آرایشهای چند ترموکوپلی
همانگونه که نشان داده شده است، می‌توان چند ترموکوپل را به طور سری و یا موازی به هم متصل کرد و کاربردهای بهتری برای آنها یافت. آرایش سری اصولاً جهت افزایش حساسیت ترموکوپل استفاده می‌شود. همهٔ اتصالات اندازه گیری در یک دما نگه داشته می‌شوند و همه اتصالات مرجع در دمای دیگری قرار می‌گیرند. این آرایش ترموکوپل ها، اغلب به نامترموپیل نامیده می‌شود و برای تعداد ترموکوپل، خروجی آرایش فوق برابر خروجی یک ترموکوپل تنها خواهد بود. یک نمونه تجاری ترموپیل از جنس کروملا! کنستانتان دارای 25 اتصال است و در حدود مقدار خروجی آن است. آرایش موازی ترموکوپل ها مطابق شکل در صورتی که اتصالات سرد و مرجع در دماهای یکسان باشند مثل یک ترموکوپل واحد، دما را اندازه می‌گیرد. اگر اتصالات اندازه گیری در دماهای مختلف قرار داده شوند و مربوط به ولتاژ خروجی، دمای متوسط است (تا زمانی که ترموکوپل ها در فاصله دمای اندازه گیری رفتار خطی داشته باشند).
اجزای ترموکوپل
شمای کلی اجزاء ترموکوپل استاندارد در شکل نشان داده شده است. بایستی توجه داشت یک اتصال (اتصال سرد) بایستی در دمای مرجع قرار داده شود، به عنوان مثال اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن نصب کرد. اتصال دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمسای آن را اندازه بگیریم، کاملاً متصل شود. فلزات ترموکوپلی یه طور کلی نسبت به قیمتی که دارند به دو گروه جداگانه تقسیم می‌شوند. این دو گروه ترموکوپل به ترموکوپل های فلز پایه و ترموکوپلهای فلزات قیمتشی معروفند. در جدول پرمصرف ترین ترموکوپلهای صنعتی با حروف مشخص شدهاند.
طرح کلی شکل به خاطر طرز قرار گرفتن سیمها و نیاز به داشتن دمای مرجع مناسب به نظر نمی‌رسد. طرح عملی‌تری از ترموکوپل در شکل تا نشان داده شده است. دو سیم در کنار هم و به موازات هم قرار گرفته و به یک مدار اندازه گیری ولتاژ متصل هستند. اتصالات بین دو سیم و ولت متر تا زمانی که با یکدیگر هم دما باشند هیچ سیگنال خطایی ایجاد نمی‌کنند. در این روش، اتصال مراجع وجود ندارد، در صورت تغییر دمای محیط، خروجی‌های غلط به دست می‌آید که بستگی به نوع سیستم ترموکوپل دارد.
مدارات ترموکوپل
این ضعف سیستم با روشی معروف به جبران سازی اتصال سرد (در مباحث آینده توضیح داده خواهد شد) که در آن، مشخصهٔ تقویت کنندهٔ سیگنال ساز با قرار دادن یک ترمیستور در مدار اصلاح می‌شود، رفع خواهد شد. معمولاً در مواردی که از ترموکوپل استفاده می‌شود، طرح وارهٔ شکل کاربرد دارد. برای حفاظت فیزیکی ترموکوپل غالباً دو سیم آن را داخل لوله و یا روکشی از جنس فولاد زنگنزن و یا مس که قابل انعطاف است قرار می‌دهند. البته این محفظه سازی باعث افزایش ثابت زمانی سیستم خواهد شد. امتیاز عمدهٔ ترموکوپلها محدودهٔ وسیع اندازه گیریآن‌ها است که به طور اسمی اگر جنس ترموکوپل کرومل آلومل باشد را دربرمی گیرد. دیگر امتیاز ترموکوپلها، عملکرد خطی آنها در محدودهٔ اندازه گیری است. جدول مشخصات انواع معروف‌ترین ترموکوپلهای تجارتی موجود را نشان می‌دهد. اگر قسمت کوچکی نوک جوشکاری شده ترموکوپل برداشته شده و ترموکوپل داخل خط لوله جاسازی شود، دمای سیال جاری در داخل لوله، بدون هیچگونه زحمتی قابل اندازه گیری است. این نوع سنسورها در بازار موجود هستند و غالباً جهت اندازه گیریهای تجربی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جبران سازی ترموکوپل همانگونه که قبلاً گفته شد، معمولاً نگهداشتن اتصالات سرد ترموکوپل در دمای مرجع کنترل شده عملی نیست. اما وقتی اتصالات سرد ترموکوپل در درجه حرارت محیط قرار داده شوند، چون دمای محیط ممکن است تغییر کند، لذا جبران سازی اتصال سرد ضروری به نظر می‌رسد. شکل را در نظر بگیرید، همانگونه که در شکل پیداست اتصال مخصوص اندازه گیری ترموکوپل در درجه حرارت واتصال سرد آن در دمای محیط قرار دارد. خروجی ترموکوپل عبارت است از، اما خروجی ترموکوپل در شرایطی که اتصال سرد در قرار دارد یعنی را، جهت اندازه گیری دما مورد لزوم است. بنابراین مقدار ولتاژ بایستی به اضافه شود تا تصحیح شود.
ولتاژ جبران سازی اتصسال سرد نامیده می‌شود و به طور خودکار توسط مدار شکل که شامل ترمیستور است ایجاد می‌شود۔ مقاومت‌های غیرقابل تغییر با دما هستند. أبتسادا پل ثدر با همه اجزایش متعادل می‌شود. هنگامی که دمای محیط از تغییر کند، یک ولتاژ عدم تعادل در طول ایجاد می‌شود.