熱電偶冷端溫度補償新方法

1、弁言

熱電偶作為測溫元件,其構造簡略、制作輕易、應用便利、測溫精度較高,可當場丈量跟遠傳。在任務時,只有與表現儀表共同即可丈量氣體、液體、固體的溫度。熱電偶能夠用來丈量-200～1600℃范疇內的溫度,有些熱電偶乃至可測2000℃以上溫度。以是熱電偶是應用zui普遍的測溫元件之一。

然而只有在熱電偶參考端(冷端)溫度穩定的前提下,其熱電勢才與任務端溫度成單值函數關聯。種種熱電偶的分度表均是以冷端溫度為0℃時作出的。在現實利用進程中,熱電偶冷端離被測裝備較近,且處于氛圍中,很難堅持穩定,更不必說堅持0℃,因此引入了丈量偏差。為了打消此偏差,必需停止彌補。熱電偶冷端溫度彌補常用辦法有盤算修改法、冷端恒溫法、彌補導線法及彌補橋路法。跟著電子技巧的開展,彌補橋路法失掉越來越普遍的利用。本文即在總結以往彌補橋路法的特色基本上,提出了一種便利可行、本錢低的新型彌補橋路。

2、常用冷端溫度彌補橋路

1）以銅電阻為感溫元件的彌補橋路

以銅電阻為感溫元件的彌補橋路如圖1所示,此中R1=R2=R3用錳銅繞制,其電阻不隨情況溫度變更,R4用銅絲繞制,其阻值隨情況溫度變更。彌補橋路經由過程彌補導線與測溫熱電偶銜接。當冷端溫度為20℃時,使R4=R1=R2=R3,R5為供配用差別熱電偶時調劑橋路的供電電壓之用。當冷端溫度即是20℃時,R1=R2=R3=R4,橋路均衡,a、b兩頭不電壓輸出。當冷端溫度不即是20℃時,a、b兩頭就會有一個不均衡電壓輸出。使該不均衡電壓即是

變送器允許工作溫度為0～65℃或0～85℃,較難滿足更高溫度場合的需要,而且變送器內的各測量電路都存在一定的溫度系數。隔離式變送器價格較高,導致總體測溫成本較高〔2〕。

2）　新型彌補橋路

新型彌補橋路采取分體裝置方法,感溫元件(銅電阻)安裝于熱電偶的接線盒中,而橋路的別的部門安裝于后續丈量儀表中。其道理電路如圖3所示。此中Rt為銅電阻,感觸熱電偶冷端溫度變更。R1、R2、R3為高溫度系數金屬膜電阻,RP(即R4+R5)為多圈金屬膜電位器。令均衡點溫度時R1+Rt=R2+R3+RP。在拔取R1、R2時,使R1=R2,且阻值在多少十千歐到多少兆歐之間。

由表2能夠看出,引線電阻同時變更時,對丈量成果的影響可疏忽不計。而在現實利用中,因采取三線制接法,引線電阻重要產生此類變更。由表3能夠看出,橋路兩歧路上引線電阻變更紛歧致時,會惹起丈量偏差。此時引線電阻變更差值相稱于冷端測溫銅電阻的變更。當銅電阻阻值較年夜(百歐量級)時,此偏差不會太年夜。