Metodo di compensazione a freddo per la misurazione della temperatura della termocoppia

La termocoppia è un sensore di temperatura comunemente usato. Utilizza l'effetto termoelettrico e misura la temperatura in base al potenziale termoelettrico generato dalla differenza di temperatura tra le estremità calde e fredde. Ha i vantaggi di una precisione di misurazione elevata, struttura semplice e facile utilizzo. È stato ampiamente utilizzato negli strumenti di misurazione della temperatura. Il metodo comune di compensazione del freddo ha una struttura complessa, un rumore elevato e una scarsa linearità, che avrà un grande impatto sui risultati della misurazione.

Nuovo metodo per la compensazione del freddo delle termocoppie

Principio

Questo metodo misura la temperatura della fine del freddo di PT1000. Dopo la conversione A/D, l'MCU lo trasmette al computer host per convertire il valore di resistenza in un valore di tensione attraverso il software e aggiungerlo alla tensione della termocoppia. Quindi, il blocco di compensazione viene utilizzato per eliminare l'influenza del cambiamento di temperatura della fine del freddo, eseguendo così la compensazione. Misurazione della temperatura della termocoppia Metodo di compensazione del freddo

Progettazione del blocco di compensazione

Il dispositivo principale per la compensazione del freddo in questo metodo è un blocco di alluminio con buona conducibilità termica.

Metodo di compensazione del freddo della termocoppia universale

Principio del metodo di compensazione del ponte

Tra questi, R1, R2 e R3 hanno uguale valori di resistenza e sono realizzati in rame di manganese con un coefficiente di temperatura vicino allo zero, cioè il loro valore di resistenza non cambia con le variazioni di temperatura e RT utilizza la resistenza termica Pt1000, che si trova nello stesso campo di temperatura dell'estremità del freddo della termocoppia e il suo valore di resistenza ai cambiamenti di temperatura. Quando la temperatura aumenta, il valore di resistenza aumenta. Quando la temperatura della fine del freddo è zero, r 1= r 3= r 2= R1, che può rendere l'uscita del ponte zero. Se la temperatura della fine del freddo aumenta, il potenziale termoelettrico della termocoppia diminuirà e causerà errori di misurazione. Tuttavia, in questo momento, il valore di resistenza di PT1000 aumenterà anche con l'aumento della temperatura, quindi il ponte di compensazione perde l'equilibrio e il valore di uscita non è zero. Il valore di modifica dell'uscita del ponte è uguale al valore di modifica del potenziale termoelettrico della termocoppia e le due modifiche nelle direzioni opposte, quindi i due si annulca a vicenda in modo che il valore di uscita totale non cambi con la variazione della temperatura della fine del freddo.

Registrazione dei dati sperimentali

Durante l'esperimento, è stato utilizzato un generatore di tensione di millivolt per simulare il potenziale termoelettrico di una termocoppia di tipo K. Dopo che la conversione A/D è stata completata sul circuito, è stata caricata sul computer host tramite l'MCU e il computer host ha convertito il valore A/D in temperatura e lo ha visualizzato.

Questo metodo ha requisiti molto elevati sull'accuratezza di R1, R2 e R3 e la deriva del rumore e della temperatura di V+ deve essere piccola e la stabilità deve essere elevata. Per soddisfare i requisiti sperimentali, la corrente del ponte deve essere un valore adeguato e il debug è difficile. Quando si eseguono misurazioni multicanale, è necessario organizzare dispositivi multicanale e la struttura è relativamente complessa.

Tre fori attraverso i fori sono puntati in sequenza e in modo equidistante sull'asse centrale orizzontale del blocco di alluminio rettangolare e tagliano lungo l'asse centrale orizzontale. Nel successivo processo di cablaggio, i due fili di compensazione vengono premuti a sinistra e a destra attraverso i fori e il medio attraverso il foro viene premuto nel resistore termico PT1000. Nel processo di pressione, al fine di garantire l'uniformità della conduzione del calore, i diametri della resistenza termica e il filo di compensazione devono essere coerenti e completamente a contatto con il blocco di compensazione e i materiali isolanti devono essere gli stessi.

Design del circuito di compensazione

La termocoppia è collegata al blocco di compensazione nella cassetta dello strumento attraverso il filo di compensazione e quindi collegata al circuito nella scatola attraverso il filo Cu. Il blocco di compensazione e l'estremità fredda della termocoppia sono nella cassetta dello strumento. PT1000 viene utilizzato per misurare la temperatura nella cassetta dello strumento e TC è la temperatura ambiente al di fuori della cassetta dello strumento.

C'è qualche effetto di collegare una sezione di filo di rame nel filo di compensazione della termocoppia?

1. Il centro del filo di compensazione della termocoppia può essere saldato con latta!

2. Se il filo di compensazione non è abbastanza lungo, deve essere sostituito con filo di rame e la "legge del conduttore intermedio" deve essere seguita!