黄瓜视频官网

您好,上海自动化仪表三厂网站欢迎您!

官方微信|加入收藏|联系我们|

公司微信

上海自动化仪表三厂

全国咨询服务热线:

021-5672511502156413113

新闻资讯

联系我们

耐磨热电偶如何用于扩展范围内测量温度

来源:发表时间:2020-01-15


      当需要在扩展范围内(例如几百摄氏度)测量温度时,耐磨热电偶通常是首选的。它们坚固耐用,价格便宜,并且某些品种可以测量超过1000℃的温度。耐磨热电偶是通过将两根不同金属的导线在连接点处连接在一起而构成的,该连接点与要测量温度的物体接触。然后将这些导线引出至温度测量仪器,耐磨热电偶的输出是随温度变化的电压。下图显示了一条典型的耐磨热电偶线,一端是传感结,另一端是终端连接器。这两根线通过编织玻璃纤维套管彼此绝缘。

      与普遍的看法相反,耐磨热电偶产生的电压不是由结点本身产生的,而是由结点与连接测量仪器的导线另一端之间的温差产生的。因此,可以通过多种方式进行耐磨热电偶连接- 焊接,机械连接,甚至与第三种金属进行钎焊或钎焊!耐磨热电偶基于塞贝克效应 -它指出当导体上存在温度梯度时,也会有一个相关的电压梯度。例如,如果加热一块金属的一端而另一端保持冷却,则沿长度方向会存在电压梯度,该电压梯度的大小和符号均由材料的塞贝克系数决定。

黄瓜视频官网      很难用一种金属来证明塞贝克效应。例如,如果您拿一根电线,在中间加热,然后测量两端的电压,您会注意到该电压为零,因为沿着电线两端的电压降将彼此相等并抵消。为了能够测量塞贝克电压,需要使用两条导线,每条导线具有不同的系数。如下所示,您在导线末端看到的电压量与齿轮沿其长度方向的温差以及两种材料的塞贝克系数之差成正比。

      大多数材料,特别是金属的塞贝克系数通常不是很大。下图列出了一些材料的系数。您可以看到,对于金属而言,铬与镍配对的差异最大,仅为26uV / K(+ 18uV / k -- 18uV / k)。由于耐磨热电偶会产生微伏级信号,因此在任何给定应用中几乎都需要进行放大,滤波和其他信号处理。但是请注意,“ N”和“ P”型硅的系数非常大- 数百uV / K,这使得在集成电路上实现灵敏的耐磨热电偶型相对简单。

黄瓜视频官网      有多种耐磨热电偶类型可用于不同类型的应用。下图显示了几种常见类型的耐磨热电偶的输出电压与温度的关系曲线。

黄瓜视频官网      虽然需要更高的电压(更高的灵敏度),但在选择耐磨热电偶时,它并不是唯一要考虑的因素。其他应考虑的关键因素包括:

黄瓜视频官网      工作温度- 仅仅因为您可以在给定温度下输出电压,并不意味着特定的耐磨热电偶将在该点可靠地工作。

      线性- 曲线在预期使用区域的直线度是多少?较高的线性度要求较少的下游信号处理和补偿。

      机械- 在预定的应用温度下,耐磨热电偶是否会在机械上变得不稳定(脆性或过软)?

      化学- 耐磨热电偶会与环境发生反应(氧化/还原/腐蚀)吗?

黄瓜视频官网      成本- 价格合适吗?例如,耐磨热电偶丝(铬铝)比R型(铂/铱合金)便宜得多

      您可能已经注意到,上图中的所有电压与温度的关系曲线在0摄氏度时均显示0mV输出。完成此测量的一种方法是将两个终端均降至0C,另一种方法是添加一个二级“ 冰点”参考结点,该结点保持在零℃,如下所示,这样做的优点是可以将类似的金属连接到测量仪器上。

      但是,使用冰点参考的一个缺点是,每次需要进行测量时,都会在本地7-11停下来获取一袋冰。现代的基于耐磨热电偶的测量仪器通过使用辅助传感器来测量冷结块的温度,从而消除了冰块,其中耐磨热电偶线已连接至该仪器(下图)。耐磨热电偶两端的电压被放大到有用的水平,并且该次级温度测量值用于补偿耐磨热电偶测量值。

黄瓜视频官网      由于耐磨热电偶是常见的传感器,因此您可以购买实现关键信号处理功能的集成电路(IC)。例如,我们公司为耐磨热电偶提供一个片上放大器,冷端温度传感器和补偿电路。该芯片直接接受由耐磨热电偶产生的电压,并输出5mV / C的校准输出电压。由于冷端温度传感器位于IC内部,因此可以获得精确的冷端优势。结补偿时,必须确保冷结温度接近IC的温度。在许多情况下,如果冷结位于同一PCB上且紧邻IC,则安排起来并不难。类似的IC也可用于处理耐磨热电偶。


[!--temp.pl--]
黄瓜视频www.wmjmc.com