Metóda kompenzácie za studena na meranie teploty termočlánkov

Termočlánok je bežne používaný teplotný senzor. Používa termoelektrický efekt a meria teplotu na základe termoelektrického potenciálu generovaného teplotným rozdielom medzi horúcimi a studenými koncami. Má výhody vysokej presnosti merania, jednoduchej štruktúry a ľahkého použitia. Široko sa používa v prístrojoch na meranie teploty. Bežná metóda kompenzácie za studena má zložitú štruktúru, vysoký hluk a zlú linearitu, ktorá bude mať veľký vplyv na výsledky merania.

Nová metóda pre kompenzáciu termočlánkov za studena

Zásada

Táto metóda meria teplotu studeného konca pomocou PT1000. Po konverzii A/D ho MCU prevedie na hostiteľský počítač, aby previedla hodnotu odporu na hodnotu napätia prostredníctvom softvéru a pridá ju do napätia termočlánku. Potom sa kompenzačný blok používa na odstránenie vplyvu zmeny teploty chladného konca, čím sa vykonáva kompenzácia. Metóda kompenzácie termočlánku meranie teploty termočlánku

Dizajn kompenzačného bloku

Hlavným zariadením na kompenzáciu za studena v tejto metóde je hliníkový blok s dobrou tepelnou vodivosťou.

Metóda kompenzácie univerzálneho termočlánku

Princíp metódy kompenzácie mosta

Medzi nimi majú R1, R2 a R3 hodnoty rovnakého odporu a sú vyrobené z medi mangánu s teplotným koeficientom blízko nuly, to znamená, že ich hodnota odporu sa nezmení so zmenami teploty a RT používa tepelný rezistor PT1000, čo je v rovnakom teplotnom poli ako studený koniec termočlánku a jeho odporová hodnota zmien s zmenami teploty. Keď teplota stúpa, zvyšuje sa hodnota odporu. Keď je teplota za studena nula, r 1= r 3= r 2= r1, čo môže dosiahnuť výstup mostíka nula. Ak teplota chladu stúpa, termoelektrický potenciál termočlánku sa zníži a spôsobí chyby merania. V tejto chvíli sa však pri zvýšení teploty zvýši aj hodnota odporu PT1000, potom kompenzačný most stráca zostatok a výstupná hodnota nie je nula. Hodnota zmeny výstupu mosta sa rovná zmenám hodnoty termoelektrického potenciálu termočlánku a tieto dve zmeny v opačných smeroch, potom sa obaja navzájom rušia tak, aby sa celková výstupná hodnota nezmenila so zmenou teploty chladného konca.

Zaznamenávanie experimentálnych údajov

Počas experimentu sa na simuláciu termoelektrického potenciálu termočlánku typu K termočlánok typu K použil generátor milivoltu napätia. Po dokončení konverzie A/D na doske obvodu bola nahraná do hostiteľského počítača cez MCU a hostiteľský počítač premenil hodnotu A/D na teplotu a zobrazil ju.

Táto metóda má veľmi vysoké požiadavky na presnosť R1, R2 a R3 a drift hluku a teploty V+ musí byť malý a stabilita musí byť vysoká. Aby sa splnili experimentálne požiadavky, musí byť mostný prúd vhodnou hodnotou a ladenie je ťažké. Pri vykonávaní viackanálových meraní je potrebné zariadiť viackanálové zariadenia a štruktúra je relatívne zložitá.

Tri cez otvory sú udrené postupne a rovnocenne na horizontálnej strednej osi obdĺžnikového hliníkového bloku a rezané pozdĺž horizontálnej stredovej osi. V nasledujúcom procese zapojenia sa dva kompenzačné vodiče pritlačia do ľavej a doprava cez otvory a stred cez otvor sa pritlačí do tepelného odporu PT1000. V procese stlačenia, aby sa zabezpečila rovnomernosť vedenia tepla, musia byť priemery tepelného odporu a kompenzačného drôtu konzistentné a úplne v kontakte s kompenzačným blokom a izolačné materiály musia byť rovnaké.

Konštrukcia kompenzačného obvodu

Termočlánok je pripojený k kompenzačnému bloku v prístrojovej schránke cez kompenzačný drôt a potom sa pripojí k doske obvodu v krabici cez drôt CU. Kompenzačný blok a studený koniec termočlánku sú v prístrojovej schránke. PT1000 sa používa na meranie teploty v prístrojovej skrinke a TC je okolitá teplota mimo prístrojovej skrinky.

Existuje nejaký vplyv na pripojenie časti medeného drôtu v kompenzačnom drôte termočlánku?

1. Stred kompenzačného drôtu termočlánkov môže byť spájkovaný s cínu!

2. Ak kompenzačný drôt nie je dostatočne dlhý, je potrebné ho nahradiť medeným drôtom a musí sa dodržiavať „zákon o strednom vodiči“!