Méthode de compensation à froid pour la mesure de la température du thermocouple

Le thermocouple est un capteur de température couramment utilisé. Il utilise l'effet thermoélectrique et mesure la température en fonction du potentiel thermoélectrique généré par la différence de température entre les extrémités chaudes et froides. Il présente les avantages d'une précision de mesure élevée, d'une structure simple et d'une utilisation facile. Il a été largement utilisé dans les instruments de mesure de la température. La méthode de compensation de l'extrémité froide commune a une structure complexe, un bruit élevé et une mauvaise linéarité, ce qui aura un grand impact sur les résultats de mesure.

Nouvelle méthode pour compensation finale froide des thermocouples

Principe

Cette méthode mesure la température d'extrémité froide par PT1000. Après la conversion A / D, le MCU le transmet à l'ordinateur hôte pour convertir la valeur de résistance en une valeur de tension via un logiciel et l'ajouter à la tension du thermocouple. Ensuite, le bloc de compensation est utilisé pour éliminer l'influence du changement de température de l'extrémité froide, effectuant ainsi une compensation. Méthode de compensation d'extrémité à froid de mesure de la température du thermocouple

Conception du bloc de compensation

Le dispositif principal de la compensation d'extrémité froide dans cette méthode est un bloc en aluminium avec une bonne conductivité thermique.

Méthode d'indemnisation à la fin du thermocouple universel à froid

Principe de la méthode de compensation des ponts

Parmi eux, R1, R2 et R3 ont des valeurs de résistance égales et sont faits de cuivre de manganèse avec un coefficient de température proche de zéro, c'est-à-dire que leur valeur de résistance ne change pas avec les changements de température, et RT utilise la résistance thermique PT1000, qui est dans le même champ de température que l'extrémité froide du thermocouple, et ses changements de valeur de résistance avec les changements de température. Lorsque la température augmente, la valeur de résistance augmente. Lorsque la température d'extrémité froide est nulle, r 1= r 3= r 2= R1, qui peut faire la sortie du pont zéro. Si la température d'extrémité froide augmente, le potentiel thermoélectrique du thermocouple diminuera et provoquera des erreurs de mesure. Cependant, à l'heure actuelle, la valeur de résistance de PT1000 augmentera également avec l'augmentation de la température, puis le pont de compensation perd l'équilibre et la valeur de sortie n'est pas nulle. La valeur de changement de la sortie du pont est égale à la valeur de changement du potentiel thermoélectrique du thermocouple, et les deux changements dans des directions opposées, puis les deux s'annulent de sorte que la valeur de sortie totale ne change pas avec le changement de la température d'extrémité froide.

Enregistrement de données expérimentales

Au cours de l'expérience, un générateur de tension Millivolt a été utilisé pour simuler le potentiel thermoélectrique d'un thermocouple de type K. Une fois la conversion A / D terminée sur la carte de circuit imprimé, il a été téléchargé sur l'ordinateur hôte via le MCU, et l'ordinateur hôte a converti la valeur A / D en température et l'a affiché.

Cette méthode a des exigences très élevées sur la précision de R1, R2 et R3, et la dérive de bruit et de température de V + doit être petite et la stabilité doit être élevée. Afin de répondre aux exigences expérimentales, le courant de pont doit être une valeur appropriée et le débogage est difficile. Lorsque vous effectuez des mesures multicanaux, il est nécessaire d'organiser des dispositifs multicanaux et la structure est relativement complexe.

Trois à travers les trous sont perforés en séquence et équidistants sur l'axe central horizontal du bloc d'aluminium rectangulaire, et coupés le long de l'axe central horizontal. Dans le processus de câblage ultérieur, les deux fils de compensation sont pressés vers la gauche et à droite à travers les trous, et le trou du milieu à travers est pressé dans la résistance thermique PT1000. Dans le processus de pressage, afin d'assurer l'uniformité de la conduction thermique, les diamètres de la résistance thermique et le fil de compensation doivent être cohérents et entièrement en contact avec le bloc de compensation, et les matériaux isolants doivent être les mêmes.

Conception du circuit de compensation

Le thermocouple est connecté au bloc de compensation dans la boîte d'instrument à travers le fil de compensation, puis connecté à la carte de circuit imprimé dans la boîte à travers le fil Cu. Le bloc de compensation et l'extrémité froide du thermocouple se trouvent dans la boîte d'instruments. PT1000 est utilisé pour mesurer la température dans la boîte d'instruments, et TC est la température ambiante à l'extérieur de la boîte d'instrument.

Y a-t-il un effet de connexion d'une section de fil de cuivre dans le fil de compensation du thermocouple?

1. Le milieu du fil de compensation du thermocouple peut être soudé avec de l'étain!

2. Si le fil de compensation n'est pas assez long, il doit être remplacé par du fil de cuivre et que la "loi du conducteur intermédiaire" doit être suivie!