Método de compensação de extremidade fria para medição de temperatura do termopar

O termopar é um sensor de temperatura comumente usado. Ele usa o efeito termoelétrico e mede a temperatura com base no potencial termoelétrico gerado pela diferença de temperatura entre as extremidades quentes e frias. Tem as vantagens de alta precisão de medição, estrutura simples e uso fácil. Tem sido amplamente utilizado em instrumentos de medição de temperatura. O método comum de compensação de extremidade fria tem uma estrutura complexa, alto ruído e baixa linearidade, o que terá um grande impacto nos resultados da medição.

Novo método para compensação de termopares finais

Princípio

Este método mede a temperatura da extremidade fria por Pt1000. Após a conversão A/D, o MCU o transmite ao computador host para converter o valor de resistência em um valor de tensão através do software e adicioná -lo à tensão do termopar. Em seguida, o bloco de compensação é usado para eliminar a influência da mudança de temperatura da extremidade fria, realizando compensação. Medição de medição de temperatura do termopar o método de compensação de extremidade fria

Projeto de bloco de compensação

O dispositivo principal para compensação de extremidade fria nesse método é um bloco de alumínio com boa condutividade térmica.

Método universal de compensação do termopar e frio

Princípio do método de compensação de ponte

Entre eles, R1, R2 e R3 têm valores iguais de resistência e são feitos de cobre de manganês com um coeficiente de temperatura próximo a zero, ou seja, seu valor de resistência não muda com as mudanças de temperatura e a RT usa o resistor térmico PT1000, o que está no mesmo campo de temperatura do campo frio do Thermopul e o valor da resistência às mudanças de temperatura. Quando a temperatura aumenta, o valor de resistência aumenta. Quando a temperatura da extremidade fria é zero, r 1= r 3= r 2= r1, que pode fazer com que a saída da ponte zero. Se a temperatura da extremidade fria aumentar, o potencial termoelétrico do termopar diminuirá e causará erros de medição. No entanto, neste momento, o valor de resistência do PT1000 também aumentará com o aumento da temperatura, a ponte de compensação perde o equilíbrio e o valor de saída não é zero. O valor de mudança da saída da ponte é igual ao valor de mudança do potencial termoelétrico do termopar, e as duas alterações nas direções opostas, então os dois se cancelam para que o valor total de saída não mude com a mudança da temperatura da extremidade fria.

Registro de dados experimental

Durante o experimento, um gerador de tensão Millivolt foi usado para simular o potencial termoelétrico de um termopar do tipo K. Depois que a conversão A/D foi concluída na placa de circuito, ela foi carregada no computador host através do MCU, e o computador host converteu o valor A/D em temperatura e o exibiu.

Esse método possui requisitos muito altos sobre a precisão de R1, R2 e R3, e o ruído e o desvio da temperatura de V+ devem ser pequenos e a estabilidade deve ser alta. Para atender aos requisitos experimentais, a corrente da ponte deve ser um valor adequado e a depuração é difícil. Ao executar medições multicanais, é necessário organizar dispositivos multicanais e a estrutura é relativamente complexa.

Três a orifícios são perfurados em sequência e equidistantemente no eixo central horizontal do bloco de alumínio retangular e cortados ao longo do eixo central horizontal. No processo de fiação subsequente, os dois fios de compensação são pressionados na esquerda e direita através de orifícios, e o orifício do meio através do orifício é pressionado no resistor térmico PT1000. No processo de prensagem, para garantir a uniformidade da condução de calor, os diâmetros do resistor térmico e o fio de compensação devem ser consistentes e totalmente em contato com o bloco de compensação, e os materiais isolantes devem ser os mesmos.

Projeto de circuito de compensação

O termopar é conectado ao bloco de compensação na caixa de instrumentos através do fio de compensação e depois conectado à placa de circuito na caixa através do fio Cu. O bloco de compensação e a extremidade fria do termopar estão na caixa de instrumentos. O PT1000 é usado para medir a temperatura na caixa de instrumentos e o TC é a temperatura ambiente fora da caixa de instrumentos.

Existe algum efeito de conectar uma seção de fio de cobre no fio de compensação do termopar?

1. O meio do fio de compensação do termopar pode ser soldado com estanho!

2. Se o fio de compensação não for longo o suficiente, ele precisará ser substituído pelo fio de cobre e a "Lei do Condutor Intermediário" deve ser seguida!