks eri komponentidest juhti moodustavad suletud ahela. Kui temperatuurigradient on olemas, vool läbib kontuuri ja tekitab termoelektrilise potentsiaali, mis on Seebecki efekt. Termopaari kahte juhti nimetatakse termopaarideks, mille üks ots on tööots (kõrgem temperatuur) ja teine ​​ots on vaba ots (tavaliselt konstantsel temperatuuril). Vastavalt termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri vahelisele seosele, tehakse termopaari skaala. Erinevatel termopaaridel on erinev skaala.

Kui termopaari silmusega on ühendatud kolmas metallmaterjal, seni, kuni materjali kahe kontakti temperatuur on sama, termopaari tekitatud termoelektriline potentsiaal jääb muutumatuks ja kolmas metall ei mõjuta seda. Seetõttu, termopaari temperatuuri mõõtmisel, saab ühendada mõõteriista, et määrata mõõdetava keskkonna temperatuuri termoelektrilise potentsiaali mõõtmise teel. Termopaarid keevitavad juhid või pooljuhid A ja B suletud ahelasse.

Termopaarid keevitavad kaks erinevast materjalist juhti või pooljuhti A ja B kokku, moodustades suletud ahela, nagu on näidatud joonisel.

Kui kahe kinnituspunkti vahel on temperatuuride erinevus 1 ja 2 dirigentidest A ja B, nende kahe vahel tekib elektromotoorjõud, moodustades seega ahelas kindla suurusega voolu. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks. Termopaarid töötavad seda efekti kasutades.

Kaks erinevatest komponentidest juhti (nimetatakse termopaarjuhtmeteks või kuumadeks elektroodideks) on mõlemast otsast ühendatud, moodustades silmuse. Kui ristmike temperatuurid on erinevad, ahelas tekib elektromotoorjõud. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks, ja seda elektromotoorjõudu nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Termopaarid kasutavad seda põhimõtet temperatuuri mõõtmiseks. Nende hulgas, Otsa, mida kasutatakse vahetult keskkonna temperatuuri mõõtmiseks, nimetatakse tööotsaks (nimetatakse ka mõõteotsaks), ja teist otsa nimetatakse külmaks otsaks (nimetatakse ka kompensatsioonilõpuks); külm ots on ühendatud näidiku või sobiva instrumendiga, ja näidikuseade näitab termopaari tekitatud termoelektrilist potentsiaali.

Termopaarid on energiamuundurid, mis muudavad soojusenergia elektrienergiaks ja mõõdavad temperatuuri, mõõtes genereeritud termoelektrilist potentsiaali. Termopaaride termoelektrilise potentsiaali uurimisel, tuleb tähele panna järgmisi probleeme:
1) Termopaari termoelektriline potentsiaal on termopaari kahe otsa vahelise temperatuuri erinevuse funktsioon, mitte temperatuuride erinevus termopaari kahe otsa vahel.
2) Termopaari tekitatud termoelektrilise potentsiaali suurus ei ole kuidagi seotud termopaari pikkuse ja läbimõõduga, kuid ainult termopaari materjali koostise ja kahe otsa temperatuuri erinevusega, tingimusel, et termopaari materjal on ühtlane.
3) Pärast termopaari kahe termopaari juhtme materjali koostise määramist, termopaari termoelektrilise potentsiaali suurus on seotud ainult termopaari temperatuuride erinevusega. Kui termopaari külma otsa temperatuur jääb konstantseks, termopaari termoelektriline potentsiaal on ainult ühe väärtusega funktsioon töölõpu temperatuurist.
Tavaliselt kasutatavad termopaari materjalid on:
(3) Termopaaride tüübid ja struktuurid
Tüübid
Termopaarid võib jagada kahte kategooriasse: standardsed termopaarid ja mittestandardsed termopaarid. Niinimetatud standardne termopaar viitab termopaarile, mille riiklik standard sätestab suhte termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri vahel., lubatud viga, ja sellel on ühtne standardskaala. Sellel on valimiseks sobiv näidikuseade. Mittestandardsed termopaarid on kasutusvahemiku või suurusjärgu poolest madalamad kui standardsed termopaarid, ja üldiselt puudub ühtne skaala. Neid kasutatakse peamiselt mõõtmiseks teatud erilistel puhkudel.

Termopaaride põhistruktuur:
Tööstuslikuks temperatuuri mõõtmiseks kasutatavate termopaaride põhistruktuur sisaldab termopaari traati, isolatsioonitoru, kaitsetoru ja ühenduskarp, jne.

Üldkasutatavad termopaarjuhtmed ja nende omadused:
A. Plaatina-roodium 10-plaatina termopaar (lõpunumbriga S, tuntud ka kui üksik plaatina-roodium termopaar). Selle termopaari positiivne elektrood on plaatina-roodiumi sulam, mis sisaldab 10% roodium, ja negatiivne elektrood on puhas plaatina;

Omadused:
(1) Stabiilne termoelektriline jõudlus, tugev oksüdatsioonikindlus, sobib pidevaks kasutamiseks oksüdeerivas keskkonnas, pikaajalise kasutamise temperatuur võib ulatuda 1300 ℃, kui see ületab 1400 ℃, isegi õhus, puhas plaatina traat rekristalliseerub, muutes terad jämedaks ja katkiseks;
(2) Kõrge täpsus. See on kõigi termopaaride seas kõrgeim täpsusaste ja seda kasutatakse tavaliselt standardina või kõrgemate temperatuuride mõõtmiseks;
(3) Lai kasutusala, hea ühtlus ja vahetatavus;
(4) Peamised puudused on: väike diferentsiaalne termoelektriline potentsiaal, nii madal tundlikkus; kallis hind, madal mehaaniline tugevus, ei sobi kasutamiseks redutseerivas atmosfääris ega metalliauru tingimustes.

B. Plaatina-roodium 13-plaatina termopaar (lõpunumbriga R, tuntud ka kui üksik plaatina-roodium termopaar) Selle termopaari positiivne elektrood on plaatina-roodiumi sulam, mis sisaldab 13%, ja negatiivne elektrood on puhas plaatina. Võrreldes S-tüübiga, selle potentsiaalne määr on umbes 15% kõrgemale. Muud omadused on peaaegu samad. Seda tüüpi termopaare kasutatakse Jaapani tööstuses enim kõrge temperatuuriga termopaarina, kuid Hiinas kasutatakse seda vähem;

C. Plaatina-roodium 30-plaatina-roodium 6 termopaar (divisjoni number B, tuntud ka kui topeltplaatina-roodium termopaar) Selle termopaari positiivne elektrood on plaatina-roodiumi sulam, mis sisaldab 30% roodium, ja negatiivne elektrood on plaatina-roodiumi sulam, mis sisaldab 6% roodium. Toatemperatuuril, selle termoelektriline potentsiaal on väga väike, seega kompensatsioonitraate mõõtmisel üldjuhul ei kasutata, ja külma lõpptemperatuuri muutuste mõju võib ignoreerida. Pikaajaline kasutustemperatuur on 1600 ℃, ja lühiajaline kasutustemperatuur on 1800 ℃. Kuna termoelektriline potentsiaal on väike, vaja on suurema tundlikkusega näidikuseadet.

B-tüüpi termopaarid sobivad kasutamiseks oksüdeerivas või neutraalses atmosfääris, ja seda saab kasutada ka lühiajaliseks kasutamiseks vaakumkeskkonnas. Isegi vähendavas atmosfääris, selle elu on 10 juurde 20 korda võrreldes B-tüübiga. korda. Kuna selle elektroodid on valmistatud plaatina-roodiumi sulamist, sellel ei ole kõiki plaatina-roodium-plaatina termopaari negatiivse elektroodi puudusi. Kõrgel temperatuuril on suur kristalliseerumise tendents väike, ja sellel on suurem mehaaniline tugevus. Samal ajal, kuna sellel on vähem mõju lisandite imendumisele või roodiumi migratsioonile, selle termoelektriline potentsiaal pärast pikaajalist kasutamist tõsiselt ei muutu. Puuduseks on see, et see on kallis (võrreldes üksiku plaatina-roodiumiga).

D. Nikkel-kroom-nikkel-räni (nikkel-alumiinium) termopaar (hindenumber on K) Selle termopaari positiivne elektrood on nikli-kroomi sulam, mis sisaldab 10% kroom, ja negatiivne elektrood on nikli-räni sulam, mis sisaldab 3% räni (mõnes riigis on toodete negatiivne elektrood puhas nikkel). See võib mõõta keskmise temperatuuri 0-1300 ℃ ja sobib pidevaks kasutamiseks oksüdeerivates ja inertgaasides. Lühiajaline kasutustemperatuur on 1200 ℃, ja pikaajaline kasutustemperatuur on 1000 ℃. Selle termoelektriline potentsiaal on temperatuurisuhe on ligikaudu lineaarne, hind on odav, ja see on praegu kõige laialdasemalt kasutatav termopaar.

K-tüüpi termopaar on tugeva oksüdatsioonikindlusega mitteväärismetallist termopaar. See ei sobi palja traadi kasutamiseks vaakumis, väävlit sisaldav, süsinikku sisaldav atmosfäär, ja redoks- vahelduv atmosfäär. Kui hapniku osarõhk on madal, nikkel-kroom elektroodis olev kroom eelistatavalt oksüdeerub, põhjustab suuri muutusi termoelektrilises potentsiaalis, kuid metalligaasil on sellele vähe mõju. Seetõttu, sageli kasutatakse metallist kaitsetorusid.

Kollase isaspistikuga Vedruga termopaar K tüüp

K-tüüpi temperatuuriandur roostevabast terasest anduriga

K-tüüpi roostevabast terasest WRN-K seeria termopaari temperatuuriandur

K-tüüpi termopaaride puudused:
(1) Termoelektrilise potentsiaali stabiilsus kõrgel temperatuuril on halvem kui N-tüüpi termopaaridel ja väärismetallist termopaaridel. Kõrgematel temperatuuridel (näiteks, üle 1000°C), seda kahjustab sageli oksüdatsioon.
(2) Lühiajaline termotsükli stabiilsus on halb vahemikus 250-500 °C, see tähendab, samas temperatuuripunktis, termoelektrilise potentsiaali näidud on kuumutamise ja jahutamise ajal erinevad, ja erinevus võib ulatuda 2-3°C-ni.
(3) Negatiivne elektrood läbib magnetilise transformatsiooni vahemikus 150-200°C, põhjustades gradueerimisväärtuse vahemikus toatemperatuurist kuni 230°C kõrvalekaldumise astmetabelist. Eelkõige, kui seda kasutatakse magnetväljas, sageli esineb ajast sõltumatuid termoelektrilise potentsiaali häireid.
(4) Pikaajalisel kokkupuutel kõrgvoolu keskmise süsteemi kiiritusega, elemendid nagu mangaan (Mn) ja koobalt (Co) negatiivses elektroodis toimub transformatsioon, muutes selle stabiilsuse kehvaks, mille tulemuseks on suur muutus termoelektrilises potentsiaalis.

E. Nikkel-kroom-räni-nikkel-räni termopaar (N) Selle termopaari peamised omadused on: tugev temperatuurikontroll ja oksüdatsioonikindlus alla 1300 ℃, hea pikaajaline stabiilsus ja lühiajalise termilise tsükli reprodutseeritavus, hea vastupidavus tuumakiirgusele ja madalale temperatuurile. Lisaks, vahemikus 400-1300 ℃, N-tüüpi termopaari termoelektriliste karakteristikute lineaarsus on parem kui K-tüüpi termopaari oma. Siiski, mittelineaarne viga on madala temperatuurivahemikus suur (-200-400℃), ja materjal on kõva ja raskesti töödeldav.

E. Vask-vask-nikkel termopaar (T) T-tüüpi termopaar, selle termopaari positiivne elektrood on puhas vask, ja negatiivne elektrood on vase-nikli sulam (tuntud ka kui konstantan). Selle peamised omadused on: mitteväärismetallist termopaaride hulgas, sellel on termoelektroodi suurim täpsus ja hea ühtlus. Selle töötemperatuur on -200–350 ℃. Kuna vasest termopaari on lihtne oksüdeeruda ja oksiidkile on kerge maha kukkuda, oksüdeerivas atmosfääris kasutamisel ei tohi see üldiselt ületada 300 ℃, ja on vahemikus -200–300 ℃. Nad on suhteliselt tundlikud. Vaskkonstantsete termopaaride teine ​​omadus on see, et need on odavad, ja need on paljudest tavaliselt kasutatavatest standardtoodetest odavaimad.

F. Konstantse raua termopaar (hindenumber on J)
J-tüüpi termopaar, selle termopaari positiivne elektrood on puhas raud, ja negatiivne elektrood on konstantne (vase-nikli sulam), mida iseloomustab selle odav hind. See sobib vaakumoksüdatsiooni redutseerimiseks või inertses atmosfääris, ja temperatuurivahemik on -200-800 ℃. Siiski, tavaliselt kasutatav temperatuur on ainult alla 500 ℃, sest pärast selle temperatuuri ületamist, raua termopaari oksüdatsioonikiirus kiireneb. Kui kasutatakse paksu traadi läbimõõtu, seda saab siiski kasutada kõrgel temperatuuril ja sellel on pikem eluiga. See termopaar on vastupidav vesiniku korrosioonile (H2) ja süsinikmonooksiidi (CO) gaasid, kuid seda ei saa kasutada kõrgel temperatuuril (nt. 500℃) väävel (S) atmosfäärid.

G. Nikkel-kroom-vask-nikkel (Constantan) termopaar (osakonna kood E)
E tüüpi termopaar on suhteliselt uus toode, positiivse elektroodiga nikli-kroomi sulamist ja negatiivse elektroodiga vase-nikli sulamist (Constantan). Selle suurim omadus on see, et see on tavaliselt kasutatavate termopaaride seas, selle termoelektriline potentsiaal on suurim, see tähendab, selle tundlikkus on kõrgeim. Kuigi selle kasutusala pole nii lai kui tüübil K, see valitakse sageli kõrget tundlikkust nõudvates tingimustes, madal soojusjuhtivus, ja lubatud suur takistus. Kasutuspiirangud on samad, mis tüübil K, kuid see ei ole väga tundlik korrosioonile kõrge õhuniiskusega atmosfääris.

Lisaks eelnevale 8 tavaliselt kasutatavad termopaarid, on ka volfram-reenium termopaare, plaatina-roodiumi termopaarid, iriidium-germaanium termopaarid, plaatina-molübdeeni termopaarid, ja mittemetallist materjalist termopaare kui mittestandardiseeritud termopaare. Järgmises tabelis on loetletud seos tavaliselt kasutatavate termopaaride materjali spetsifikatsioonide ja traadi läbimõõdu ning kasutustemperatuuri vahel:

Termopaari liigitusnumber Traadi läbimõõt (mm) Pikaajaline Lühiajaline
SΦ0.513001600
RF0,513001600
BΦ0,516001800
KΦ1.28001000

(4) Termopaari külma otsa temperatuuri kompenseerimine
Termopaari materjalide kulude säästmiseks, eriti väärismetallide kasutamisel, külma otsa pikendamiseks kasutatakse tavaliselt kompensatsioonitraati (vaba ots) termopaar juhtruumi, kus temperatuur on suhteliselt stabiilne, ja ühendage see instrumendi klemmiga. Peaks olema selge, et termopaari kompensatsioonijuhtme roll piirdub termopaari pikendamisega ja termopaari külma otsa viimisega juhtruumis asuvasse instrumendiklemmi.. See ise ei saa välistada külma lõpu temperatuuri muutuse mõju temperatuuri mõõtmisele ega mängida kompenseerivat rolli.

Isoleeriv toru

Termopaari tööotsad on tugevalt kokku keevitatud, ja termopaare tuleb kaitsta isoleertorudega. Torude isoleerimiseks on saadaval palju materjale, mis jagunevad peamiselt orgaaniliseks ja anorgaaniliseks isolatsiooniks. Kõrge temperatuuri jaoks, isoleertorudeks tuleb valida anorgaanilised materjalid. Üldiselt, savist isolatsioonitorusid saab valida alla 1000 ℃, kõrgeid alumiiniumtorusid saab valida alla 1300 ℃, ja korundtorusid saab valida alla 1600 ℃.

Kaitsev toru

Kaitsetoru ülesanne on vältida termopaari elektroodi otsest kokkupuudet mõõdetava ainega. Selle funktsioon mitte ainult ei pikenda termopaari eluiga, kuid täidab ka termoelektroodi toetamise ja fikseerimise ning selle tugevuse suurendamise funktsiooni. Seetõttu, termopaari kaitsetorude ja isoleermaterjalide õige valik on termopaari eluea ja mõõtmistäpsuse seisukohalt ülioluline. Kaitsetoru materjalid jagunevad peamiselt kahte kategooriasse: metallist ja mittemetallist.

Kokkuvõte:
Termopaarid on tööstusliku temperatuuri mõõtmise andurid, mida iseloomustab kõrge täpsus, ökonoomsus ja rakendatavus laias temperatuurivahemikus. See mõõdab kuuma ja külma otsa temperatuuri erinevust.

Kuuma otsa tajumispunkti temperatuuri saamiseks, on vaja mõõta külma lõpptemperatuuri ja vastavalt reguleerida termopaari väljundit. Tavaliselt, külma ristmikku hoitakse kõrge soojusjuhtivusega materjalilehe kaudu samal temperatuuril kui termopaari signaalitöötlusseadme sisend. Vask on ideaalse soojusjuhtivusega materjal (381W/mK). Sisendühendus peab olema elektriliselt isoleeritud, et termopaari signaal ei häiriks kiibi soojusjuhtivust. Eelistatavalt on kogu signaalitöötlusseade selles isotermilises keskkonnas.

Termopaari signaalivahemik on tavaliselt mikrovoldi / ℃ tasemel. Termopaari signaalitöötlusseade on elektromagnetiliste häirete suhtes väga tundlik (EMI), ja termopaari liini häirib sageli EMI. EMI suurendab vastuvõetud signaali ebakindlust ja kahjustab kogutud temperatuuriandmete täpsust. Lisaks, ka ühendamiseks vajalik spetsiaalne termopaari kaabel on kallis, ja kui muud tüüpi kaableid ei vahetata hoolikalt, see võib analüüsimisel raskusi tekitada.

Kuna EMI on võrdeline joone pikkusega, tavalised võimalused häirete minimeerimiseks on asetada juhtahel tundlikkuspunkti lähedale, lisage kaugtahvel tuvastuspunkti lähedale, või kasutada keerulist signaali filtreerimist ja kaablivarjestust. Elegantsem lahendus on digiteerida termopaari väljund sensorpunkti lähedal.

(5) Termopaari protsessi tootmisvoog
Termopaari tootmisprotsessi juhtimine hõlmab järgmist:
1) Juhtmete kontroll: kontrollige geomeetrilisi mõõtmeid ja termoelektrilist potentsiaali.
2) Kompensatsioonijuhtme ülevaatus: kontrollige geomeetrilisi mõõtmeid ja termoelektrilist potentsiaali.
3) Valmistage ette ja kontrollige selliseid komponente nagu plastikust pistikupesad, alumiiniumist korgid, tulekindlad alused, pabertorud ja väikesed pabertorud.
4) Kuuma otsa keevitamine: kontrollige jooteühenduste kvalifitseeritud määra ja pikkuse kvalifitseeritud kiirust P-juhtkaardi kaudu.
5) Traadi lõõmutamine: sealhulgas esmane lõõmutamine (lõõmutamine pärast leelispesu ja happepesu) ja sekundaarne lõõmutamine (lõõmutamine pärast U-kujulise toru läbimist), kontrollige lõõmutamise temperatuuri ja aega.
6) Protsessi kontroll: sealhulgas polaarsuse otsus, silmustakistus ja välimus kvaliteet, samuti geomeetriliste mõõtmete kontroll.
7) Külma otsa keevitamine: reguleerida keevituspinget, kontrollige jootekoha kuju ja sfäärilist suurust.
8) Kokkupanek ja valamine: kokku panna vastavalt vajadusele, sealhulgas kuuma lõppasendi ja kompensatsioonijuhtme kauguse juhtimine. Valamise nõuded hõlmavad tsemendi ettevalmistamist, küpsetustemperatuur ja aeg, ja isolatsioonitakistuse mõõtmine.
9) Lõplik ülevaatus: Kontrollige geomeetriat, silmuse takistus, positiivne ja negatiivne polaarsus ning isolatsioonitakistus.

(6) Termopaari andurite rakendamine
Termopaarid moodustatakse kahe erineva juhtme ühendamisel. Kui mõõte- ja võrdlusristmikud on erinevatel temperatuuridel, nn termoelektromagnetiline jõud (EMF) genereeritakse. Ühenduse eesmärk Mõõteühendus on termopaari ristmiku osa, mis on mõõdetud temperatuuril.

Võrdlusristmik mängib teadaoleva temperatuuri hoidmise või termopaari temperatuurimuutuste automaatse kompenseerimise rolli. Tavapärastes tööstuslikes rakendustes, termopaari element on tavaliselt ühendatud pistikuga, samas kui võrdlusristmik on sobiva termopaari pikendusjuhtme kaudu ühendatud suhteliselt stabiilse temperatuuriga kontrollitud keskkonnaga. Ühenduse tüüp võib olla kestaga ühendatud termopaari ühendus või isoleeritud termopaari ühendus.

Kestaga ühendatud termopaari ühenduskoht on füüsilise ühendusega ühendatud sondi seinaga (keevitamine), ja soojus kantakse väljastpoolt ristmikule läbi sondi seina, et saavutada hea soojusülekanne. Seda tüüpi ristmik sobib staatiliste või voolavate söövitavate gaaside ja vedelike temperatuuri mõõtmiseks, samuti mõned kõrgsurverakendused.

Isoleeritud termopaaridel on ühenduskohad, mis on sondi seinast eraldatud ja ümbritsetud pehme pulbriga. Kuigi isoleeritud termopaaridel on aeglasem reaktsioon kui kestaga termopaaridel, need tagavad elektriisolatsiooni. Söövitavas keskkonnas mõõtmiseks soovitatakse kasutada isoleeritud termopaare, kus termopaar on ümbritsevast keskkonnast täielikult elektriliselt isoleeritud ümbriskilbiga.

Katmata klemmiga termopaarid võimaldavad ristmiku ülaosas tungida ümbritsevasse keskkonda. Seda tüüpi termopaar tagab parima reaktsiooniaja, kuid sobib ainult mittesöövitavaks, mitteohtlikud, ja mittesurvestatud rakendused. Reageerimisaega saab väljendada ajakonstandiga, mis on defineeritud kui anduri muutumiseks kuluv aeg 63.2% algväärtusest kuni lõppväärtuseni kontrollitavas keskkonnas. Katmata terminaliga termopaaridel on kiireim reageerimiskiirus, ja mida väiksem on sondi kesta läbimõõt, seda kiirem on reageerimiskiirus, kuid mida madalam on maksimaalne lubatud mõõtmistemperatuur.

Pikendusjuhtmega termopaarid kasutavad pikendustraati, et viia võrdlusühendus termopaarilt teises otsas olevale juhtmele, mis asub tavaliselt kontrollitavas keskkonnas ja millel on samad temperatuuri-elektromagnetilised sageduskarakteristikud kui termopaaril. Kui see on korralikult ühendatud, pikendusjuhe edastab võrdlusühenduspunkti kontrollitavasse keskkonda.