Η Michigan Scientific Corporation (MSC) προσφέρει μια ποικιλία από προϊόντα ενισχυτή θερμοστοιχείου. Προσπαθούμε να ικανοποιήσουμε τις απαιτήσεις των πελατών μας για διαφορετικούς τύπους θερμοστοιχείων, εύρη εισόδου/εξόδου και ακρίβεια μέτρησης. Σε αυτήν την πρώτη σειρά ιστολογίου δύο μερών, θα ξεκινήσουμε εξετάζοντας γιατί είναι απαραίτητοι οι ενισχυτές θερμοστοιχείων.
Μέρος πρώτο
Τι είναι ένα θερμοστοιχείο;
Ένα θερμοστοιχείο (TC) είναι ένας απλός αισθητήρας δύο συρμάτων που παράγει τάση ανάλογη με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της διασταύρωσης μέτρησης (που βρίσκεται στο σημείο όπου προσπαθείτε να ανιχνεύσετε τη θερμοκρασία) και της ψυχρής σύνδεσης (βρίσκεται στη συσκευή μέτρησης ή απόκτηση δεδομένων). Για μια τεχνική εξήγηση της φυσικής πίσω από τις μετρήσεις θερμοστοιχείων, ανατρέξτε στο Michigan Scientific's Τεχνική Σημείωση 102-Β.
Γιατί χρειάζομαι ενισχυτές θερμοστοιχείων;
Λόγος σήματος προς θόρυβο
Ένα πλεονέκτημα ενός ενισχυτή TC είναι μείωση θορύβου. Τα μη ενισχυμένα σήματα TC βρίσκονται στην περιοχή milli- ή ακόμα και microvolt, και επομένως είναι επιρρεπή στο θάβονται στον ηλεκτρικό θόρυβο του περιβάλλοντος. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν τρέχετε μακριά καλώδια αισθητήρα TC. Οι ενισχυτές MSC μπορούν να βρίσκονται στη διασταύρωση μέτρησης ή πολύ κοντά, μετατρέποντας το σήμα TC σε τάση υψηλού επιπέδου και βελτιώνοντας σημαντικά την αναλογία σήματος προς θόρυβο.
Εικόνα 1: Μη ενισχυμένο θερμοστοιχείο τύπου K
Εικόνα 1 δείχνει δεδομένα που έχουν ληφθεί από μη ενισχυμένο θερμοστοιχείο. Η κλιμάκωση είναι 50 mV ανά τμήμα, επομένως μπορούμε να δούμε ότι η μέτρηση από κορυφή σε κορυφή του θορύβου "hash" είναι περίπου 30 mV. Αυτή είναι μια μέτρηση θερμοκρασίας δωματίου, περίπου 25°C, επομένως το μη ενισχυμένο σήμα είναι περίπου 1 mV. Σε αυτή την περίπτωση ο λόγος σήματος προς θόρυβο είναι 1/30. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η μέτρηση ελήφθη σε περιβάλλον χαμηλού θορύβου και θα μπορούσε να είναι πολύ χειρότερη.
Εικόνα 2: Ενισχυμένο θερμοστοιχείο τύπου K
Εικόνα 2 δείχνει δεδομένα που έχουν ληφθεί από έναν ενισχυτή θερμοστοιχείου Michigan Scientific. Η ίδια μέτρηση 25°C ενισχύεται σε περίπου 125 mV και ο θόρυβος από κορυφή σε κορυφή μειώνεται ελαφρώς σε περίπου 25 mV. Αυτό βελτιώνει την αναλογία σήματος προς θόρυβο από 1/30 σε 5, βελτίωση 150 φορές.
Αποζημίωση Ψυχρού Κόμβου
Εφόσον τα θερμοστοιχεία μετρούν μόνο τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο διασταυρώσεων τους, πρέπει να γίνει μέτρηση θερμοκρασίας στην ψυχρή διασταύρωση και να «προστεθεί» στη συνολική μέτρηση. Όλοι οι ενισχυτές θερμοστοιχείων MSC παρέχουν αντιστάθμιση ψυχρής σύνδεσης και δημιουργούν ένα απόλυτη μέτρηση θερμοκρασίας.
Γραμμικότητα
Οι μετρήσεις του αισθητήρα θερμοστοιχείου είναι εγγενώς μη γραμμικές. Αρκετοί ενισχυτές θερμοστοιχείου MSC παρέχουν α γραμμική έξοδο, μειώνοντας την ανάγκη για περίπλοκη μετα-επεξεργασία από τον χρήστη.
Θερμοστοιχεία με δαχτυλίδια ολίσθησης
Το τελευταίο κύριο πλεονέκτημα των ενισχυτών θερμοστοιχείων είναι εμφανές όταν συνδυάζονται Μετρήσεις TC με συγκρότημα δακτυλίου ολίσθησης. Συγκροτήματα δακτυλίων ολίσθησης μην παρέχετε συνδέσεις από κράματα θερμοστοιχείου, επομένως οποιαδήποτε διαβάθμιση θερμοκρασίας από τις συνδέσεις του ρότορα προς τον στάτορα δεν θα συμπεριληφθεί στην τελική μέτρηση. Για μια πιο εις βάθος εξέταση αυτού του υπολογισμού, ανατρέξτε στο Michigan Scientific's Τεχνική Σημείωση 102-Β. Χρησιμοποιώντας έναν ενισχυτή στην περιστρεφόμενη πλευρά μιας περιστρεφόμενης μέτρησης, παρέχεται μια απόλυτη μέτρηση που δεν είναι ευαίσθητη σε διαβαθμίσεις θερμοκρασίας.
Ακολουθεί ένα βίντεο που δείχνει τις επιπτώσεις της μετατόπισης της θερμοκρασίας κατά τη χρήση θερμοστοιχείων και ενός συγκροτήματος δακτυλίου ολίσθησης και πώς η χρήση ενός ενισχυτή επηρεάζει την έξοδο.
Μείνετε συντονισμένοι για το δεύτερο μέρος: Πώς να επιλέξετε τον σωστό ενισχυτή για την εφαρμογή σας