Mètode de compensació de final de fred per a la mesura de la temperatura del termopar

El termopar és un sensor de temperatura d'ús comú. Utilitza l'efecte termoelèctric i mesura la temperatura basada en el potencial termoelèctric generat per la diferència de temperatura entre els extrems calents i el fred. Té els avantatges de l’alta precisió de la mesura, l’estructura senzilla i l’ús fàcil. S'ha utilitzat àmpliament en els instruments de mesurament de la temperatura. El mètode comú de compensació de extrems freds té una estructura complexa, un gran soroll i una mala linealitat, que tindrà un gran impacte en els resultats de la mesura.

Nou mètode per a la compensació final de fred dels termoparells

Principi

Aquest mètode mesura la temperatura final del fred per PT1000. Després de la conversió A/D, la MCU la transmet a l’ordinador amfitrió per convertir el valor de resistència en un valor de tensió mitjançant el programari i afegir -lo a la tensió de la termopar. A continuació, el bloc de compensació s’utilitza per eliminar la influència del canvi de temperatura de l’extrem fred, realitzant així una compensació. Mètode de compensació de la finalització de la temperatura de termopar a la temperatura

Disseny del bloc de compensació

El dispositiu principal per a la compensació de l’extrem fred en aquest mètode és un bloc d’alumini amb una bona conductivitat tèrmica.

Mètode de compensació final de fred termopar universal

Principi de mètode de compensació del pont

Entre ells, R1, R2 i R3 tenen valors de resistència iguals i estan fets de coure de manganès amb un coeficient de temperatura proper a zero, és a dir, el seu valor de resistència no canvia amb els canvis de temperatura i RT utilitza la resistència tèrmica PT1000, que es troba en el mateix camp de temperatura que el final fred del termocouple i el seu valor de resistència canvia amb canvis de temperatura. Quan la temperatura augmenta, el valor de resistència augmenta. Quan la temperatura de l'extrem fred és zero, r 1= r 3= r 2= r1, cosa que pot fer la sortida del pont zero. Si la temperatura final del fred augmenta, el potencial termoelèctric del termopar disminuirà i provocarà errors de mesurament. Tanmateix, en aquest moment, el valor de resistència de PT1000 també augmentarà amb l’augment de la temperatura, i el pont de compensació perd l’equilibri i el valor de sortida no és zero. El valor de canvi de la sortida del pont és igual al valor de canvi del potencial termoelèctric del termopar, i els dos canvis en direccions oposades, els dos es cancel·len els uns als altres de manera que el valor de sortida total no canvia amb el canvi de la temperatura final del fred.

Enregistrament de dades experimentals

Durant l'experiment, es va utilitzar un generador de tensió de Millivolt per simular el potencial termoelèctric d'un termopar de tipus K. Després que la conversió A/D es completés a la placa de circuit, es va penjar a l’ordinador amfitrió a través de la MCU i l’ordinador amfitrió va convertir el valor A/D en temperatura i el va mostrar.

Aquest mètode té requisits molt elevats sobre la precisió de R1, R2 i R3, i la deriva de soroll i temperatura de V+ ha de ser petita i l’estabilitat ha de ser alta. Per tal de complir els requisits experimentals, el corrent del pont ha de ser un valor adequat i la depuració és difícil. Quan es realitzen mesures multicanal, cal organitzar dispositius multicanal i l'estructura és relativament complexa.

Tres a través de forats es punxen en seqüència i equidistantment a l’eix central horitzontal del bloc d’alumini rectangular i es tallen al llarg de l’eix del centre horitzontal. En el procés de cablejat posterior, els dos cables de compensació es pressionen a l'esquerra i a la dreta a través dels forats, i el centre a través del forat es pressiona a la resistència tèrmica PT1000. En el procés de premsat, per tal d’assegurar la uniformitat de la conducció de calor, els diàmetres de la resistència tèrmica i el fil de compensació han de ser coherents i completament en contacte amb el bloc de compensació i els materials aïllants han de ser els mateixos.

Disseny del circuit de compensació

La termopar està connectada al bloc de compensació del quadre d’instruments a través del fil de compensació i després es connecta a la placa de circuit de la caixa a través del fil Cu. El bloc de compensació i l’extrem fred de la termopar es troben a la caixa d’instruments. El PT1000 s’utilitza per mesurar la temperatura a la caixa d’instruments i TC és la temperatura ambient fora de la caixa d’instruments.

Hi ha algun efecte de connectar una secció de fil de coure al fil de compensació del termopar?

1. El centre de la compensació del termopar es pot soldar amb estany!

2. Si el filferro de compensació no és prou llarg, cal substituir -lo per filferro de coure i cal seguir la "llei de conductor intermèdia".