Metoda kompenzace na studena na měření teploty termočlánku

Termočlánek je běžně používaný teplotní senzor. Používá termoelektrický efekt a měří teplotu na základě termoelektrického potenciálu generovaného teplotním rozdílem mezi horkými a studenými koncemi. Má výhody vysoké přesnosti měření, jednoduché struktury a snadné použití. Byl široce používán v přístroji pro měření teploty. Metoda kompenzace Comnd Comnd Comnd má komplexní strukturu, vysoký šum a špatnou linearitu, což bude mít velký dopad na výsledky měření.

Nová metoda pro kompenzaci termočlánků za studena

Princip

Tato metoda měří chladnou koncovou teplotu PT1000. Po přeměně A/D ji MCU přenáší na hostitelský počítač, aby přeměnil hodnotu odporu na hodnotu napětí prostřednictvím softwaru a přidal ji k napětí termočlánku. Poté se blok kompenzace používá k odstranění vlivu změny teploty chladné koncové teploty, čímž se provádí kompenzace. Metoda měření teploty termočlánku

Návrh kompenzačního bloku

Hlavním zařízením pro kompenzaci studeného konce v této metodě je hliníkový blok s dobrou tepelnou vodivostí.

Metoda univerzálních termočlánek studeného konce

Princip metody kompenzace mostu

Mezi nimi mají R1, R2 a R3 stejné hodnoty odporu a jsou vyrobeny z mědi manganu s teplotním koeficientem blízkým nule, tj. Jejich hodnota rezistence se mění se změnami teploty a RT používá tepelný rezistor PT1000, který je ve stejném teplotním poli jako chladný konec termočlánku, a změny hodnoty rezistence se změnami teploty. Když teplota stoupá, zvyšuje se hodnota odporu. Když je studená koncová teplota nula, r 1= r 3= r 2= r1, což může způsobit výstup můstku nula. Pokud se teplota chladné koncové teploty zvýší, termoelektrický potenciál termočlánku se sníží a způsobí chyby měření. V tuto chvíli se však hodnota odporu PT1000 také zvýší se zvýšením teploty, pak kompenzační most ztratí rovnováhu a výstupní hodnota není nulová. Hodnota změny výstupu můstku se rovná hodnotě změny termoelektrického potenciálu termočlánku a obě změny v opačných směrech, pak se obě navzájem zruší tak, aby se celková výstupní hodnota neměnila se změnou teploty chladné koncové teploty.

Experimentální záznam dat

Během experimentu byl pro simulaci termoelektrického potenciálu termočlánku typu K. Po dokončení konverze A/D na desce obvodu byla nahrána do hostitelského počítače přes MCU a hostitelský počítač převedl hodnotu A/D na teplotu a zobrazoval ji.

Tato metoda má velmi vysoké požadavky na přesnost R1, R2 a R3 a hluk a teplotní drift V+ musí být malý a stabilita musí být vysoká. Aby bylo možné splnit experimentální požadavky, musí být proud mostu vhodnou hodnotou a ladění je obtížné. Při provádění vícekanálových měření je nutné uspořádat vícekanálová zařízení a struktura je relativně složitá.

Tři otvory jsou prorazeny postupně a rovnoměrně na vodorovné středové ose pravoúhlého hliníkového bloku a řezané podél horizontální středové osy. V následném procesu zapojení jsou dva kompenzační dráty tlačeny do levého a pravého otvory a střed skrz otvor se vtlačí do tepelného odporu PT1000. V procesu lisování musí být průměry tepelného rezistoru a kompenzačního vodiče a plně v kontaktu s kompenzačním blokem a izolační materiály musí být stejné a izolační materiály musí být stejné.

Návrh kompenzačního obvodu

Termočmán je připojen k kompenzačnímu bloku v přístrojovém boxu pomocí kompenzačního drátu a poté připojen k desce obvodu v krabici přes vodič Cu. Kompenzační blok a chladný konec termočlánku jsou v přístrojové krabici. PT1000 se používá k měření teploty v přístrojové krabici a TC je okolní teplota mimo přístrojovou krabici.

Existuje nějaký účinek připojení části měděného drátu do kompenzačního drátu termočlánku?

1. Uprostřed kompenzačního drátu termočlánku může být připálen cínem!

2. Pokud kompenzační vodič není dostatečně dlouhý, musí být nahrazen měděným vodičem a je třeba dodržovat „mezilehlý zákon o vodiči“!