Michigan Scientific tilbyder en række forskellige Termoelement forstærkere. Vi stræber efter at opfylde vores kunders krav til forskellige termoelementtyper, input/output-områder og målenøjagtighed. I denne første af en todelt blogserie vil vi starte med at undersøge, hvorfor termoelementforstærkere er nødvendige.
Del et
Hvad er et termoelement?
Et termoelement (TC) er en simpel sensor med to ledninger, der producerer en spænding, der er proportional med temperaturforskellen mellem målepunktet (placeret på det punkt, hvor du prøver at måle temperaturen) og det kolde punkt (placeret ved måleenheden eller dataopsamlingen). For en teknisk forklaring af fysikken bag termoelementmålinger henvises til Michigan Scientific. Teknisk note 102-B.
Hvorfor har jeg brug for termoelementforstærkere?
Signal-støjforhold
En fordel ved en TC-forstærker er støjreduktionUforstærkede TC-signaler ligger i millivolt- eller endda mikrovoltområdet og er derfor modtagelige for at blive begravet i omgivende elektrisk støj. Dette gælder især, når der trækkes lange TC-sensorledninger. Michigan Scientific-forstærkere kan placeres ved eller meget tæt på måleforbindelsen, hvilket transformerer TC-signalet til en høj spænding og forbedrer signal-støj-forholdet betydeligt.
Figur 1: Uamplificeret K-Type termoelement
Figur 1 viser data indsamlet fra et uforstærket termoelement. Skaleringen er 50 mV pr. segment, så vi kan se, at peak-to-peak-målingen af støj-"hash" er omkring 30 mV. Dette er en måling ved stuetemperatur, omkring 25 °C, så det uforstærkede signal er omkring 1 mV. I dette tilfælde er signal-støj-forholdet 1/30. Husk, at denne måling blev foretaget i et miljø med lav støj og kunne være meget værre.
Figur 2: Amplificeret K-Type termoelement
Figur 2 viser data optaget fra en Michigan Scientific termoelementforstærker. Den samme 25°C måling forstærkes til omkring 125 mV, og støjen peak-to-peak er let reduceret til omkring 25 mV. Dette forbedrer vores signal-til-støj-forhold fra 1/30 til 5, en forbedring på 150x.
Cold-Junction-kompensation
Da termoelementer kun måler temperaturforskellen mellem deres to forbindelser, skal der foretages en temperaturmåling ved den kolde forbindelse og "lægges" til den samlede måling. Alle termoelementforstærkere fra Michigan Scientific yder kompensation for kolde forbindelser og skaber en absolut temperaturmåling.
Linearitet
Målinger fra termoelementsensorer er naturligt ikke-lineære. Adskillige termoelementforstærkere fra Michigan Scientific leverer en lineær output, hvilket reducerer behovet for kompliceret efterbehandling hos brugeren.
Termoelementer med glideringe
Den sidste største fordel ved termoelementforstærkere er tydelig ved kombination TC-målinger med en slæbering. Slip ringe Brug ikke forbindelser lavet af termoelementlegeringer, så enhver temperaturgradient fra rotor- til statorforbindelser vil ikke blive inkluderet i den endelige måling. For en mere dybdegående undersøgelse af denne beregning henvises til Michigan Scientific Teknisk note 102-B. Ved at bruge en forstærker på den roterende side af en roterende måling opnås en absolut måling, der ikke er følsom over for temperaturgradienter.
Nedenfor er en video, der viser virkningerne af temperaturdrift ved brug af termoelementer og en slæbering, og hvordan brugen af en forstærker påvirker outputtet.
Hold øje med del to: Sådan vælger du den rigtige forstærker til din applikation