Разлика между термодвойката и термичното съпротивление и дизайн
Термодвойката и термичното съпротивление са измерване на температурата при измерване на контактна температура,
въпреки че неговата роля е същата като измерването на температурата на обекта, но техните принципи и
характеристиките не са еднакви.
Преди всичко, въведете термодвойката, измерването на температурата на термодвойката е най-широко
използвано устройство за температура, основната му характеристика е широк диапазон на целувка тест, производителността е относително
стабилна, докато проста структура, добра динамична реакция, по-отдалечен 4-20mA сигнал, лесен за
автоматично управление и централизирано управление. Основан е принципът на измерване на температурата на термодвойките
върху термоелектричния ефект. Два различни проводника или полупроводници, свързани в затворен
контур, когато двата контакта при различни температури, веригата ще произведе термоелектрическа
мощност, феномен, известен като термоелектричен ефект, известен също като ефект на Зеебек.
Термодвойките, генерирани в затворени контури, са съставени от два потенциала: термоелектрически потенциал
и потенциал за контакт. Потенциалът за температурна разлика е един и същ проводник в двата края на
потенциална разлика поради температурния потенциал, различните проводници имат различен електрон
плътност, така че те произвеждат потенциала не е същото, а потенциалът за контакт като името
предполага се отнася до два различни проводника в контакт, тъй като те имат различен електрон
плътности, те произвеждат определена електронна дифузия. Когато достигнат определено равновесие,
електрическият потенциал се определя от свойствата на материала на два различни проводника и
температура на точките им на контакт. В момента международното приложение на термодвойката
има стандартна спецификация, международните разпоредби на термодвойката са разделени на
осем различни деления, съответно, B, R, S, K, N, E, J и T, минималната температура
измерване B, R, S принадлежат към платинени серии от термодвойки, платината е благородни метали, така че те
са известни още като термодвойка от благороден метал, а останалите няколко са известни като евтини
метална термоелектричност I. Структура на термодвойката, има два, общ тип и брониран тип.
Обща термодвойка обикновено от горещия електрод, изолационната тръба, защитната втулка и
разпределителна кутия и други компоненти, а бронираната термодвойка е проводникът на термодвойката, изолация
и метална защита корпус комбинация от трите, след издърпване Разтягане от твърдо тяло
комбинация от тяло. Но термодвойката на електрическия сигнал е необходимостта от специален проводник
да се предаде, този проводник наричаме компенсационен проводник. Изискват се различни термодвойки
различен компенсационен проводник, основната му роля е да се свърже с термодвойката, така че
референтен край на термодвойката далеч от захранването, така че референтният кръстовище
стабилност на температурата. Компенсационният проводник е разделен на два вида компенсация и удължен
тип, разширение на химичния състав и компенсация на същата термодвойка, но в
практика, удължаването на проводника не е един и същ материал и термодвойка метал, като цяло
използване и термоелектрически Дори с една и съща електронна плътност на проводника вместо това. Компенсационна жица
и връзката на термодвойката обикновено е много ясна, катодната връзка на термодвойката
компенсационна жица червена линия, а отрицателният полюс е свързан с останалия цвят. Повечето от
общ компенсационен тел материал, използван медно-никелова сплав.
Второ, въвеждаме термичното съпротивление, термичното съпротивление, макар и широко използвано в индустрията
приложения, но поради температурния диапазон на приложението му до определена граница,
Принципът на термично съпротивление се основава на съпротивлението на проводника или полупроводника
съпротивление Температурата се променя в зависимост от характеристиките на промяната. Предимствата му са много, може
също далеч от електрически сигнали, висока чувствителност, стабилност, взаимозаменяемост и точност
са по-добри, но необходимостта от възбуждане на мощност не може да измерва моментално температурата
промени. Общо използване на индустриална термична устойчивост Pt100, Pt10, Cu50, Cu100, платина термична
устойчивостта на температурния диапазон обикновено е минус 200-800 градуса по Целзий, медна топлина
съпротивлението е минус 40 до 140 градуса по Целзий. Термично съпротивление и термодвойка от същия тип
отличие, но той не трябва да компенсира проводника и дори по-евтин от горещия
петна.
По-долу е представена 14-битова система за измерване на температурата на термодвойка с 4-20mA
дизайн на веригата, веригата е пълна система за измерване на температурата на термодвойка,
използването на прецизни аналогови микроконтролери PWM функция контрол 4 mA до 20 mA изходен ток
. Предимството на управляваната от ШИМ 4mA до 20mA верига с по-висока разделителна способност поддържа T-тип
термодвойки с температурен диапазон от -200 ° C до + 350 ° C.
Функционални схеми и предимства
Схемата, показана на фигура 1, е цялостно измерване на температурата на термодвойка с електрическа верига
система, която използва прецизна PWM функция за аналогов микроконтролер за управление на 4 mA до 20 mA
изходен ток.
Фигура 1. ADuCM360 управлява верига за наблюдение на температурата, базирана на контур от 4 mA до 20 mA
Теория на веригата: Веригата ще бъде по-голямата част от функциите на веригата са интегрирани в
прецизни аналогови микроконтролери ADuCM360, включително двойни 24-битови ADC тип Σ-Δ, ARM Cortex ™ -M3
ядро на процесора и за напрежение на управляващия контур до 28 V 4 mA до 20 mA контур PWM / DAC
характеристики, осигуряващи евтино решение за наблюдение на температурата. ADuCM360 е свързан
към Т-тип термодвойка и 100 Ω платинен съпротивителен температурен детектор (RTD). Използва се RTD
за компенсация на студено съединение. Ядрото Cortex-M3 с ниска мощност преобразува показанията на ADC
температурни стойности. Поддържаният температурен диапазон на термодвойките от тип T е от -200 ° C до + 350 ° C
, а този температурен диапазон е 4mA до 20mA. Тази верига има предимството да кара 4mA до
20mA контур с ШИМ с по-висока разделителна способност. Изходът, базиран на ШИМ, осигурява 14-битова резолюция. The
веригата се захранва от линеен регулатор, ADP1720, който регулира захранването с плюс-контур
до 3.3 V за захранване на ADuCM360, операционен усилвател OP193 и допълнителен референтен ADR3412.
Следващият анализ на системата за измерване на температурата на постоянен токов сигнал, кондициониране на аналогово-цифрово преобразуване на функционалната схема работи и проектира основата и дава параметрите на веригата. Температурата е един от четирите параметъра на химическия производствен процес, температурният сензор Pt100 има характеристиките на малък обем, висока точност и стабилност и се използва широко при измерване на температурата под 650 ℃.
Pt100 система за измерване на температурата към C8051F410 система на чипа като управляващо ядро, системната блок-схема е показана на фигура 1. Включително C8051F410 система на чип постоянен ток задвижваща верига за захранване на сигнала верига за приемане на сигнал схема за кондициониране показва веригата на веригата и верига за захранване 7 компонента.
Източникът на постоянен ток задвижва температурния сензор Pt100, преобразува сигнала за съпротивление
(80.31 ~ 280.98) в сигнала за слабо напрежение (0.08 ~ 0.28V), се трансформира в 0 ~ 2 чрез
схема за кондициониране на сигнала. 2V сигнал за напрежение, C8051F410 на чип система A / D на напрежението
се вземат проби от сигнала съгласно таблицата с индекси Pt100 и връзката между вземането на проби
напрежение и съпротивление, чрез софтуерна обработка за получаване на точна измерена стойност на температурата,
в съответстващата му цифрова в схемата за показване на дисплея.
Дизайн на хардуерна схема
C8051F410 Вграден чипов системен основен периферен интерфейс
C8051F410 система на чипа е системата за контрол на температурата на сърцевината. Основната периферна
интерфейсната схема е да осигури нормалната работа на спомагателната верига, включително C8051F410
изисква се работа на чип системата JATG интерфейс за отделяне на захранването референтен филтър нулиране при включване и други
основна външна верига, както е показано на фигура 2.
Фигура 2 C8051F410 основна периферна верига
Верига на постоянен ток
Задвижващата верига с постоянен ток е отговорна за задвижването на температурния сензор Pt100,
неговото възприемане на зависим от температурата сигнал на съпротивление в измерим сигнал на напрежение, до
постигане на RV конверсия. Верига на постоянен ток от източника на референтно напрежение OP07
резисторни и транзисторни компоненти, за да се избегне топлината, генерирана от възбуждащия ток
точност на измерване, дизайнът на постоянен ток с размер 1mA. Специфични
изпълнението е показано на Фигура 3. VZ1 е 2.5V регулаторна тръба, която U1-U3=2.5V; Според
принципът на виртуалния усилвател е кратък, операционният усилвател OP07 обръща напрежението на терминала и инвертира
терминално напрежение, равно на U2=U3; Напрежението U1-U2 на резистора R31=2.5V; текущата
през R31 може да се изчисли, че е 2. 5V / 2. 5K=1mA. Според принципа за грешка на операционния усилвател,
можем да видим, че токът, протичащ през R31, почти всички ще се влее в композитната тръба
без да се влива в обратната страна на операционния усилвател, композитният тръбен колектор изходен ток
от 1mA, за постигане на висока точност дизайн на постоянен ток.
Фигура 3 верига с постоянен ток
Ключовите моменти в дизайна: LM336 осигурява прецизна референтна стойност на напрежението 2.5V; R31 е добър
прецизна устойчивост на навиване на тел; Стойността на потока е стабилна.
Добавете: No. 16, Road 3, Sanjiang Industry Zone, Shengzhou, Zhejiang, China
Контакт: Ерик Сие
Електронна поща:sale@benoelectric.com
Моб: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat&усилвател; Whatsapp: +8615988295936
Уебсайт: www.benoindustry.com
