Компенсация холодного спая термопары

В предыдущей статье мы рассмотрели принцип работы термопары, и в частности метод измерения температуры с использованием «холодного спая» эталонного показателя. Устранение из системы измерения «холодного спая» и соответствующих ему контактов очень желательно в большинстве случаев применения, в частности для промышленных систем.

Это не только упрощает использование термопары, но также исключает необходимость обращения с потенциально большим количеством дополнительных входных каналов сбора данных и считывания датчиков отсчета.

Компенсация холодного спая термопары

uproshhenie-sistemy-izmereniya-termopary-2Первое предположение, которое можно сделать, это то, что измерительный прибор термопары или плата сбора данных должны быть разработаны и построены таким образом, чтоб их внутренние цепи имели соответствующую термоэлектрическую компенсацию электромагнитных полей.

Затем можно сосредоточиться на том, что происходит между входом измерителя и термопарой. Основной причиной погружения датчика в ледяную ванну — получение на стыке известную температуру (0°C). Однако любая температура была бы хорошая, если только она была бы известна.

Из рисунка 1 (в предыдущей статье) следует, что подключение термопары к входам вольтметра, приводит к образованию дополнительных контактов в цепи в точках соединений, и каждое из них может также генерировать и термоэлектрическое электромагнитное поле. В случае идеальной насадки эти (J2 и J3) будут иметь одинаковую температуру.

Этого можно достичь путем размещения их в изотермическом корпусе (рис. 2а).

uproshhenie-sistemy-izmereniya-termopary

В свою очередь, мы можем переместить эталонный датчик вне ледяной ванны, в изотермический блок (рисунок 2b). Благодаря этому концы прибора и эталонного датчика (J2, J3 и J4) имеют одинаковую температуру. Эта температура может быть измерена через бесконтактный датчик, такой как термистор или полупроводниковый датчик температуры, находящийся в контакте с изотермическим блоком.

Последний шаг упрощения измерительной цепи термопары является удаление отрезка провода линии 2 от контакта (J4) к входу прибора (J3). Закон о промежуточных металлах гласит, что размещение третьего металла между двумя различными металлическими контакта термопары не влияет на выходное напряжение, пока два контакта, образованные дополнительным металлом имеют одинаковую температуру.

Так как эти контакты находиться в изотермическом блоке, то их температура одинакова. В этом случае датчик термопары можно представить себе, соединение медь и линия 1, с линией 2 в качестве промежуточного металла


Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*


\n