שיטה חדשה לפיצוי טמפרטורת צומת תרמית צומת קר

כאלמנט מדידת טמפרטורה, לצמד התרמי יש מבנה פשוט, קל לייצור, נוח לשימוש, הוא בעל דיוק מדידה בטמפרטורה גבוהה וניתן למדוד אותו באתר ולהעביר מרחוק. כאשר הוא עובד, זה יכול למדוד את הטמפרטורה של גז, נוזל ומוצק רק על ידי שיתוף פעולה עם מכשיר התצוגה. ניתן להשתמש בצמד תרמי למדידת טמפרטורות בטווח של -200 עד 1600 מעלות, וכמה צמד תרמי יכול אפילו למדוד טמפרטורות מעל 2000 מעלות. לפיכך, צמד תרמי הוא אחד האלמנטים המדידה הטמפרטורה הנפוצה ביותר.

עם זאת, רק כאשר הטמפרטורה של קצה ההתייחסות (הקצה הקור) של הצמד התרמי יציבה, הפוטנציאל התרמו-אלקטרי שלו קשור לטמפרטורת הקצה העבודה כפונקציה בעלת ערך יחיד. טבלאות הסיום של צמד תרמי שונים מיוצרים כאשר טמפרטורת הקצה הקרה היא 0. בתהליך היישום בפועל, הקצה הקור של הצמד התרמי קרוב לציוד המדוד ונמצא באוויר. קשה לשמור על יציבות, קל וחומר לשמור על תואר 0, כך שמוצג סטיית מדידה. על מנת לבטל סטייה זו, יש לבצע פיצוי. שיטות נפוצות לפיצוי טמפרטורת הקצה הקור של צמד תרמי כוללות שיטת שינוי חישוב, שיטת טמפרטורה קבועה בקצה הקור, שיטת חוט הפיצוי ושיטת גשר הפיצויים. עם פיתוח טכנולוגיה אלקטרונית, שיטת גשר הפיצויים שימשה יותר ויותר. מאמר זה מסכם את המאפיינים של שיטת גשר הפיצויים הקודם ומציע סוג חדש של גשר פיצויים שהוא נוח, אפשרי ועלות נמוכה.

2. גשר לפיצוי טמפרטורה קרה נפוצה

1) גשר פיצויים עם נגד נחושת כאלמנט חישת טמפרטורה

גשר הפיצויים עם נגד נחושת כאלמנט חישת טמפרטורה מוצג באיור 1, כאשר r 1= r 2= R3 פצוע עם נחושת מנגן, והתנגדותו אינה משתנה עם טמפרטורת הסביבה. R4 נפצע עם חוט נחושת, והתנגדותו משתנה עם טמפרטורת הסביבה. גשר הפיצויים מחובר לטמפרטורה המודדת את הצמד התרמי דרך חוט הפיצוי. כאשר טמפרטורת הקצה הקרה היא 20 מעלות, r 4= r 1= r 2= R3, ו- R5 משמש להתאמת מתח אספקת החשמל של הגשר כאשר משתמשים בצמד תרמי שונה. כאשר טמפרטורת הקצה הקרה היא 20 מעלות, r 1= r 2= r 3= r4, הגשר מאוזן, ואין פלט מתח בשני הקצוות A ו- B. כאשר טמפרטורת הקצה הקרה אינה שווה ל 20 מעלות, תהיה תפוקת מתח לא מאוזנת בין A ל- B. המתח הלא מאוזן הוא

המשדר מאפשר טמפרטורת הפעלה של 0-65 תואר או 0-85, שקשה לענות על הצרכים של אירועי טמפרטורה גבוהים יותר, ולכל מעגל מדידה במשדר יש מקדם טמפרטורה מסוים. מחיר המשדרים המבודדים הוא גבוה יחסית, וכתוצאה מכך עלות מדידת טמפרטורה כוללת גבוהה 〔2〕.

2) גשר פיצויים חדש

גשר הפיצויים החדש מאמץ שיטת התקנה מפוצלת. אלמנט חישת הטמפרטורה (נגד נחושת) מותקן בתיבת הצומת של הצמד התרמי, וחלקים אחרים של הגשר מותקנים במכשיר המדידה שלאחר מכן. מעגל העיקרון שלו מוצג באיור 3. ביניהם, RT הוא נגד נחושת החשים את השינוי בטמפרטורת הקצה הקור של הצמד התרמי. R1, R2 ו- R3 הם נגדי סרטי מתכת מקדים טמפרטורה גבוהה, ו- RP (כלומר R 4+ R5) הוא פוטנציומטר סרט מתכת רב-פונה. בואו r 1+ rt=r 2+ r 3+ rp בטמפרטורת נקודת שיווי המשקל. בבחירת R1 ו- R2, הפוך את R 1= R2, וערך ההתנגדות הוא בין עשרות קילו-אוהם למג'ים.

כפי שניתן לראות בטבלה 2, כאשר התנגדות העופרת משתנה בו זמנית, ניתן להתעלם מההשפעה על תוצאות המדידה. בשימוש בפועל, בשל שיטת החיבור לשלושה חוטים, התנגדות העופרת עוברת בעיקר שינויים כאלה. כפי שניתן לראות מלוח 3, כאשר התנגדות העופרת משתנה בשני ענפי מעגל הגשר אינם עקביים, זה יגרום לסטיית מדידה. נכון לעכשיו, ההבדל בשינוי התנגדות עופרת שווה לשינוי של התנגדות הנחושת של מדידת הטמפרטורה הקרה. כאשר ערך התנגדות הנחושת גדול (מאות אוהם), סטייה זו לא תהיה גדולה מדי.