熱電偶是用于溫度測量的最廣泛使用的設備。它們是:
崎嶇;
便宜的;
結構簡單(由不同金屬組成的焊絲);
用于測量跨越數千度的溫度范圍;
它們對溫度變化的反應很快。
但這些有吸引力的特征并非沒有代價。熱電偶還:
產生低電平輸出作為溫度的函數,通常以毫伏為單位;
是非線性器件;
要求在熱電偶連接到儀器的點獨立檢測溫度。這稱為“結溫”,作為線性化操作的一部分,必須代數組合量,作為精確溫度測量的先決條件。這個過程稱為“冷端補償”,或簡稱CJC;
由于其堅固的設計,經常以需要特別注意的方式使用。
上面列出的熱電偶優點和缺點使它們同時易于使用,但從儀器的角度來看很難實現。作為熱電偶的用戶或潛在用戶,您可以放心,任何設計用于這些設備的儀器都解決了其中的許多困難。具體而言,任何此類文書將:
提供足夠的增益來處理熱電偶的低電平毫伏輸出;
提供線性化,使輸出隨溫度成比例變化;
提供一種補償結溫的機制,以產生準確的結果。
但是,您無法確保儀器已準確預測您將如何使用熱電偶。熱電偶的堅固設計使其能夠以多種方式使用,從而破壞其他類型的溫度傳感器。因此,了解熱電偶的三種使用方式以及每種方式對儀器的要求對于準確和安全的熱電偶測量至關重要。在這里計算錯誤,在最好的情況下,您的測量值會很嘈雜。在最壞的情況下,您可能會焚燒熱電偶和測量儀器,不必要地使人員受傷。下面詳細介紹了熱電偶在日常情況下應用的三種不同方式:隔離;接地;和熱。每一種都根據對所連接儀器隔離的要求進行描述。請注意,DATAQ Instruments的DI-1000TC型熱電偶測量儀器提供雙向隔離(輸入到輸出和通道到通道),使其能夠在所有三種應用配置中提供準確和安全的熱電偶測量。
隔離式熱電偶配置
熱電偶不直接連接到任何導電金屬或液體,并且沒有這種連接的風險。它在開放的非導電空氣中是獨立的。一個例子是環境溫度測量。
示意圖:
多渠道應用? | 使用非隔離檢測的結果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結果 |
不 | 可以無事故地進行測量。 | 沒有 | 可以無事故地進行測量。 |
是的 | 可以無事故地進行測量。 | 沒有 | 可以無事故地進行測量。 |
接地熱電偶配置
熱電偶與導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構上以增加熱響應的情況。
示意圖:
多渠道應用? | 使用非隔離檢測的結果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結果 |
不 |
假設巨細胞病毒低于損傷閾值: 測量可能會有噪音 CMV 可能導致儀器飽和,無法產生可用結果 |
輸入到輸出 | 可以無事故地進行測量。 |
是的 |
假設巨細胞病毒低于損傷閾值: 測量可能會有噪音 CMV 可能導致儀器飽和,無法產生可用結果 相鄰通道的測量可能會受到影響 |
輸入到輸出通道到通道 | 可以無事故地進行測量。 |
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:
多渠道應用? | 使用非隔離檢測的結果 | 隔離要求 | 使用 DI-1000TC 的結果 |
不 | 熱電偶被破壞,儀器被破壞,或兩者兼而有之。 | 輸入到輸出 | 可以無事故地進行測量。 |
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通道,從而導致類似的破壞。 | 輸入到輸出通道到通道 | 可以無事故地進行測量。 |
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