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            基于熱電偶的重慶儀表冷端補償方法

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            點擊次數:219 更新時間:2017年08月18日10:47:28 打印此頁 關閉

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            熱電偶是一種常用的溫度傳感器,是利用熱電效應,并根據冷熱端溫度差產生的熱電動勢測量溫度,且具有測量精度高、構造簡單、使用方便等優點。在測溫儀表中得到了廣泛應用。通用的冷端補償方法由于其結構復雜,噪聲大,線性度差會對測量結果造成較大的影響。 其中R1,R2,R3的阻值相等,用溫度系數近似為零的錳銅制造,即其阻值不隨溫度的變化而變化,而Rt用熱電阻PT1000,其與熱電偶冷端處于同一溫度場中,其阻值隨溫度變化而變化,溫度升高,阻值增加當冷端溫度為零時R1=R3=R2=R1,可使得電橋的輸出為零,若冷端溫度升高,會使得熱電偶的熱電勢減小而帶來測量誤差,但此時PT1000的阻值也會隨溫度升高而增加,則補償電橋失去平衡,輸出值不為零,電橋輸出量的變化值與熱電偶熱電勢變化量相等,且二者變化方向相反,則二者相互抵消使總輸出量的大小不隨冷端溫度的變化而變化。

            實驗過程中用毫伏電壓發生器模擬K型熱電偶熱電勢,在電路板上完成A/D轉換后,通過MCU上傳上位機,由上位機將A/D值換算為溫度并顯示。

            這種方法對R1,R2,R3的精度要求很高,且V+的噪聲,溫漂要小,穩定性要高,為達到實驗要求需要使電橋電流為一個合適值,調試難度高。在進行多路測量時,需要布置多路裝置,結構較為復雜。

            該方法由PT1000測量冷端溫度,通過A/D轉換后,由MCU傳給上位機將電阻值通過軟件換算成電壓值加到熱電偶的電壓上再通過補償塊消除冷端溫度變化帶來的影響,從而進行補償。

            此方法進行冷端補償的主要裝置是一塊導熱性能良好的鋁塊在長方體鋁塊的橫向中軸線上依次等距打出3個通孔,并沿橫向中軸線切開。在之后的接線過程中將兩根補償導線壓如左右兩個通孔,中間的通孔壓入熱電阻PT1000。在壓入過程中為保證熱傳導的均勻性,熱電阻和補償導線的直徑要一致且與補償塊充分接觸,絕緣材料要相同。

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