Rozdíl mezi termočlánkem a tepelným odporem a konstrukcí
Termočlánek a tepelný odpor jsou měření teploty kontaktního měření teploty,
i když jeho role je stejná jako měření teploty objektu, ale jejich principy a
charakteristiky nejsou stejné.
Nejprve představte termočlánek, měření teploty termočlánku je nejrozšířenější
použité teplotní zařízení, jeho hlavním rysem je široká škála polibkového testu, výkon je relativně
stabilní, zatímco jednoduchá struktura, dobrá dynamická odezva, vzdálenější signál 4–20 mA, snadné
automatické ovládání a centralizované ovládání. Princip měření teploty termočlánku je založen
na termoelektrickém jevu. Dva různé vodiče nebo polovodiče připojené do uzavřeného
smyčka, když dva kontakty při různých teplotách, obvod bude produkovat termoelektrické
energie, jev známý jako termoelektrický jev, známý také jako Seebeckův jev.
Termočlánky generované v uzavřených smyčkách se skládají ze dvou potenciálů: termoelektrického potenciálu
a kontaktní potenciál. Potenciál teplotního rozdílu je na obou koncích stejného vodiče
potenciální rozdíl v důsledku teplotního potenciálu, různé vodiče mají odlišný elektron
hustota, takže produkují potenciál není stejný a kontaktní potenciál jako název
navrhuje odkazuje na dva různé vodiče v kontaktu, protože mají odlišný elektron
hustoty, produkují určitou difúzi elektronů. Když dosáhnou určité rovnováhy,
elektrický potenciál je určen materiálovými vlastnostmi dvou různých vodičů a
teplota jejich kontaktních bodů. V současné době je mezinárodní aplikace termočlánku
má standardní specifikaci, mezinárodní ustanovení termočlánku se dělí na
osm různých divizí, B, R, S, K, N, E, J a T, minimální teplota
měření B, R, S patří do platinové řady termočlánků, platina je drahé kovy, takže
jsou také známé jako termočlánky z drahých kovů a zbývajících pár je označováno jako levné
kovová termoelektřina I. Struktura termočlánku, existují dva, běžný typ a obrněný typ.
Obecný termočlánek obecně horkou elektrodou, izolační trubicí, ochranným pouzdrem a
spojovací skříň a další součásti a pancéřovaný termočlánek je vodič termočlánku, izolace
a kombinace kovového ochranného krytu těchto tří, po vytažení Stretching z pevného materiálu
kombinace těla. Termočlánek elektrického signálu však vyžaduje speciální vodič
k přenosu, tento drát nazýváme kompenzační drát. Vyžadují různé termočlánky
jiný kompenzační vodič, jeho hlavní rolí je spojení s termočlánkem, takže
referenční konec termočlánku od zdroje napájení, takže referenční křižovatka
teplotní stabilita. Kompenzační drát je rozdělen na dva typy kompenzace a prodloužen
typ, rozšíření chemického složení a kompenzace stejného termočlánku, ale v
praxe, prodloužení drátu není stejný materiál a termočlánkový kov, obecně
použití a termoelektrické I se stejnou elektronovou hustotou drátu místo. Kompenzační drát
a připojení termočlánku je obecně velmi jasné, připojení katody termočlánku
červená čára kompenzačního vodiče a záporný pól je připojen ke zbývající barvě. Většina
obecný kompenzační drát použitý materiál slitina mědi a niklu.
Za druhé, představíme tepelný odpor, tepelný odpor, i když je široce používán v průmyslu
aplikace, ale vzhledem k jeho teplotnímu rozsahu aplikace do určitého limitu,
Princip tepelného odporu je založen na odporu vodiče nebo polovodiče
odpor Teplota se mění s charakteristikami změny. Jeho výhod je mnoho, může
také být daleko od elektrických signálů, vysoké citlivosti, stability, zaměnitelnosti a přesnosti
jsou lepší, ale potřebu budicího výkonu nelze provést okamžité měření teploty
Změny. Všeobecné použití průmyslového tepelného odporu Pt100, Pt10, Cu50, Cu100, platinové tepelné
Odpor teplotního rozsahu je obvykle minus 200-800 stupňů Celsia, měď
odpor je minus 40 až 140 stupňů Celsia. Tepelný odpor a termočlánek stejného typu
vyznamenání, ale nemusí kompenzovat drát, a dokonce levnější než horký
skvrny.
Následuje 14bitový systém měření teploty termočlánku napájený smyčkou 4-20 mA
konstrukce obvodu, obvod je kompletní systém měření teploty termočlánku napájený smyčkou,
použití přesných analogových mikrokontrolérů PWM řízení funkce 4 mA až 20 mA výstupního proudu
. Výhodou PWM řízené smyčky 4mA až 20mA s vyšším rozlišením je podpora typu T.
termočlánky s teplotním rozsahem -200 ° C až + 350 ° C.
Funkce a výhody obvodu
Obvod zobrazený na obrázku 1 je kompletní měření teploty termočlánku napájeného smyčkou
systém, který používá přesnou analogovou funkci mikrokontroléru PWM k ovládání 4 mA až 20 mA
výstupní proud.
Obrázek 1. ADuCM360 řídí obvod pro monitorování teploty na základě smyčky od 4 mA do 20 mA
Teorie obvodů: Obvod bude tvořit převážnou většinu funkcí obvodu
přesné analogové mikrokontroléry ADuCM360, včetně duálního 24bitového ADC typu Σ-Δ, ARM Cortex ™ -M3
jádro procesoru a pro napětí řídicí smyčky až 28 V smyčky 4 mA až 20 mA PWM / DAC
charakteristiky, poskytující levné řešení pro monitorování teploty. ADuCM360 je připojen
na termočlánek typu T a 100 Ω platinový odporový teplotní detektor (RTD). Používá se RTD
pro kompenzaci studeného konce. Nízkoenergetické jádro Cortex-M3 převádí hodnoty ADC na
hodnoty teploty. Podporovaný teplotní rozsah termočlánku typu T je -200 ° C až + 350 ° C
a tento teplotní rozsah je 4 mA až 20 mA. Výhodou tohoto obvodu je napájení 4mA do
20mA smyčka s vyšším rozlišením PWM. Výstup založený na PWM poskytuje 14bitové rozlišení. The
obvod je napájen lineárním regulátorem, ADP1720, který reguluje napájení smyčky plus
na 3,3 V pro napájení ADuCM360, operačního zesilovače OP193 a volitelné reference ADR3412.
Následující analýza systému měření teploty systému pro konstantní proud upravující analogově-digitální převod funkčního obvodu funguje a návrhová základna poskytuje parametry obvodu. Teplota je jedním ze čtyř parametrů chemického výrobního procesu, teplotní senzor Pt100 má vlastnosti malého objemu, vysoké přesnosti a stability a je široce používán při měření teploty pod 650 ° C.
Systém měření teploty Pt100 k systému C8051F410 systém na čipu jako řídicímu jádru, blokové schéma systému zobrazené na obrázku 1. Včetně obvodu obvodu signálu zdroje signálu konstantního proudu systému C8051F410 obvodu obvodu obvodu signálu signálu obvodu obvodu a obvodu napájecí obvod 7 komponent.
Zdroj konstantního proudu pohání teplotní čidlo Pt100, převádí odporový signál
(80,31 ~ 280,98) do slabého napěťového signálu (0,08 ~ 0,28 V), transformuje se na 0 ~ 2 prostřednictvím
obvod pro úpravu signálu. 2V napěťový signál, C8051F410 on-chip systém A / D na napětí
signál je vzorkován podle indexové tabulky Pt100 a vztahu mezi vzorkováním
napětí a odpor prostřednictvím softwarového zpracování k získání přesné naměřené hodnoty teploty,
v jeho odpovídajícím čísle do obvodu displeje pro zobrazení.
Návrh hardwarového obvodu
C8051F410 Základní periferní rozhraní systému na čipu
Systém C8051F410 na čipu je systém řízení teploty jádra. Základní periferní
obvod rozhraní má zajistit normální práci pomocného obvodu, včetně C8051F410
práce čipového systému vyžadovala JATG rozhraní oddělující napájení referenčního filtru zapnutí napájení a další
základní externí obvod, jak je znázorněno na obrázku 2.
Obrázek 2 Základní periferní obvod C8051F410
Obvod zdroje konstantního proudu
Obvod pohonu zdroje konstantního proudu je zodpovědný za řízení teplotního čidla Pt100,
jeho vnímání signálu odporu závislého na teplotě do signálu měřitelného napětí, do
dosáhnout konverze RV. Obvod zdroje konstantního proudu ze zdroje referenčního napětí OP07
součásti rezistoru a tranzistoru, aby se zabránilo teplu generovanému budicím proudem
přesnost měření, návrh velikosti zdroje konstantního proudu 1 mA. Charakteristický
implementace znázorněná na obrázku 3. VZ1 je trubice regulátoru 2,5 V, že U1-U3=2,5 V; Podle
princip virtuálního zesilovače krátký, operační zesilovač OP07 invertující koncové napětí a invertující
koncové napětí rovné U2=U3; Napětí U1-U2 na rezistoru R31=2,5 V; proud
přes R31 lze vypočítat jako 2, 5 V / 2, 5 K=1 mA. Podle principu poruchy op amp
vidíme, že proud protékající R31 bude téměř celý proudit do kompozitní trubice
aniž by proudil na zadní stranu operačního zesilovače, výstupní proud kolektoru kompozitní trubice
1 mA, k dosažení vysoce přesného designu zdroje konstantního proudu.
Obrázek 3 Obvod zdroje konstantního proudu
Klíčové body v designu: LM336 poskytuje přesnou referenční hodnotu napětí 2,5 V; R31 je dobrá
přesný odpor vinutého drátu; Hodnota průtoku je stabilní.
Přidat: No. 16, Road 3, Sanjiang Industry Zone, Shengzhou, Zhejiang, China
Kontakt: Eric Xie
E-mailem:sale@benoelectric.com
Dav: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat& Whatsapp: +8615988295936
Webové stránky: www.benoindustry.com
