Michigan Scientific Corporation (MSC) biedt een verscheidenheid aan: thermokoppel versterker producten. We streven ernaar om te voldoen aan de eisen van onze klanten voor verschillende typen thermokoppels, invoer-/uitvoerbereiken en meetnauwkeurigheid. In deze eerste van een tweedelige blogreeks gaan we onderzoeken waarom thermokoppelversterkers nodig zijn.
Deel een
Wat is een thermokoppel?
Een thermokoppel (TC) is een eenvoudige tweedraadssensor die een spanning produceert die evenredig is met het temperatuurverschil tussen de meetjunctie (op het punt waar u de temperatuur probeert te meten) en de koude junctie (op het meetapparaat of data-acquisitie). Voor een technische uitleg van de fysica achter thermokoppelmetingen, raadpleeg Michigan Scientific's Technische opmerking 102-B.
Waarom heb ik thermokoppelversterkers nodig?
Signaal-ruisverhouding
Een voordeel van een TC-versterker is: Geluidsreductie. Niet-versterkte TC-signalen zijn in het milli- of zelfs microvoltbereik en zijn dus vatbaar voor onderdompeling in elektrische omgevingsruis. Dit is vooral het geval bij het gebruik van lange TC-sensordraden. MSC-versterkers kunnen op of zeer dichtbij het meetknooppunt worden geplaatst, waardoor het TC-signaal wordt getransformeerd naar een hoge spanning en de signaal-ruisverhouding aanzienlijk wordt verbeterd.
Figuur 1: Onversterkt K-type thermokoppel
Figuur 1 toont gegevens die zijn vastgelegd van een niet-versterkt thermokoppel. De schaling is 50 mV per segment, dus we kunnen zien dat de piek-tot-piekmeting van de ruis "hash" ongeveer 30 mV is. Dit is een meting van de kamertemperatuur, ongeveer 25°C, dus het onversterkte signaal is ongeveer 1 mV. In dit geval is de signaal-ruisverhouding 1/30. Houd er rekening mee dat deze meting is uitgevoerd in een omgeving met weinig ruis en dat het veel erger kan zijn.
Figuur 2: versterkt K-type thermokoppel
Figuur 2 toont gegevens die zijn vastgelegd van een Michigan Scientific thermokoppelversterker. Dezelfde 25°C-meting wordt versterkt tot ongeveer 125 mV, en de ruis van piek-tot-piek wordt iets teruggebracht tot ongeveer 25 mV. Dit verbetert onze signaal-ruisverhouding van 1/30 naar 5, een verbetering van 150x.
Koude-junctie compensatie
Aangezien thermokoppels alleen het temperatuurverschil tussen hun twee knooppunten meten, moet een temperatuurmeting worden gedaan bij de koude junctie en "opgeteld" worden bij de totale meting. Alle MSC-thermokoppelversterkers bieden koude-junctiecompensatie en creëren een absolute temperatuurmeting.
lineariteit
De metingen van thermokoppelsensoren zijn van nature niet-lineair. Verschillende MSC-thermokoppelversterkers bieden een lineaire uitgang:, waardoor de gebruiker minder ingewikkelde nabewerkingen nodig heeft.
Thermokoppels met sleepringen
Het laatste grote voordeel van thermokoppelversterkers is duidelijk bij het combineren: TC-metingen met een sleepringassemblage. Sleepringassemblages zorg niet voor verbindingen gemaakt van thermokoppellegeringen, dus eventuele temperatuurgradiënten van de rotor naar de statorverbindingen worden niet meegenomen in de uiteindelijke meting. Voor een meer diepgaand onderzoek van deze berekening, raadpleeg Michigan Scientific's Technische opmerking 102-B. Door gebruik te maken van een versterker aan de draaiende zijde van een roterende meting wordt een absolute meting verkregen die niet onderhevig is aan temperatuurgradiënten.
Hieronder is een video die de effecten laat zien van temperatuurdrift bij het gebruik van thermokoppels en een sleepringconstructie en hoe het gebruik van een versterker de output beïnvloedt.
Blijf op de hoogte voor deel twee: hoe u de juiste versterker voor uw toepassing kiest