Γιατί χρειάζομαι ενισχυτές θερμοστοιχείων;

Η Michigan Scientific προσφέρει μια ποικιλία από Ενισχυτές θερμοστοιχείων. 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 μια τάση ανάλογη με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επαφής μέτρησης (που βρίσκεται στο σημείο όπου προσπαθείτε να ανιχνεύσετε τη θερμοκρασία) και της ψυχρής επαφής (που βρίσκεται στη συσκευή μέτρησης ή λήψης δεδομένων). Για μια τεχνική εξήγηση της φυσικής πίσω από τις μετρήσεις θερμοστοιχείων, ανατρέξτε στο Michigan Scientific. Τεχνική Σημείωση 102-Β.

Γιατί χρειάζομαι ενισχυτές θερμοστοιχείων;

Λόγος σήματος προς θόρυβο

Ένα πλεονέκτημα ενός ενισχυτή TC είναι μείωση θορύβουΤα μη ενισχυμένα σήματα TC βρίσκονται στην περιοχή των χιλιοστοβόλτ ή ακόμη και των μικροβολτ και επομένως είναι ευάλωτα στο να θάβονται στον περιβάλλοντα ηλεκτρικό θόρυβο. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιούνται μακριά καλώδια αισθητήρα TC. Οι ενισχυτές Michigan Scientific μπορούν να τοποθετηθούν στη συμβολή μέτρησης ή πολύ κοντά σε αυτήν, μετατρέποντας το σήμα TC σε τάση υψηλού επιπέδου και βελτιώνοντας σημαντικά την αναλογία σήματος προς θόρυβο.

Εικόνα 1 δείχνει δεδομένα που έχουν ληφθεί από ένα μη ενισχυμένο θερμοστοιχείο. Η κλιμάκωση είναι 50 mV ανά τμήμα, επομένως μπορούμε να δούμε ότι η μέτρηση από κορυφή σε κορυφή του "κατακερματισμού" θορύβου είναι περίπου 30 mV. Αυτή είναι μια μέτρηση σε θερμοκρασία δωματίου, περίπου 25°C, επομένως το μη ενισχυμένο σήμα είναι περίπου 1 mV. Σε αυτήν την περίπτωση, ο λόγος σήματος προς θόρυβο είναι 1/30. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η μέτρηση λήφθηκε σε περιβάλλον χαμηλού θορύβου και θα μπορούσε να είναι πολύ χειρότερη.

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

Δεδομένου ότι τα θερμοστοιχεία μετρούν μόνο τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο συνδέσεών τους, πρέπει να γίνει μέτρηση θερμοκρασίας στην ψυχρή σύνδεση και να «προστεθεί» στη συνολική μέτρηση. Όλοι οι ενισχυτές θερμοστοιχείων Michigan Scientific παρέχουν αντιστάθμιση ψυχρής σύνδεσης και δημιουργούν μια απόλυτη μέτρηση θερμοκρασίας.

Γραμμικότητα

Οι μετρήσεις των αισθητήρων θερμοστοιχείων είναι εγγενώς μη γραμμικές. Αρκετοί ενισχυτές θερμοστοιχείων της Michigan Scientific παρέχουν 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 δακτύλιο ολίσθησης.  Δακτύλιοι ολίσθησης Μην παρέχετε συνδέσεις από κράματα θερμοστοιχείων, επομένως οποιαδήποτε διαβάθμιση θερμοκρασίας από τις συνδέσεις του ρότορα στις συνδέσεις του στάτορα δεν θα συμπεριληφθεί στην τελική μέτρηση. Για μια πιο εις βάθος εξέταση αυτού του υπολογισμού, ανατρέξτε στο Michigan Scientific. Τεχνική Σημείωση 102-Β. Χρησιμοποιώντας έναν ενισχυτή στην περιστρεφόμενη πλευρά μιας περιστρεφόμενης μέτρησης, παρέχεται μια απόλυτη μέτρηση που δεν είναι ευαίσθητη σε διαβαθμίσεις θερμοκρασίας.

Παρακάτω είναι ένα βίντεο που δείχνει τις επιπτώσεις της θερμοκρασιακής μετατόπισης κατά τη χρήση θερμοζευγών και 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