熱電偶是用于溫度測量的最廣泛使用的設(shè)備。它們是:
崎嶇;
便宜的;
結(jié)構(gòu)簡單(由不同金屬組成的焊絲);
用于測量跨越數(shù)千度的溫度范圍;
它們對溫度變化的反應(yīng)很快。
但這些有吸引力的特征并非沒有代價。熱電偶還:
產(chǎn)生低電平輸出作為溫度的函數(shù),通常以毫伏為單位;
是非線性器件;
要求在熱電偶連接到儀器的點(diǎn)獨(dú)立檢測溫度。這稱為“結(jié)溫”,作為線性化操作的一部分,必須代數(shù)組合量,作為精確溫度測量的先決條件。這個過程稱為“冷端補(bǔ)償”,或簡稱CJC;
由于其堅固的設(shè)計,經(jīng)常以需要特別注意的方式使用。
上面列出的熱電偶優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)使它們同時易于使用,但從儀器的角度來看很難實(shí)現(xiàn)。作為熱電偶的用戶或潛在用戶,您可以放心,任何設(shè)計用于這些設(shè)備的儀器都解決了其中的許多困難。具體而言,任何此類文書將:
提供足夠的增益來處理熱電偶的低電平毫伏輸出;
提供線性化,使輸出隨溫度成比例變化;
提供一種補(bǔ)償結(jié)溫的機(jī)制,以產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。
但是,您無法確保儀器已準(zhǔn)確預(yù)測您將如何使用熱電偶。熱電偶的堅固設(shè)計使其能夠以多種方式使用,從而破壞其他類型的溫度傳感器。因此,了解熱電偶的三種使用方式以及每種方式對儀器的要求對于準(zhǔn)確和安全的熱電偶測量至關(guān)重要。在這里計算錯誤,在最好的情況下,您的測量值會很嘈雜。在最壞的情況下,您可能會焚燒熱電偶和測量儀器,不必要地使人員受傷。下面詳細(xì)介紹了熱電偶在日常情況下應(yīng)用的三種不同方式:隔離;接地;和熱。每一種都根據(jù)對所連接儀器隔離的要求進(jìn)行描述。請注意,DATAQ Instruments的DI-1000TC型熱電偶測量儀器提供雙向隔離(輸入到輸出和通道到通道),使其能夠在所有三種應(yīng)用配置中提供準(zhǔn)確和安全的熱電偶測量。
隔離式熱電偶配置
熱電偶不直接連接到任何導(dǎo)電金屬或液體,并且沒有這種連接的風(fēng)險。它在開放的非導(dǎo)電空氣中是獨(dú)立的。一個例子是環(huán)境溫度測量。
示意圖:
多渠道應(yīng)用? | 使用非隔離檢測的結(jié)果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結(jié)果 |
不 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 | 沒有 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
是的 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 | 沒有 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
接地?zé)犭娕寂渲?/p>
熱電偶與導(dǎo)電液體或金屬直接接觸。因此,儀器和熱電偶之間存在共模電壓(CMV)。示例包括將熱電偶焊接到鍋爐鍍層或其他金屬結(jié)構(gòu)上以增加熱響應(yīng)的情況。
示意圖:
多渠道應(yīng)用? | 使用非隔離檢測的結(jié)果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結(jié)果 |
不 |
假設(shè)巨細(xì)胞病毒低于損傷閾值: 測量可能會有噪音 CMV 可能導(dǎo)致儀器飽和,無法產(chǎn)生可用結(jié)果 |
輸入到輸出 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
是的 |
假設(shè)巨細(xì)胞病毒低于損傷閾值: 測量可能會有噪音 CMV 可能導(dǎo)致儀器飽和,無法產(chǎn)生可用結(jié)果 相鄰?fù)ǖ赖臏y量可能會受到影響 |
輸入到輸出通道到通道 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
熱電偶配置
熱電偶與電源直接電接觸。示例包括熱電偶焊接到電加熱元件或意外接觸電加熱元件的情況。
示意圖:
多渠道應(yīng)用? | 使用非隔離檢測的結(jié)果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結(jié)果 |
不 | 熱電偶被破壞,儀器被破壞,或兩者兼而有之。 | 輸入到輸出 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
是的 | 熱電偶被破壞,儀器被破壞,或兩者兼而有之。損壞最有可能傳播到相鄰?fù)ǖ溃瑥亩鴮?dǎo)致類似的破壞。 | 輸入到輸出通道到通道 | 可以無事故地進(jìn)行測量。 |
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