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為什么使用熱電偶以及熱電偶的優(yōu)缺點

作時間:2016-11-03  來源:  作者:
   

介紹tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

          熱電偶是用于測量溫度的簡單,廣泛使用的元件。本文提供了熱電偶的基本概況,介紹了遇到當發(fā)言權(quán)設(shè)計共同的挑戰(zhàn),并提出兩種信號調(diào)理解決方案。地衣個解決方案結(jié)合在一個單一的模擬IC為了方便和易于使用的兩個參考接合點補償和信號調(diào)理;第二溶液分離信號調(diào)節(jié)所述參考接合點補償,以提供數(shù)字輸出溫度感測與更大的靈活性和準確性。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

熱電偶理論tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

          熱電偶,如圖1所示,由不同的金屬的兩根導線的一端連接在一起,稱為測量(“熱”)交界處。在另一端,如電線不接合,被連接到信號調(diào)節(jié)電路跡線,典型地由銅制成。熱電偶和銅走線之間的金屬結(jié)被稱為參考(“冷”)接合點。*tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

圖1tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
圖1.熱電偶。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
          *我們使用術(shù)語“測量結(jié)”和“參比端”,而不是傳統(tǒng)的“熱結(jié)”和“冷端”。傳統(tǒng)的命名系統(tǒng)可能會造成混淆,因為在許多應(yīng)用中測量結(jié)可以比基準結(jié)冷。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

          在基準結(jié)產(chǎn)生的電壓在這兩種測量結(jié)和基準結(jié)取決于溫度。由于熱電偶是一種差分器件而不是覺對溫度測量裝置,參比端溫度必須宣誓已知覺對要獲得精que的溫度讀數(shù)。這個過程被稱為補償參比端(冷端補償)。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

          熱電偶已成為一個廣泛的溫度范圍內(nèi)合理準確的成本效益的測量的行業(yè)標準方法。它們在各種應(yīng)用到鍋爐,熱水器,微波爐,和飛機大約+ 2500℃引擎-僅舉幾個使用。的#流行的熱電偶是K型,由Chromel®和Alumel®的(商標含鎳鉻合金,和鋁,錳和硅,分別),具有-200℃至+ 1250℃。測量范圍tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

為什么使用熱電偶?tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

優(yōu)點tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
溫度范圍:#實用的溫度范圍,從低溫到噴氣發(fā)動機排氣,可以使用熱電偶服務(wù)。根據(jù)所使用的金屬線,熱電偶能夠在范圍-200℃的測量溫度到+ 2500℃。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
樂百氏:那熱電偶堅固的設(shè)備是免疫的沖擊和振動,并適合是對在危險環(huán)境中使用。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
快速反應(yīng):因為它們體積小,具有熱容量低,熱電偶迅速響應(yīng)溫度變化,尤其是F中的傳感結(jié)暴露。他們可以響應(yīng)快速變化的溫度在幾百毫秒。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
無自發(fā)熱:由于熱電偶requir無勵磁電源,他們不是財產(chǎn)自發(fā)熱和有本質(zhì)安全。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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缺點tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
復(fù)雜的信號調(diào)理:大量的信號調(diào)理是必要的熱電偶電壓讀數(shù)轉(zhuǎn)換成可使用的溫度。傳統(tǒng)上,信號調(diào)理也需要大量投資在我的設(shè)計,Degrad準確性引入誤差避免。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
精度:除了熱電偶,由于開發(fā)商的冶金性能所固有的不準確性,熱電偶測量只測量可以是參考接合點溫度準確,傳統(tǒng)上在1℃至2℃。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
敏感性腐蝕:因為熱電偶兩種不同金屬的consis,在某些環(huán)境中的腐蝕隨著時間的推移可能惡化的結(jié)果精que度。 HENC,它們可能需要保護;和護理和保養(yǎng)是必不可少的。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
對噪聲敏感:從電場和磁場測量毫伏級信號變化,雜散噪聲可能是一個問題。大大扭轉(zhuǎn)熱電偶導線可減少對磁場皮卡。使用屏蔽電纜或在金屬導管運行線和防護可降低皮卡電場。在測量裝置提供不應(yīng)該信號濾波,無論是在硬件或軟件,具有很強的排斥線頻率(50赫茲/ 60赫茲)和它的諧波。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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        因為電壓信號很小,信號調(diào)理電路一般需要大約100個左右,相當簡單的信號調(diào)節(jié)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。有什么可以更困難的是區(qū)分噪聲拿起熱電偶導線的實際信號。熱電偶引線較長,并通過電噪聲通常環(huán)境中運行。上引線拿起噪聲容易壓垮微小的熱電偶信號。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        常用的兩種方法被組合以提取噪聲信號。地衣種方法是使用一個差動輸入放大器,如儀表放大器,放大信號。由于大部分的噪音出現(xiàn)在兩個導線(普通模式),測量差分消除它。第二個是低通濾波,這消除了帶外噪聲。低通濾波器不應(yīng)該刪除這兩個射頻干擾(1 MHz以上),這可能在放大器和50赫茲/ 60赫茲(電源)哼原因整改。重要的是要放置提前放大器的射頻干擾濾波器(或使用經(jīng)過濾的輸入的放大器)。 50赫茲/ 60-Hz濾波器的位置往往不是關(guān)鍵,它可以與RFI濾波器組合,放置在放大器和ADC之間,合并為一個Σ-ΔADC的一部分,也可以在軟件編程或平均濾波器。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        冷端補償:熱電偶的參比端的溫度必須發(fā)誓知要獲得精que的覺對溫度讀數(shù)。是熱電偶當?shù)匾麓问褂脮r,是這樣的通過保持基準結(jié)在冰浴中進行。圖2描述了與在一個未知的溫度一端,并在冰浴中的另一端(0℃)的熱電偶電路。這種方法用來詳盡表征各種熱電偶類型,從而將幾乎所有的熱電偶表都使用0°C作為參考溫度。tx4壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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