您好,上海自动化仪表三厂网站欢迎您!

官方微信|加入收藏|联系我们|

公司微信

上海自动化仪表三厂

全国咨询服务热线:

021-5672511502156413113

新闻资讯

联系我们

详细讨论热电偶计算概述和操作理念

来源:发表时间:2019-04-16


热电偶计算概述     
      在我们之前的文章2中,我们解释了热电偶产生电压/电荷(V OUT)并且不需要任何电压或电流激励。在这篇文章中我们详细讨论热电偶计算概述和操作理念。
      V OUT是由两种不同金属产生的温差 (T JUNC - T COLD)的函数。差异是由于金属1和金属2的不同电势以及施加在它们上的温度梯度。3 NIST ITS-90热电偶数据库4为大多数实用的金属1和金属2组合定义了此V OUT功能,并根据V OUT测量值计算相对温度T JUNC。重要的是要强调T JUNC只是相对于冷端的相对温度(T COLD)。要查找绝对温度(以°C,°F或K为单位),必须单独测量T COLD温度:
      Tabs = T JUNC + T COLD                                                       
哪里:
标签是热结的绝对温度;
      T JUNC是热结与冷参比结的相对温度;
      T COLD是参考冷端的绝对温度。
      请注意,T JUNC和T COLD温度测量必须以相同的单位(即,°C,°F或K)生成。
      公式1规定热电偶测量需要热结的V OUT精度测量,以及用于冷端温度测量的精确互补传感器5。 
准确性和分辨率
      可以使用简化的线性化算法完成热电偶温度计算。绝对温度近似计算如下:


哪里:
      E是测得的热电偶输出,单位为mV;
      标签是热电偶的绝对温度,单位为°C;
      Ecj是以mV为单位的冷端热电偶等效输出,通过使用独立测量的冷端温度和ITS-90热电偶数据库表计算得出;
      k是热电偶的平均灵敏度。
      虽然线性化方法可以大大减少计算量和复杂性,但它也可能产生大的温度测量误差。例如,在K型热电偶中,通过公式2的线性近似在较窄的-50°C至+ 350°C温度范围内仅允许1°C至4°C的精度。在+ 1000°C时,计算误差可能达到7°C左右,而在-100°C时,误差可能在13°C左右。(见表2)。大误差的根本原因可以追溯到非线性,如图1所示。
      图1. K型热电偶非线性。数据显示了K型热电偶的输出电压与温度的关系。该曲线在-50°C至+ 350°C的范围内是相当线性的,并且在“末端”,低于-50°C和高于+ 350°C时,它明显偏离绝对线性。
 作为温度函数的最常见热电偶7,8的输出电压是高度非线性的。如图1中的K型热电偶示例所示,这种非线性会在扩展的温度范围内产生大的误差。
      扩展温度范围内的误差对于上海自动化仪表三厂热电偶温度传感器等特定应用IC(ASIC)也很常见。例如,如果K型热电偶需要-270°C至+ 1372°C的扩展温度范围,那么MAX31855热电偶的整体精度将为±6°C。其他流行的热电偶也存在类似的情况。
      热电偶到数字转换器。例如,如果K型热电偶需要-270°C至+ 1372°C的扩展温度范围,那么热电偶的整体精度为±6°C。其他流行的热电偶也存在类似的情况。因此,图1和等式2表明,需要相当复杂的非线性补偿来进一步提高流行的工业热电偶的精度。 

本文由上海自动化仪表四厂上海自动化仪表三厂上海自动化仪表有限公司、编辑,转载请注明版权 相关产品推荐:磁浮子液位计 磁翻板液位计电磁流量计雷达液位计孔板流量计热电偶流量计压力变送器涡街流量计
[!--temp.pl--]