Во время работы радиоэлектронная аппаратура тратит на полезную работу несколько процентов энергии, а всё остальное выделяется в виде тепла. Для разных частей параметры температуры могут значительно различаться, однако, даже незначительное превышение установленных температур может пагубно влиять на работу всей системы.

Теплообмен между разными частями вызван теплопроводностью, конвекцией и излучениями, поэтому точное определение температуры затруднено и может рассчитываться приближённо с учётом определённых исходных параметров конструкции.

Когда охлаждение теплонагруженных блоков невозможна естественным путём и необходимо принудительное охлаждение, в этом случае очень важна экономия энергии. Для экономии нужно точно знать, когда температура приближается к критической, чтобы запускать охлаждение в течение как можно более коротких промежутков времени. Для этого используют термопары.

Использование термопар связано с их взаимозаменяемостью, надёжностью и температурным диапазоном, примерно от -270 до +2500 ℃.

Термопара пара представляет собой сплав двух металлов с горячим спаем на рабочем конце и холодным спаем в соединении со средством измерения напряжения по средством провода из металла одного типа.

Между двумя выводами термопары возникает ЭДС, зависящая от температуры горячего спая:

  1 картинка  
А также обратная зависимость:

2 картинка  

Представлены в ГОСТ Р 8.585-2001 [3].

Если температура холодного спая не нулевая, тогда свободные концы являются источником ЭДС

3 картинка  

Зависимость напряжения на свободных концах термопары в зависимости от температуры, при условии нулевой температуры холодного спая, равняется:

44444444  

Её обратная зависимость:

  5 картинка  

Погрешность такой аппроксимации составляет сотые доли градуса. Также, благодаря стандартизации допусков и номинальных характеристик, термопары взаимозаменяемы без дополнительной подстройки

Полученные измерительным прибором данные ЭДС преобразуются в цифровой сигнал в преобразовательном устройстве, затем обрабатываются программой в среде labVIEW. Обработка данных проходит в контролируемые промежутки времени, заданные генератором частоты, после чего выводятся на экране пользователю и запоминаются в памяти прибора, как показано на структурной схеме.

6 картинка   

Рис. 1. Структурная схема системы измерения параметров охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры

Список литературы
  1. Гелль П. П., Иванов-Есипович Н. К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры Л., Энергия, 1972.
  2. Олейник Б. Приборы и методы температурных измерений. - М. : Издательство стандартов, 1987. - 293 с.
  3. ГОСТ Р 8. 585-2001. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
  4. ГОСТ 6651-94. Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытания