熱電偶冷端溫度補(bǔ)償新方法

1、弁言

熱電偶作為測(cè)溫元件,其構(gòu)造簡(jiǎn)略、制作輕易、應(yīng)用便利、測(cè)溫精度較高,可當(dāng)場(chǎng)丈量跟遠(yuǎn)傳。在任務(wù)時(shí),只有與表現(xiàn)儀表共同即可丈量氣體、液體、固體的溫度。熱電偶能夠用來(lái)丈量-200～1600℃范疇內(nèi)的溫度,有些熱電偶乃至可測(cè)2000℃以上溫度。以是熱電偶是應(yīng)用zui普遍的測(cè)溫元件之一。

然而只有在熱電偶參考端(冷端)溫度穩(wěn)定的前提下,其熱電勢(shì)才與任務(wù)端溫度成單值函數(shù)關(guān)聯(lián)。種種熱電偶的分度表均是以冷端溫度為0℃時(shí)作出的。在現(xiàn)實(shí)利用進(jìn)程中,熱電偶冷端離被測(cè)裝備較近,且處于氛圍中,很難堅(jiān)持穩(wěn)定,更不必說(shuō)堅(jiān)持0℃,因此引入了丈量偏差。為了打消此偏差,必需停止彌補(bǔ)。熱電偶冷端溫度彌補(bǔ)常用辦法有盤(pán)算修改法、冷端恒溫法、彌補(bǔ)導(dǎo)線(xiàn)法及彌補(bǔ)橋路法。跟著電子技巧的開(kāi)展,彌補(bǔ)橋路法失掉越來(lái)越普遍的利用。本文即在總結(jié)以往彌補(bǔ)橋路法的特色基本上,提出了一種便利可行、本錢(qián)低的新型彌補(bǔ)橋路。

2、常用冷端溫度彌補(bǔ)橋路

1）以銅電阻為感溫元件的彌補(bǔ)橋路

以銅電阻為感溫元件的彌補(bǔ)橋路如圖1所示,此中R1=R2=R3用錳銅繞制,其電阻不隨情況溫度變更,R4用銅絲繞制,其阻值隨情況溫度變更。彌補(bǔ)橋路經(jīng)由過(guò)程彌補(bǔ)導(dǎo)線(xiàn)與測(cè)溫?zé)犭娕笺暯印．?dāng)冷端溫度為20℃時(shí),使R4=R1=R2=R3,R5為供配用差別熱電偶時(shí)調(diào)劑橋路的供電電壓之用。當(dāng)冷端溫度即是20℃時(shí),R1=R2=R3=R4,橋路均衡,a、b兩頭不電壓輸出。當(dāng)冷端溫度不即是20℃時(shí),a、b兩頭就會(huì)有一個(gè)不均衡電壓輸出。使該不均衡電壓即是

變送器允許工作溫度為0～65℃或0～85℃,較難滿(mǎn)足更高溫度場(chǎng)合的需要,而且變送器內(nèi)的各測(cè)量電路都存在一定的溫度系數(shù)。隔離式變送器價(jià)格較高,導(dǎo)致總體測(cè)溫成本較高〔2〕。

2）　新型彌補(bǔ)橋路

新型彌補(bǔ)橋路采取分體裝置方法,感溫元件(銅電阻)安裝于熱電偶的接線(xiàn)盒中,而橋路的別的部門(mén)安裝于后續(xù)丈量?jī)x表中。其道理電路如圖3所示。此中Rt為銅電阻,感觸熱電偶冷端溫度變更。R1、R2、R3為高溫度系數(shù)金屬膜電阻,RP(即R4+R5)為多圈金屬膜電位器。令均衡點(diǎn)溫度時(shí)R1+Rt=R2+R3+RP。在拔取R1、R2時(shí),使R1=R2,且阻值在多少十千歐到多少兆歐之間。

由表2能夠看出,引線(xiàn)電阻同時(shí)變更時(shí),對(duì)丈量成果的影響可疏忽不計(jì)。而在現(xiàn)實(shí)利用中,因采取三線(xiàn)制接法,引線(xiàn)電阻重要產(chǎn)生此類(lèi)變更。由表3能夠看出,橋路兩歧路上引線(xiàn)電阻變更紛歧致時(shí),會(huì)惹起丈量偏差。此時(shí)引線(xiàn)電阻變更差值相稱(chēng)于冷端測(cè)溫銅電阻的變更。當(dāng)銅電阻阻值較年夜(百歐量級(jí))時(shí),此偏差不會(huì)太年夜。