Termoelement, jeden z czujników temperatury

Czujniki temperatury są szeroko stosowane i występują w wielu typach, ale głównymi powszechnymi typami są: termopary (PT100/PT1000), termopile, termistory, Detektory temperatury oporności, i czujniki temperatury IC. Czujniki temperatury IC są dwojakiego rodzaju: czujniki z wyjściem analogowym i czujniki z wyjściem cyfrowym. Zgodnie z charakterystyką materiału i elementu elektronicznego czujnika temperatury, są one podzielone na dwie kategorie: rezystory termiczne i termopary. Termopary stały się standardową branżową metodą opłacalnego pomiaru szerokiego zakresu temperatur z rozsądną dokładnością. Są używane w różnych zastosowaniach do około +2500 ° C w kotłach, podgrzewacze wody, piekarniki, i silniki samolotów - wymienić tylko kilka.

Typ termopara platynowo-rodowa Odporna na wysokie temperatury 1600 stopnie rurki korundowej

Termopara z sondą igłową czujnika temperatury PT100

3-Przewód platynowej termopary oporowej PT100 z kablem ekranowanym

(1) Podstawowa definicja termopar
Termopary są jednymi z najczęściej stosowanych w przemyśle elementów do pomiaru temperatury. Zasada działania termopar opiera się na efekcie Seebecka, jest to zjawisko fizyczne, w którym dwa przewody o różnych elementach są połączone na obu końcach, tworząc pętlę. Jeśli temperatury dwóch końcówek łączących są różne, w pętli generowany jest prąd cieplny.

Jako jeden z najczęściej stosowanych czujników temperatury w przemysłowych pomiarach temperatury, termopary, wraz z platynowymi rezystorami termicznymi, stanowią około 60% całkowitej liczby czujników temperatury. Termopary są zwykle używane w połączeniu z przyrządami wyświetlającymi do bezpośredniego pomiaru temperatury powierzchni cieczy, pary, media gazowe i ciała stałe w zakresie -40 do 1800°C w różnych procesach produkcyjnych. Zalety obejmują wysoką dokładność pomiaru, szeroki zakres pomiarowy, prosta konstrukcja i łatwość użycia.

(2) Podstawowa zasada pomiaru temperatury termopary
Termopara to element wykrywający temperaturę, który może bezpośrednio mierzyć temperaturę i przekształcać ją w sygnał potencjału termoelektrycznego. Sygnał jest przekształcany na temperaturę mierzonego medium za pomocą przyrządu elektrycznego. Zasada działania termopary polega na tym, że dwa przewodniki z różnych elementów tworzą zamkniętą pętlę. Gdy występuje gradient temperatury, prąd przejdzie przez pętlę i wygeneruje potencjał termoelektryczny, czyli efekt Seebecka. Dwa przewodniki termopary nazywane są termoparami, którego jeden koniec jest końcem roboczym (wyższa temperatura) a drugi koniec jest końcem wolnym (zwykle w stałej temperaturze). Zgodnie z zależnością między potencjałem termoelektrycznym a temperaturą, wykonana jest skala termopary. Różne termopary mają różne skale.

Kiedy trzeci materiał metalowy jest podłączony do pętli termopary, tak długo, jak temperatura dwóch styków materiału jest taka sama, potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę pozostanie niezmieniony i trzeci metal nie będzie miał na niego wpływu. Dlatego, podczas pomiaru temperatury termopary, można podłączyć przyrząd pomiarowy w celu określenia temperatury mierzonego medium poprzez pomiar potencjału termoelektrycznego. Termopary spawają przewodniki lub półprzewodniki A i B w zamkniętą pętlę.

Termopary spawają ze sobą dwa przewodniki lub półprzewodniki A i B z różnych materiałów, tworząc zamkniętą pętlę, jak pokazano na rysunku.

Gdy występuje różnica temperatur pomiędzy dwoma punktami mocowania 1 I 2 przewodów A i B, pomiędzy nimi generowana jest siła elektromotoryczna, tworząc w ten sposób prąd o określonej wielkości w pętli. Zjawisko to nazywane jest efektem termoelektrycznym. Termopary działają wykorzystując ten efekt.

Dwa przewodniki z różnych komponentów (zwane drutami termoparowymi lub gorącymi elektrodami) są połączone na obu końcach, tworząc pętlę. Gdy temperatury złączy są różne, w pętli generowana jest siła elektromotoryczna. Zjawisko to nazywane jest efektem termoelektrycznym, a ta siła elektromotoryczna nazywana jest potencjałem termoelektrycznym. Termopary wykorzystują tę zasadę do pomiaru temperatury. Wśród nich, koniec bezpośrednio używany do pomiaru temperatury medium nazywany jest końcem roboczym (zwany także końcem pomiarowym), a drugi koniec nazywany jest zimnym końcem (zwany także końcem kompensacyjnym); zimny koniec jest podłączony do instrumentu wyświetlającego lub odpowiedniego instrumentu, a przyrząd wyświetlający wskaże potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę.

Termopary to przetworniki energii, które przekształcają energię cieplną w energię elektryczną i mierzą temperaturę poprzez pomiar wytworzonego potencjału termoelektrycznego. Podczas badania potencjału termoelektrycznego termopar, należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
1) Potencjał termoelektryczny termopary jest funkcją różnicy temperatur pomiędzy dwoma końcami termopary, a nie różnica temperatur pomiędzy dwoma końcami termopary.
2) Wielkość potencjału termoelektrycznego generowanego przez termoparę nie ma nic wspólnego z długością i średnicą termopary, ale tylko ze składem materiału termopary i różnicą temperatur między dwoma końcami, pod warunkiem, że materiał termopary jest jednolity.
3) Po określeniu składu materiałowego dwóch drutów termopary, wielkość potencjału termoelektrycznego termopary jest związana tylko z różnicą temperatur termopary. Jeśli temperatura zimnego końca termopary pozostaje stała, potencjał termoelektryczny termopary jest tylko jednowartościową funkcją temperatury końca roboczego.
Powszechnie stosowanymi materiałami termopar są:
(3) Rodzaje i budowa termopar
Typy
Termopary można podzielić na dwie kategorie: termopary standardowe i termopary niestandardowe. Tak zwana termopara standardowa odnosi się do termopary, której norma krajowa określa zależność pomiędzy jej potencjałem termoelektrycznym a temperaturą, dopuszczalny błąd, i ma ujednoliconą skalę standardową. Posiada pasujący instrument wyświetlający do wyboru. Termopary niestandardowe są gorsze od termopar znormalizowanych pod względem zakresu zastosowania lub rzędu wielkości, i generalnie nie mają jednolitej skali. Używane są głównie do pomiarów przy specjalnych okazjach.

Podstawowa budowa termopar:
Podstawową budową termopar stosowanych do przemysłowego pomiaru temperatury jest drut termoparowy, rurka izolacyjna, rura ochronna i skrzynka przyłączeniowa, itp.

Powszechnie stosowane przewody termopar i ich właściwości:
A. Termopara platynowo-rodowa 10-platynowa (z numerem dyplomowym S, znana również jako pojedyncza termopara platynowo-rodowa). Elektroda dodatnia tej termopary jest wykonana ze stopu platyny i rodu 10% rod, a elektroda ujemna to czysta platyna;

Cechy:
(1) Stabilna wydajność termoelektryczna, silna odporność na utlenianie, nadaje się do ciągłej pracy w atmosferze utleniającej, temperatura długotrwałego użytkowania może osiągnąć 1300 ℃, gdy przekroczy 1400 ℃, nawet w powietrzu, drut z czystej platyny ulegnie rekrystalizacji, powodując, że ziarna są grube i łamane;
(2) Wysoka precyzja. Jest to najwyższy stopień dokładności spośród wszystkich termopar i jest zwykle używany jako standard lub do pomiaru wyższych temperatur;
(3) Szeroki zakres zastosowań, dobra jednolitość i wymienność;
(4) Główne wady to: mały różnicowy potencjał termoelektryczny, tak niska czułość; droga cena, niska wytrzymałość mechaniczna, nie nadaje się do stosowania w atmosferze redukującej lub w warunkach obecności oparów metali.

B. Termopara platynowo-rodowa 13-platynowa (z numerem dyplomowym R, znana również jako pojedyncza termopara platynowo-rodowa) Elektroda dodatnia tej termopary jest wykonana ze stopu platyny i rodu 13%, a elektroda ujemna to czysta platyna. W porównaniu z typem S, jego potencjalna stopa wynosi około 15% wyższy. Pozostałe właściwości są prawie takie same. Ten typ termopary jest najczęściej stosowany jako termopara wysokotemperaturowa w przemyśle japońskim, ale jest mniej używany w Chinach;

C. Platyna-rod 30-platyna-rod 6 termoelement (numer oddziału B, znana również jako podwójna termopara platynowo-rodowa) Elektroda dodatnia tej termopary jest wykonana ze stopu platyny i rodu 30% rod, a elektroda ujemna jest stopem platyny i rodu 6% rod. W temperaturze pokojowej, jego potencjał termoelektryczny jest bardzo mały, dlatego podczas pomiarów zazwyczaj nie używa się przewodów kompensacyjnych, a wpływ zmian temperatury zimnego końca można zignorować. Temperatura długotrwałego użytkowania wynosi 1600 ℃, a krótkotrwała temperatura użytkowania wynosi 1800 ℃. Ponieważ potencjał termoelektryczny jest niewielki, wymagany jest przyrząd wyświetlający o wyższej czułości.

Termopary typu B nadają się do stosowania w atmosferze utleniającej lub neutralnej, i może być również stosowany do krótkotrwałego stosowania w atmosferach próżniowych. Nawet w atmosferze redukującej, jest jego życie 10 Do 20 razy więcej niż w przypadku typu B. czasy. Ponieważ jego elektrody są wykonane ze stopu platyny i rodu, nie posiada wszystkich wad elektrody ujemnej termopary platynowo-rodowo-platynowej. Istnieje niewielka tendencja do dużej krystalizacji w wysokiej temperaturze, i ma większą wytrzymałość mechaniczną. Naraz, ponieważ ma mniejszy wpływ na wchłanianie zanieczyszczeń lub migrację rodu, jego potencjał termoelektryczny nie zmienia się znacząco po długotrwałym użytkowaniu. Wadą jest to, że jest drogi (w stosunku do pojedynczej platyny-rodu).

D. Nikiel-chrom-nikiel-krzem (nikiel-aluminium) termoelement (numer oceny to K) Elektroda dodatnia tej termopary jest wykonana ze stopu niklowo-chromowego 10% chrom, a elektroda ujemna jest stopem niklowo-krzemowym 3% krzem (elektrodą ujemną produktów w niektórych krajach jest czysty nikiel). Może mierzyć temperaturę medium w zakresie 0-1300 ℃ i nadaje się do ciągłego stosowania w gazach utleniających i obojętnych. Krótkoterminowa temperatura użytkowania wynosi 1200 ℃, a długoterminowa temperatura użytkowania wynosi 1000 ℃. Jego potencjał termoelektryczny wynosi. Zależność temperatury jest w przybliżeniu liniowa, cena jest tania, i jest to obecnie najpowszechniej stosowana termopara.

Termopara typu K to termopara z metalu nieszlachetnego o dużej odporności na utlenianie. Nie nadaje się do stosowania w próżni z gołym drutem, zawierające siarkę, atmosferę zawierającą węgiel, i zmienną atmosferę redoks. Gdy ciśnienie parcjalne tlenu jest niskie, chrom w elektrodzie niklowo-chromowej będzie preferencyjnie utleniony, powodując dużą zmianę potencjału termoelektrycznego, ale gaz metaliczny ma na to niewielki wpływ. Dlatego, często stosuje się metalowe rurki ochronne.

Z żółtą wtyczką męską Sprężynowa termopara typu K

Czujnik temperatury typu K z sondą ze stali nierdzewnej

Typu termopary stali nierdzewnej typu k-typu czujnik temperatury temperatury

Wady termopar typu K:
(1) Stabilność potencjału termoelektrycznego w wysokiej temperaturze jest gorsza niż termopar typu N i termopar z metali szlachetnych. W wyższych temperaturach (Na przykład, ponad 1000°C), często ulega uszkodzeniu w wyniku utleniania.
(2) Krótkoterminowa stabilność cyklu termicznego jest słaba w zakresie 250-500°C, to jest, w tym samym punkcie temperatury, odczyty potencjału termoelektrycznego różnią się podczas procesu ogrzewania i chłodzenia, a różnica może sięgać 2-3°C.
(3) Elektroda ujemna ulega przemianie magnetycznej w zakresie 150-200°C, powodując odchylenie wartości podziałki w zakresie temperatury pokojowej do 230°C od tabeli podziałki. Zwłaszcza, gdy jest używany w polu magnetycznym, Często występuje niezależna od czasu interferencja potencjału termoelektrycznego.
(4) W przypadku długotrwałego napromieniowania systemowego o dużym strumieniu, pierwiastki takie jak mangan (Mn) i kobalt (Współ) w elektrodzie ujemnej ulegają przemianie, co pogarsza jego stabilność, co powoduje dużą zmianę potencjału termoelektrycznego.

mi. Termopara niklowo-chromowo-krzemowo-niklowo-krzemowa (N) Główne cechy tej termopary to: silna kontrola temperatury i odporność na utlenianie poniżej 1300 ℃, dobra stabilność długoterminowa i powtarzalność krótkoterminowych cykli termicznych, dobra odporność na promieniowanie jądrowe i niską temperaturę. Ponadto, w zakresie 400-1300℃, liniowość charakterystyk termoelektrycznych termopary typu N jest lepsza niż termopary typu K. Jednakże, błąd nieliniowy jest duży w niskim zakresie temperatur (-200-400℃), a materiał jest twardy i trudny w obróbce.

mi. Termopara miedziano-miedziano-niklowa (T) Termopara typu T, elektrodą dodatnią tej termopary jest czysta miedź, a elektroda ujemna jest stopem miedzi i niklu (znany również jako konstantan). Jego główne cechy to: wśród termopar z metali nieszlachetnych, ma najwyższą dokładność i dobrą jednorodność termoelektrody. Jego temperatura robocza wynosi -200 ~ 350 ℃. Ponieważ termopara miedziana łatwo się utlenia, a warstwa tlenku łatwo odpada, generalnie nie wolno przekraczać 300 ℃ w przypadku stosowania w atmosferze utleniającej, i mieści się w zakresie -200 ~ 300 ℃. Są stosunkowo wrażliwe. Inną cechą termopar miedziano-konstantanowych jest to, że są tanie, i są najtańszymi z kilku powszechnie stosowanych standardowych produktów.

F. Termopara żelazo-konstantan (numer oceny to J)
Termopara typu J, elektrodą dodatnią tej termopary jest czyste żelazo, a elektrodą ujemną jest stały (stop miedzi i niklu), który charakteryzuje się niską ceną. Nadaje się do redukującej lub obojętnej atmosfery utleniania próżniowego, a zakres temperatur wynosi od -200 ~ 800 ℃. Jednakże, powszechnie stosowana temperatura wynosi tylko poniżej 500 ℃, gdyż po przekroczeniu tej temperatury, szybkość utleniania żelaznej termopary przyspiesza. Jeśli używana jest gruba średnica drutu, można go nadal używać w wysokiej temperaturze i ma dłuższą żywotność. Ta termopara jest odporna na korozję powodowaną przez wodór (H2) i tlenek węgla (WSPÓŁ) gazy, ale nie można go używać w wysokiej temperaturze (np. 500℃) siarka (S) atmosfery.

G. Nikiel-chrom-miedź-nikiel (Konstantan) termoelement (kod podziału E)
Termopara typu E jest produktem stosunkowo nowym, z elektrodą dodatnią ze stopu niklu i chromu oraz elektrodą ujemną ze stopu miedzi i niklu (Konstantan). Jego największą cechą jest to, że należy do powszechnie stosowanych termopar, jego potencjał termoelektryczny jest największy, to jest, jego czułość jest najwyższa. Chociaż jego zakres zastosowań nie jest tak szeroki jak w przypadku typu K, często jest wybierany w warunkach wymagających dużej czułości, niska przewodność cieplna, i dopuszczalny duży opór. Ograniczenia w użyciu są takie same jak w przypadku typu K, ale nie jest bardzo wrażliwy na korozję w atmosferach o dużej wilgotności.

Oprócz powyższego 8 powszechnie stosowane termopary, istnieją również termopary wolframowo-renowe, termopary platynowo-rodowe, termopary irydowo-germanowe, termopary platynowo-molibdenowe, i termopary z materiałów niemetalowych jako termopary niestandardowe. W poniższej tabeli przedstawiono związek pomiędzy specyfikacjami materiałowymi i średnicą drutu powszechnie stosowanych termopar oraz temperaturą użytkowania:

Numer klasy termopary Średnica drutu (mm) Długoterminowe Krótkoterminowe
SΦ0,513001600
RF0.513001600
BΦ0,516001800
KΦ1,28001000

(4) Kompensacja temperatury zimnego końca termopary
Aby zaoszczędzić na kosztach materiałów termopary, szczególnie w przypadku stosowania metali szlachetnych, do przedłużenia zimnego końca zwykle stosuje się przewód kompensacyjny (wolny koniec) termopary do sterowni, gdzie temperatura jest względnie stabilna i podłączyć ją do zacisku przyrządu. Powinno być jasne, że rola przewodu kompensacyjnego termopary ogranicza się do przedłużenia termopary i przeniesienia zimnego końca termopary do zacisku przyrządowego w sterowni. Samo w sobie nie jest w stanie wyeliminować wpływu zmiany temperatury zimnego końca na pomiar temperatury i nie może odgrywać roli kompensacyjnej.

Rurka izolacyjna

Robocze końce termopary są ze sobą mocno zespawane, a termopary muszą być chronione rurkami izolacyjnymi. Dostępnych jest wiele materiałów na rury izolacyjne, które dzielą się głównie na izolację organiczną i nieorganiczną. Do końca o wysokiej temperaturze, Jako rury izolacyjne należy wybrać materiały nieorganiczne. Ogólnie, Rury izolacyjne z gliny można wybrać poniżej 1000 ℃, wysokie rury aluminiowe można wybrać poniżej 1300 ℃, i rury korundowe można wybrać poniżej 1600 ℃.

Tuba ochronna

Zadaniem rurki ochronnej jest zapobieganie bezpośredniemu kontaktowi elektrody termopary z mierzonym medium. Jego funkcja nie tylko przedłuża żywotność termopary, ale zapewnia także funkcję podtrzymywania i mocowania termoelektrody oraz zwiększania jej wytrzymałości. Dlatego, prawidłowy dobór rurek ochronnych termopary i materiałów izolacyjnych ma kluczowe znaczenie dla żywotności i dokładności pomiaru termopary. Materiały rurki ochronnej dzielą się głównie na dwie kategorie: metalowe i niemetalowe.

Streszczenie:
Termopary są powszechnie stosowanymi czujnikami w przemysłowych pomiarach temperatury, które charakteryzują się dużą dokładnością, ekonomiczność i możliwość zastosowania w szerokim zakresie temperatur. Dokonuje pomiaru poprzez pomiar różnicy temperatur pomiędzy gorącym i zimnym końcem.

Aby uzyskać temperaturę punktu pomiarowego gorącego końca, należy zmierzyć temperaturę zimnego końca i odpowiednio wyregulować moc wyjściową termopary. Zazwyczaj, zimne złącze jest utrzymywane w tej samej temperaturze, co wejście modułu przetwarzającego sygnał termopary, poprzez arkusz materiału o wysokiej przewodności cieplnej. Miedź jest materiałem o idealnej przewodności cieplnej (381W/mK). Połączenie wejściowe musi być odizolowane galwanicznie, aby zapobiec zakłócaniu sygnału termopary z przewodzeniem ciepła w chipie. Cała jednostka przetwarzania sygnału korzystnie znajduje się w tym środowisku izotermicznym.

Zakres sygnału termopary mieści się zwykle w zakresie mikrowoltów/℃. Jednostka przetwarzająca sygnał termopary jest bardzo wrażliwa na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), a linia termopary jest często zakłócana przez zakłócenia elektromagnetyczne. EMI zwiększa niepewność odbieranego sygnału i pogarsza dokładność zebranych danych temperaturowych. Ponadto, dedykowany kabel termopary wymagany do połączenia jest również kosztowny, oraz jeśli inne typy kabli nie zostaną starannie zastąpione, może to powodować trudności w analizie.

Ponieważ EMI jest proporcjonalne do długości linii, Typowymi sposobami minimalizacji zakłóceń jest umieszczenie obwodu sterującego blisko punktu wykrywania, dodaj zdalną płytkę blisko punktu wykrywania, lub użyj złożonego filtrowania sygnału i ekranowania kabli. Bardziej eleganckim rozwiązaniem jest digitalizacja wyjścia termopary blisko punktu pomiarowego.

(5) Przebieg produkcji procesu termopary
Kontrola procesu produkcji termopar obejmuje następujące elementy:
1) Kontrola drutu: sprawdzić wymiary geometryczne i potencjał termoelektryczny.
2) Kontrola przewodu kompensacyjnego: sprawdzić wymiary geometryczne i potencjał termoelektryczny.
3) Przygotuj i sprawdź komponenty, takie jak plastikowe gniazda, aluminiowe kapturki, podstawy ogniotrwałe, tuby papierowe i małe tuby papierowe.
4) Spawanie na gorąco: sprawdź kwalifikowany współczynnik połączeń lutowanych i kwalifikowany współczynnik długości za pomocą karty kontrolnej P.
5) Wyżarzanie drutu: włączając wyżarzanie pierwotne (wyżarzanie po przemywaniu alkaliami i przemywaniu kwasem) i wyżarzanie wtórne (wyżarzanie po przejściu przez rurę w kształcie litery U), kontrolować temperaturę i czas wyżarzania.
6) Kontrola procesu: łącznie z oceną polaryzacji, kontrola rezystancji pętli i jakości wyglądu oraz wymiarów geometrycznych.
7) Spawanie na zimno: kontrolować napięcie spawania, sprawdź kształt złącza lutowniczego i rozmiar kulisty.
8) Montaż i zalewanie: zmontować według potrzeb, łącznie z kontrolą położenia gorącego końca i odległości przewodu kompensacyjnego. Wymagania dotyczące zalewania obejmują przygotowanie cementu, temperatura i czas pieczenia, i pomiar rezystancji izolacji.
9) Kontrola końcowa: Sprawdź geometrię, rezystancja pętli, polaryzacja dodatnia i ujemna oraz rezystancja izolacji.

(6) Zastosowanie czujników termoparowych
Termopary powstają poprzez połączenie ze sobą dwóch różnych przewodników. Gdy złącza pomiarowe i odniesienia mają różne temperatury, tak zwana siła termoelektromagnetyczna (Pole elektromagnetyczne) jest generowane. Przeznaczenie złącza Złącze pomiarowe to część złącza termopary, która ma zmierzoną temperaturę.

Złącze odniesienia pełni rolę utrzymywania znanej temperatury lub automatycznej kompensacji zmian temperatury w termoparze. W konwencjonalnych zastosowaniach przemysłowych, element termopary jest zwykle podłączony do złącza, podczas gdy złącze odniesienia jest podłączone do kontrolowanego środowiska o stosunkowo stabilnej temperaturze poprzez odpowiedni przedłużacz termopary. Typ złącza może być złączem termopary połączonym płaszczowo lub izolowanym złączem termopary.

Złącze termopary połączone z osłoną jest połączone ze ścianą sondy za pomocą połączenia fizycznego (spawalniczy), a ciepło jest przenoszone z zewnątrz do złącza przez ściankę sondy, aby zapewnić dobry transfer ciepła. Ten typ złącza nadaje się do pomiaru temperatury statycznych lub płynących gazów i cieczy korozyjnych, a także niektóre zastosowania wysokociśnieniowe.

Izolowane termopary mają złącza oddzielone od ścianki sondy i otoczone miękkim proszkiem. Chociaż izolowane termopary mają wolniejszą reakcję niż termopary płaszczowe, zapewniają izolację elektryczną. Do pomiarów w środowiskach korozyjnych zalecane są termopary izolowane, gdzie termopara jest całkowicie odizolowana elektrycznie od otaczającego środowiska za pomocą osłony.

Termopary z odsłoniętymi końcówkami umożliwiają penetrację górnej części złącza przez otaczające środowisko. Ten typ termopary zapewnia najlepszy czas reakcji, ale nadaje się tylko do materiałów niekorozyjnych, nieszkodliwy, i zastosowania bezciśnieniowe. Czas odpowiedzi można wyrazić w postaci stałej czasowej, który definiuje się jako czas potrzebny na zmianę czujnika 63.2% od wartości początkowej do wartości końcowej w kontrolowanym środowisku. Termopary z odsłoniętymi końcówkami charakteryzują się najszybszą szybkością reakcji, i im mniejsza średnica osłony sondy, tym większa jest szybkość reakcji, ale im niższa jest maksymalna dopuszczalna temperatura pomiaru.

Termopary z przedłużaczem wykorzystują przedłużacz do przeniesienia złącza odniesienia z termopary na przewód na drugim końcu, który zwykle znajduje się w kontrolowanym środowisku i ma tę samą charakterystykę temperatury i częstotliwości elektromagnetycznej co termopara. Gdy jest prawidłowo podłączony, przedłużacz przenosi referencyjny punkt połączenia do kontrolowanego środowiska.