午夜日韩一区在线,日韩午夜理论片中文字幕,日韩国产天堂在线电影,日韩久久综合毛片 - www.shyangde.com

聯(lián)系我們

  • 13816716468庵佣、17717057543
  • 傳真 : 021-66875077
  • 地址 : 上海市閔行區(qū)景谷路258號(上海自動化儀表三廠)
熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的原理及必要性
發(fā)布時間 : 2021-05-11

接K型熱電偶測溫歉胶。按照MAX6675的手冊汛兜,芯片內(nèi)部使用PN結(jié)進(jìn)行冷端溫度測量以及補(bǔ)償。現(xiàn)在進(jìn)行測試通今,熱電偶放入沸水中粥谬,冷端環(huán)境溫度25度,MAX6675讀回來的熱端溫度是99度辫塌。

      對冷端進(jìn)行加熱漏策,造成冷端溫度65度,模擬冷端所在機(jī)柜的環(huán)境溫度臼氨,MAX6675讀回來的熱端溫度是139度掺喻。經(jīng)過多次測試,基本上冷端和熱端的溫度差在75度左右储矩,但是由于冷端所安裝的機(jī)柜內(nèi)部溫度比室溫高出很多感耙,所以熱端溫度也不準(zhǔn)了。

      但是目前面臨這樣一個安裝使用環(huán)境持隧,應(yīng)該如何理解MAX6675的冷端補(bǔ)償即硼,如何獲得準(zhǔn)確的熱端溫度?

 

答:                              K型熱電偶       熱電偶導(dǎo)線                 補(bǔ)償導(dǎo)線
                                                       /--------------------------------|  |-----------------|MAX6675(參比端)
                                                       \--------------------------------|  |-----------------|
                                                                                            接線盒 

由熱電偶的測溫原理可知跷塘,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱端(又稱測量端)、參比端(又稱冷端)的熱電勢有關(guān)锤勉,只有參比端溫度t1 為零或恒定不變跋共,熱電勢才是熱端溫度的單值函數(shù)(見圖1)。如果不補(bǔ)償?shù)脑捳越郑瑒t熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大絮很,測量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性张庄,所以造成的測量誤差大致等于上述溫差戚绪。以K 分度號的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例,當(dāng)t1=50℃拢杠,t2=20℃時曙辛,如熱端溫度為1000℃,則顯示溫度僅969℃舰断,誤差達(dá)31℃移鸣。

實(shí)際應(yīng)用時,由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中谬运,溫度變化較大隙赁,如不采取措施,接線盒內(nèi)溫度既不可能為零梆暖,也不可能保持某個溫度恒定不變伞访,由此引起測量誤差掂骏。由于與熱電偶相連的二次儀表(如顯示器、記錄儀)厚掷、I/O插卡等均帶環(huán)境溫度補(bǔ)償弟灼,可對這些裝置與熱電偶的接線點(diǎn)(即儀表接線端)溫度t2進(jìn)行補(bǔ)償。由此可見蝗肪,關(guān)鍵是如何對熱電偶的參比端溫度t1 進(jìn)行補(bǔ)償袜爪。目前有多種參比端補(bǔ)償方法,如恒溫法薛闪、補(bǔ)償電橋法辛馆、補(bǔ)償熱電偶法、補(bǔ)償導(dǎo)線法等豁延,但最常用的就是補(bǔ)償導(dǎo)線法昙篙。

本文首先敘述補(bǔ)償導(dǎo)線的原理和分類,然后介紹補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)用中通常需要了解的幾個問題写掖。

二揖岔、補(bǔ)償導(dǎo)線的工作原理及分類

1、補(bǔ)償導(dǎo)線的工作原理

在一定溫度范圍內(nèi)侥淤,熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線文荚。

按熱電偶中間溫度定則,熱電偶測溫回路的總電勢值只與熱端和參比端的溫度有關(guān)或侥,而不受中間溫度變化的影響衬械,所以可用與熱電偶材料相匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重?zé)犭娕疾牧希瑢⒈榷擞蔁犭娕冀泳€盒延伸到儀表接線端哺裳,由補(bǔ)償導(dǎo)線對原參比端溫度進(jìn)行補(bǔ)償辙霎。

補(bǔ)償導(dǎo)線除了可減少測量誤差外,還有以下優(yōu)點(diǎn):可改善熱電偶測溫線路的物理性能和機(jī)械性能坛饥,如采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性淋憋,使連接方便,也易于屏蔽外界干擾吴澜;可降低測量線路成本桃序。

2、補(bǔ)償導(dǎo)線的分類

從原理上分延長型和補(bǔ)償型烂瘫,延長型其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶相同葡缰,因而熱電勢也相同,在型號中以"X"表示忱反,補(bǔ)償型其合金絲名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同泛释,但在其工作溫度范圍內(nèi),熱電勢與所配用熱電偶的熱電勢標(biāo)稱值相近,在型號中以"C"表示怜校。

從補(bǔ)償精度分普通級和精密級间影,精密級補(bǔ)償后的誤差大體上只有普通級的一半,通常用在測量精度要求較高的地方茄茁。如S魂贬、R分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線,精密級的允差為±2.5℃,普通級的允差為±5.0℃;K 裙顽、N分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線付燥,精密級的允差為±1.5℃,普通級的允差為±2.5℃。在型號中普通級的不標(biāo)颅网,精密級的加"S"表示段卵。

從工作溫度分一般用和耐熱用,一般用工作溫度為0 ~ 100℃(少數(shù)為0 ~ 70℃);耐熱用工作溫度為0 ~ 200℃翎憨。

此外荤榄,可以線芯多少分為單股和多芯(軟線)補(bǔ)償導(dǎo)線,以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補(bǔ)償導(dǎo)線磨再,還有專用于防爆場合的本質(zhì)安全電路用的補(bǔ)償導(dǎo)線借倘。

三、應(yīng)用中的幾個問題

1莉遥、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶的匹配

各種分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相同分度號的熱電偶配用枣象,否則可能欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償,常用熱電偶在100℃和200℃時需補(bǔ)償?shù)臒犭妱葜狄姳?:

表1 常用熱電偶在100℃和200℃時的熱電勢值

熱電偶名稱 熱電偶分度號 參考端為 0℃時的熱電勢 mV 
100℃ 200℃ 
鉑銠10—鉑 S 0.646 1.441 
鉑銠13—鉑 R 0.647 1.469 
鉑銠30—鉑銠6 B 0.033 0.178 
鎳鉻—鎳硅 K 4.096 8.138 
鎳鉻硅—鎳硅 N 2.774 5.913 
鎳鉻—銅鎳 E 6.319 13.421 
鐵—銅鎳 J 5.269 10.779 
銅—銅鎳 T 4.279 9.288 

當(dāng)我們用K分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線配用N分度號的熱電偶灶逃,將造成過補(bǔ)償舶舅,顯示溫度偏高;反之缩铸,用N分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線配用K分度號的熱電偶俭谨,將造成欠補(bǔ)償硝拧,顯示溫度偏低径筏。

2、補(bǔ)償導(dǎo)線分度號和極性的判斷

有時可根據(jù)資料所列補(bǔ)償導(dǎo)線的材料障陶、絕緣層及護(hù)套顏色判斷滋恬,但由于國內(nèi)新舊標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有差異抱究,用這個方法對補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號和極性常常難以準(zhǔn)確判斷恢氯。

最可靠最常用的方法是測試法,就是將補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端剝?nèi)ソ^緣層鼓寺,把兩根導(dǎo)線絞合在一起制成熱電偶的熱端勋拟,放到沸騰的水中,兩根導(dǎo)線的另一端與直流電位差計(jì)相連(不應(yīng)該與動圈式直讀mV 表相連妈候,因測量時取電流其讀數(shù)偏低)敢靡,將測得的熱電勢與表1比較挂滓,與之最接近的即為補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號,根據(jù)電位差計(jì)的正負(fù)極可確定補(bǔ)償導(dǎo)線的極性啸胧。由于測試時由補(bǔ)償導(dǎo)線構(gòu)成的熱電偶的參比端溫度不一定是0℃赶站,例如是20℃,則所測熱電勢低于參比端為0℃的熱電勢值鲫础。以某種不明分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線為例惕秧,如參比端溫度約20℃,測量值如在3.928±0.150mV范圍內(nèi)嫉卵,則可判斷這種補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號是K的炫。3.928是K分度號熱電偶100℃和20℃時熱電勢的差值,0.150是K分度號普通級補(bǔ)償導(dǎo)線的允差秉疚。

3晋蛾、補(bǔ)償導(dǎo)線儀表盤接線點(diǎn)的位置

我們知道,補(bǔ)償導(dǎo)線只是把熱電偶的參比端延長椅勿,起到移動參比端位置的作用艳院,延伸后的參比端溫度應(yīng)當(dāng)恒定或配用本身具有參比端溫度自動補(bǔ)償?shù)难b置,否則仍可能因新的參比端溫度變化引起測量誤差扯际。

比如在儀表盤內(nèi)接線時颠恬,由于常用盤裝顯示器、記錄儀本身因通電而發(fā)熱注芯,使其接線端子處的溫度高于儀表盤接線端子處的溫度憾汛。當(dāng)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線引進(jìn)儀表盤后,如果將其接到儀表盤的接線端子上肝陪,而儀表盤的接線端子與儀表接線端子間用銅線連接驳庭,則因上述溫差存在將造成測量誤差。所以最好將補(bǔ)償導(dǎo)線跨過儀表盤的接線端子直接與儀表的接線端子相連氯窍。

4饲常、補(bǔ)償導(dǎo)線的線路電阻

對早期配熱電偶的動圈式儀表來說,有5Ω狼讨、15Ω兩種線路電阻的要求贝淤,當(dāng)熱電偶安裝地點(diǎn)離動圈表較遠(yuǎn)時,或采用分度號K政供、N播聪、E、J布隔、T等包含有銅鎳材料的補(bǔ)償導(dǎo)線時离陶,其線路電阻較大,選用時要注意選較大截面的補(bǔ)償導(dǎo)線。比如選用外接15 Ω線路電阻 E分度號的動圈式儀表時招刨,其配用的補(bǔ)償導(dǎo)線截面為1.0 mm2子桩、2.5 mm2 ,而對應(yīng)的單位長度線路電阻分別為 1.25Ω/m和 0.5Ω/m涉捂, 則補(bǔ)償導(dǎo)線的最大允許長度僅為 12 m和 30 m奄刊。設(shè)計(jì)時如不留心,這個長度很容易超過渣冒,造成測量誤差饱粟。

5、R琅瘦、S分度號熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線

同稱為鉑銠-鉑的熱電偶有R掖阶、S兩種分度號,分別代表鉑銠13-鉑和鉑銠10-鉑熱電偶乌诚,前者在國內(nèi)應(yīng)用較少炮疲, 但其熱電勢較大(1600℃時R、S分度熱電偶的熱電勢分別為18.849mV和16.777 mV)蜒午,而在低溫段 100℃ 時兩者基本一致(R虎叔、S 分度號的熱電勢分別為 0.647 mV和0.646 mV),200 ℃時稍有差別(R截胯、S 分度號的熱電勢分別為 1.467 mV和1.441mV)铺坞,所以目前國內(nèi)市場上R、S分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線是通用的洲胖。如將市場上通常采購得到的S分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線用于R分度號的熱電偶济榨,在100℃以下無誤差,即使到了耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線的極限溫度200℃绿映,當(dāng)熱電偶的熱端溫度分別為600℃擒滑、1000℃、1300℃時叉弦,所引起的誤差僅為 2.5℃丐一、2.2℃、2.0℃卸奉。

這一點(diǎn)可作為1節(jié)的一個特例钝诚。

在常用熱電偶當(dāng)中颖御,R榄棵、S 分度號補(bǔ)償導(dǎo)線的精度是最低的,但從溫度使用范圍來看潘拱,0~60℃范圍內(nèi)誤差很小疹鳄,100~150℃誤差就比較大了。當(dāng)測量誤差要求高時,必須將參比端的溫度保持在100 ℃以下摹钳。

6讼舰、補(bǔ)償型與延伸型補(bǔ)償導(dǎo)線的比較

K 分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線有補(bǔ)償型KC補(bǔ)償導(dǎo)線與延伸型KX補(bǔ)償導(dǎo)線,以下性能對照表2可以供實(shí)際選用時參考疲席。

表2 K分度號補(bǔ)償型與延伸型補(bǔ)償導(dǎo)線的性能比較

性 能 補(bǔ) 償 型 KC 延 伸 型 KX 
材質(zhì) 與熱電偶材質(zhì)不同 與熱電偶材質(zhì)相同 
熱電勢特性 一定溫度范圍內(nèi)沦望,與配用熱電偶相近 與配用熱電偶相同 
誤差曲線 非線性,隨溫度而變 線性 
使用溫度范圍 受限制(如一般用補(bǔ)償導(dǎo)線為100℃) 不受限制(僅取決于絕緣材料) 
線路電阻 低(約0.8Ω/m台古,mm2) 高(1.5Ω/m慨醒,mm2) 
補(bǔ)償接點(diǎn)干擾 因兩種不同材料構(gòu)成補(bǔ)償接點(diǎn),可能產(chǎn)生干擾 無 
補(bǔ)償精度 低 高 
價格 低 高(約高1~2倍) 

7盲赚、雙鉑銠熱電偶不用補(bǔ)償導(dǎo)線

前面講了這么多阐合,都是說要用補(bǔ)償導(dǎo)線去補(bǔ)償熱電偶參比端溫度,但在常用熱電偶中膘椿,分度號B的雙鉑銠(鉑銠30-鉑銠6)熱電偶是一個例外童隆,它沒有專用的補(bǔ)償導(dǎo)線,或者換一句話說笙隙,在實(shí)際應(yīng)用中洪灯,它一般沒有必要使用補(bǔ)償導(dǎo)線。

雙鉑銠熱電偶常用于1300~1600 ℃溫度段的測溫(≤1300℃ 通常采用鉑銠-鉑熱電偶)竟痰,其低溫段的熱電勢出奇地低婴渡,如100℃時的熱電勢僅 0.033mV, 200℃時的熱電勢為0.178mV凯亮,與整個測溫范圍內(nèi)(0~1800 ℃)每100℃的平均熱電勢為0 .700mV 比較,相差懸殊边臼,所以即使不補(bǔ)償,造成的誤差也很小假消。例如當(dāng)熱端溫度為1300℃和1600℃時柠并,如參比端溫度t1=100℃ 時,造成的誤差為±3.0℃富拗,如t1=120℃ 時臼予,造成的誤差為±5,.0℃ 啃沪,均達(dá)到使用普通級補(bǔ)償導(dǎo)線 ±5℃的要求粘拾。但值得注意的是,如t1=200℃ 時创千,則可能造成±16.3℃的誤差奥债,因此對雙鉑銠熱電偶來說,雖然在通常情況下可不使用補(bǔ)償導(dǎo)線揖姆,但限制條件是參比端溫度t1≤120℃窥俊,否則將造成較大的誤差援漓。

在不常用的熱電偶中,鎳鈷-鎳鋁熱電偶200℃以下熱電勢幾乎為零煮泪,可不用補(bǔ)償導(dǎo)線标康,而鎳鐵-鎳銅熱電偶在50℃以下的熱電勢微乎其微,在這個溫度范圍內(nèi)也不用補(bǔ)償導(dǎo)線酌非。

上一條:了解鎧裝熱電偶性能指標(biāo)胃肖,正確選用鎧裝熱電偶

下一條:上海自動化儀表三廠熱電偶基本測量原理