熱電偶是用于溫度測(cè)量的最廣泛使用的設(shè)備。它們是:
崎嶇;
便宜的;
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(由不同金屬組成的焊絲);
用于測(cè)量跨越數(shù)千度的溫度范圍;
它們對(duì)溫度變化的反應(yīng)很快。
但這些有吸引力的特征并非沒(méi)有代價(jià)。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(xiàn)性器件;
要求在熱電偶連接到儀器的點(diǎn)獨(dú)立檢測(cè)溫度。這稱(chēng)為“結(jié)溫”,作為線(xiàn)性化操作的一部分,必須代數(shù)組合量,作為精確溫度測(cè)量的先決條件。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“冷端補(bǔ)償”,或簡(jiǎn)稱(chēng)CJC;
由于其堅(jiān)固的設(shè)計(jì),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(shí)易于使用,但從儀器的角度來(lái)看很難實(shí)現(xiàn)。作為熱電偶的用戶(hù)或潛在用戶(hù),您可以放心,任何設(shè)計(jì)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(lèi)文書(shū)將:
提供足夠的增益來(lái)處理熱電偶的低電平毫伏輸出;
提供線(xiàn)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(wú)法確保儀器已準(zhǔn)確預(yù)測(cè)您將如何使用熱電偶。熱電偶的堅(jiān)固設(shè)計(jì)使其能夠以多種方式使用,從而破壞其他類(lèi)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(duì)儀器的要求對(duì)于準(zhǔn)確和安全的熱電偶測(cè)量至關(guān)重要。在這里計(jì)算錯(cuò)誤,在最好的情況下,您的測(cè)量值會(huì)很嘈雜。在最壞的情況下,您可能會(huì)焚燒熱電偶和測(cè)量?jī)x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(duì)所連接儀器隔離的要求進(jìn)行描述。請(qǐng)注意,DATAQ Instruments的DI-1000TC型熱電偶測(cè)量?jī)x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(cè)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(méi)有這種連接的風(fēng)險(xiǎn)。它在開(kāi)放的非導(dǎo)電空氣中是獨(dú)立的。一個(gè)例子是環(huán)境溫度測(cè)量。
示意圖:
多渠道應(yīng)用? | 使用非隔離檢測(cè)的結(jié)果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結(jié)果 |
不 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)量。 | 沒(méi)有 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)量。 |
是的 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)量。 | 沒(méi)有 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)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(cè)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(cè)量可能會(huì)有噪音 CMV 可能導(dǎo)致儀器飽和,無(wú)法產(chǎn)生可用結(jié)果 |
輸入到輸出 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)量。 |
是的 |
假設(shè)巨細(xì)胞病毒低于損傷閾值: 測(cè)量可能會(huì)有噪音 CMV 可能導(dǎo)致儀器飽和,無(wú)法產(chǎn)生可用結(jié)果 相鄰?fù)ǖ赖臏y(cè)量可能會(huì)受到影響 |
輸入到輸出通道到通道 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)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(cè)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(wú)事故地進(jìn)行測(cè)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?,從而?dǎo)致類(lèi)似的破壞。 | 輸入到輸出通道到通道 | 可以無(wú)事故地進(jìn)行測(cè)量。 |
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