熱電偶技術及熱電偶仿真原理

目錄

一、熱電偶的定義及原理

1、熱電偶的定義

2、熱電偶的測溫原理

3、熱電偶的技術優勢

二、熱電偶仿真的意義及優勢

三、熱電偶仿真的技術實現


一、熱電偶的定義及原理

1、熱電偶的定義

熱電偶(thermocouple)是在溫度測量中常用的測溫元件,它可以直接測量溫度,並將溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過儀器儀表可以轉換成被測介質的溫度。

2、熱電偶的測溫原理

熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度差時,迴路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢。兩種不同成份的均質導體爲熱電極,溫度較高的一端爲工作端,溫度較低的一端爲自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關係,製成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表,這個通過網絡很輕鬆就可以查到。

3、熱電偶的技術優勢

熱電偶測溫範圍廣,性能穩定並且精度高。熱電偶常常是與被測介質直接接觸,不會受到中間介質的影響。性能牢靠,並且機械強度好。使用壽命長,裝配也比較簡單方便。

二、熱電偶仿真的意義及優勢

熱電偶測溫的傳統檢測方法是需要通過人工查找熱電偶的分度表,針對不同類型的熱電偶查找在不同溫度下的電壓值,從找相應的電壓值到測試操作、記錄、精度計算等,工作量就會很大,並且因爲存在人爲因素,整個過程就會耗時較長。針對這種問題,我們需要通過熱電偶仿真,直接實時仿真熱電偶輸出的模擬信號。這樣可以是測溫的過程大大簡化。

三、熱電偶仿真的技術實現

通過熱電偶仿真板卡可以模擬熱電偶的工作狀態,並且單個仿真板卡最多單個板卡可以仿真32通道的高精度電壓輸出,幅度可以選擇±20mV,±50mV,±100mV,分辨率最高可以到0.7μV,這個範圍可以覆蓋到大多數常用的熱電偶類型。並且的熱電偶仿真模塊使用 2線輸出,配合1條遠程探測參考線 ,在系統存在共模干擾的情況 下仍然可以確保準確輸出所需微小電壓 。此外,每個輸出通道還可以設置爲輸出開路以仿真傳感器的故障情況。爲了提高輸出準確度 ,每個通道具有單獨的校準數據 。模塊內包含的校準開關係統可用於通過外部儀器進行校準或計量 。

虹科提供的熱電偶仿真器模塊可以直接與熱電偶採集系統相連接。特別地針對此類需求 ,我們也有提供了一系列接口方案 ,包含 8、16、24或 32對雙絞連接端子 。也可以提供78 針端子板或爲用戶定製連接解決方案 。可以廣泛應用於新能源汽車、電力電子、航空航天等領域,用於仿真多種類型的熱電偶、分流器等裝置,在±100mV的輸出範圍內實現μV級分辨率的可控電壓輸出。輕鬆實現熱電偶的仿真。

目前也有最新的隔離輸出的熱電偶仿真模塊,在之前的仿真技術基礎上做出了幾項重大改進:

  1. 各輸出通道完全隔離。通過這項技術,可以完全解除由於輸出信號共地而產生的干擾,可以任意匹配被測試的採集設備,無需考慮採集端的電氣特性。還可以用來仿真熱電堆。
  2. 輸出阻抗從50Ω降低至6Ω,更接近熱電偶的輸出特性。該項改進可以避免部分具有短路探測功能的採集設備出現誤報的現象。
  3. 支持外部冷端補償模塊。該模塊可以實測模塊輸出端口的溫度,進一步提高輸出精度。

 

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章