Cold-end compensatiemethode voor thermokoppel temperatuurmeting

Thermokoppel is een veelgebruikte temperatuursensor. Het gebruikt het thermo -elektrische effect en meet de temperatuur op basis van het thermo -elektrische potentiaal dat wordt gegenereerd door het temperatuurverschil tussen de warme en koude uiteinden. Het heeft de voordelen van hoge meetnauwkeurigheid, eenvoudige structuur en eenvoudig gebruik. Het is veel gebruikt in temperatuurmeetinstrumenten. De compensatiemethode voor het verkeerde koude eind heeft een complexe structuur, hoge ruis en slechte lineariteit, die een grote impact zullen hebben op de meetresultaten.

Nieuwe methode voor een koude eindcompensatie van thermokoppels

Beginsel

Deze methode meet de koude eindtemperatuur door PT1000. Na A/D -conversie verzendt de MCU deze naar de hostcomputer om de weerstandswaarde om te zetten in een spanningswaarde via software en toe te voegen aan de spanning van het thermokoppel. Vervolgens wordt het compensatieblok gebruikt om de invloed van de temperatuurverandering van de koude eind te elimineren, waardoor compensatie wordt uitgevoerd. Thermokoppel temperatuurmeting koud uiteinde compensatiemethode

Ontwerp van compensatieblok

Het hoofdapparaat voor de compensatie van een koud uiteinde in deze methode is een aluminium blok met een goede thermische geleidbaarheid.

Universele thermokoppel koud uiteinde compensatiemethode

Principe van brugcompensatiemethode

Onder hen hebben R1, R2 en R3 gelijke weerstandswaarden en zijn gemaakt van mangaankoperen met een temperatuurcoëfficiënt bijna nul, dat wil zeggen dat hun weerstandswaarde niet verandert met temperatuurveranderingen, en RT gebruikt thermische weerstand PT1000, dat in hetzelfde temperatuurveld ligt als het koude uiteinde van het thermokoppel en de weerstandsveranderingen met temperatuurveranderingen. Wanneer de temperatuur stijgt, neemt de weerstandswaarde toe. Wanneer de koude eindtemperatuur nul is, r 1= r 3= r 2= r1, die de uitvoer van de brug nul kan maken. Als de koude eindtemperatuur stijgt, zal het thermo -elektrische potentieel van het thermokoppel afnemen en meetfouten veroorzaken. Op dit moment zal de weerstandswaarde van PT1000 echter ook toenemen met de temperatuurstijging, dan verliest de compensatierebrug het evenwicht en is de uitgangswaarde niet nul. De veranderingswaarde van de bruguitgang is gelijk aan de veranderingswaarde van de thermo -elektrische potentieel van het thermokoppel, en de twee veranderen in tegengestelde richtingen, dan annuleren de twee elkaar zo uit zodat de totale uitgangswaarde niet verandert met de verandering van de koude eindtemperatuur.

Experimentele gegevensopname

Tijdens het experiment werd een millivolt-spanningsgenerator gebruikt om het thermo-elektrische potentieel van een K-type thermokoppel te simuleren. Nadat de A/D -conversie op de printplaat was voltooid, werd deze via de MCU naar de hostcomputer geüpload en de hostcomputer de A/D -waarde omgezet in temperatuur en deze weergegeven.

Deze methode heeft zeer hoge vereisten voor de nauwkeurigheid van R1, R2 en R3, en de ruis- en temperatuurafwijking van V+ moet klein zijn en de stabiliteit moet hoog zijn. Om aan de experimentele vereisten te voldoen, moet de brugstroom een ​​geschikte waarde zijn en het debuggen is moeilijk. Bij het uitvoeren van multi-channel metingen is het noodzakelijk om multi-channel apparaten te regelen en de structuur is relatief complex.

Drie door gaten worden in volgorde en opeenvolgend op de horizontale middenas van het rechthoekige aluminiumblok geslagen en gesneden langs de horizontale middenas. In het daaropvolgende bedradingsproces worden de twee compensatiedraden in links en recht door gaten gedrukt en wordt het middelste door gat in de thermische weerstand PT1000 gedrukt. Bij het persenproces moeten de diameters van de thermische weerstand en de compensatiedraad consistent en volledig in contact zijn met het compensieblok om de uniformiteit van warmtegeleiding te waarborgen, en de isolerende materialen moeten hetzelfde zijn.

Compensatiecircuitontwerp

Het thermokoppel is verbonden met het compensatieblok in de instrumentenbox via de compensatiedraad en vervolgens aangesloten op de printplaat in de doos via de Cu -draad. Het compensatieblok en het koude uiteinde van het thermokoppel bevinden zich in de instrumentenbox. PT1000 wordt gebruikt om de temperatuur tot in de instrumentenbox te meten en TC is de omgevingstemperatuur buiten de instrumentkast.

Is er een effect van het aansluiten van een deel van koperdraad in de compensatiedraad van het thermokoppel?

1. Het midden van de thermokoppelcompensatiedraad kan worden gesoldeerd met tin!

2. Als de compensatiedraad niet lang genoeg is, moet deze worden vervangen door koperdraad en moet de "tussenliggende geleiderwet" worden gevolgd!