Michigan Scientific Corporation (MSC) tarjoaa erilaisia lämpöparivahvistintuotteet. Pyrimme täyttämään asiakkaidemme vaatimukset eri lämpöparityypeille, tulo/lähtöalueille ja mittaustarkkuudelle. Tässä ensimmäisessä kaksiosaisessa blogisarjassa aloitamme tutkimalla, miksi lämpöparivahvistimet ovat tarpeen.
Osa yksi
Mikä on termopari?
Termopari (TC) on yksinkertainen, kaksijohtiminen anturi, joka tuottaa jännitteen, joka on verrannollinen lämpötilaeroon mittausliitoksen (sijaitsee kohdassa, jossa yrität havaita lämpötilaa) ja kylmäliitoksen (sijaitsee mittauslaitteessa tai tiedonkeruu). Katso Michigan Scientificin tekninen selitys termoparimittausten taustalla olevasta fysiikasta Tekninen huomautus 102-B.
Miksi tarvitsen lämpöparivahvistimia?
Signaali-kohinasuhde
Yksi TC-vahvistimen etu on melun vähentäminen. Vahvistamattomat TC-signaalit ovat milli- tai jopa mikrovolttialueella, ja siksi ne ovat alttiita hautautumaan ympäristön sähköiseen kohinaan. Tämä pätee erityisesti käytettäessä pitkiä TC-anturin johtoja. MSC-vahvistimet voivat sijaita mittausristeyksessä tai hyvin lähellä sitä, mikä muuttaa TC-signaalin korkean tason jännitteeksi ja parantaa huomattavasti signaali-kohinasuhdetta.
Kuva 1: Vahvistamaton K-tyypin lämpöpari
Kuva 1 näyttää tiedot, jotka on kaapattu vahvistamattomasta termoparista. Skaalaus on 50 mV segmenttiä kohden, joten näemme, että kohinan "hash" huipusta huippuun -mittaus on noin 30 mV. Tämä on huonelämpötilamittaus, noin 25°C, joten vahvistamaton signaali on noin 1 mV. Tässä tapauksessa signaali-kohinasuhde on 1/30. Muista, että tämä mittaus tehtiin hiljaisessa ympäristössä, ja se voisi olla paljon huonompi.
Kuva 2: Vahvistettu K-tyypin lämpöpari
Kuva 2 näyttää Michigan Scientificin lämpöparivahvistimesta kerätyt tiedot. Sama 25°C:n mittaus vahvistetaan noin 125 mV:iin ja huipusta huippuun kohina pienenee hieman noin 25 mV:iin. Tämä parantaa signaali-kohinasuhdettamme 1/30:sta 5:een, mikä on 150-kertainen parannus.
Kylmäliitoksen kompensointi
Koska termoparit mittaavat vain lämpötilaeron kahden risteyksen välillä, lämpötilamittaus on tehtävä kylmäliitoksesta ja "lisättävä" kokonaismittaukseen. Kaikki MSC-termoparivahvistimet tarjoavat kylmäliitoksen kompensoinnin ja luovat absoluuttisen lämpötilan mittaus.
lineaarisuus
Termoelementtimittaukset ovat luonnostaan epälineaarisia. Useat MSC-termoparivahvistimet tarjoavat a lineaarinen lähtö, mikä vähentää käyttäjän monimutkaisen jälkikäsittelyn tarvetta.
Lämpöparit liukurenkailla
Termoparivahvistimien viimeinen pääetu näkyy yhdistettäessä TC-mittaukset liukurengaskokoonpanolla. Liukurengaskokoonpanot älä tarjoa termoelementeistä valmistettuja liitoksia, joten lämpötilagradientti roottorista staattoriliitäntöihin ei sisälly lopulliseen mittaukseen. Tämän laskelman perusteellisempaa tarkastelua varten katso Michigan Scientific's Tekninen huomautus 102-B. Käyttämällä vahvistinta pyörivän mittauksen pyörivällä puolella saadaan aikaan absoluuttinen mitta, joka ei ole herkkä lämpötilagradienteille.
Alla on video, joka näyttää lämpötilan vaihtelun vaikutukset käytettäessä lämpöpareja ja liukurengaskokoonpanoa ja kuinka vahvistimen käyttö vaikuttaa ulostuloon.
Pysy kuulolla osassa kaksi: Oikean vahvistimen valitseminen sovelluksellesi