EN
Y syniad o temperatúr
O safbwynt fysicwl, mae cymyrddyn yn mesur o'r gynllun cynhwysol ym mhentref o'i moleciws neu atomau yn symud mewn modd anregeiddiol. Jyst fel bydd pêl-tenis yn cael mwy o gyfraniad â pharhau i ddyfod yn gyflym, mae'r energi mewnol o fewn pentref neu gas yn cynyddu wrth i'r temperatúr cynyddu. Mae temperatúr yn newidyn sy'n dod â pharamedrau eraill megis mass a chynnyrch cyffredinol i'w gilydd i ddisgrifio cynnwys yr energi ym mhentref.
Y mesur sylfaenol o gynhigiad yw drigwydd Elvin. Ar 0 ° K (Elvin), mae bob molwyn yn y corff yn siomedd a ddim arwydd oes o wythnos. Felly, nid oes modd cael temperatur negyddol achos ddim arwydd o gyfradd llawer syml yn is.
Yn defnyddio'n dyddiol, ymarferol yw defnyddio gradd Celsius (llawer wedi'i leihau). Mae ei pwynt sero ar ben cyfri'r ddwr, sy'n gallu ei ailadrodd yn gyflym yn ymarferol. Nawr, nid yw 0 ° C yn byr na'r temperatur isaf, gan nad yw pawb yn gwybod o waith eu brofiadau. Trwy ehangu'r sclïn Celsius i'r temperatur isaf lle ceir pob symudiad molwyn, rydym yn cyrraedd – 273.15 gradd.
Mae dyn yn gallu mesur temperatūr trwy ei hunanysbyseddau mewn cyfres gyfyngedig. Ond, doedd yn unabel i ailadrodd mesurau rhifedd acurately. Cafodd y cynfform cyntaf o fesur temperatūr rhifedd ei datblygu yn Florencia yn y ddechryn yr 17fed gan ddibynnu ar ehangu alcohol. Mae'r camdrwydd yn seiliedig ar y gorau temperatūr yn y gaeaf a'r haf. Yn ddiweddarach, gan raddau canrif, wedi'i athrebu gan yr seryddolwyr Sueddoniaidd Celsius gyda phwyntiau tanio a chylchedd dwfr. Mae hyn yn rhoi'r thermomêtr y cyfle i fframio allan a mewn ar unrhyw amser a chadw'r darlleniadau ar ôl.
Mesur temperatūr yn brysur
Mae mesur temperatūr yn bwysig mewn nifer o gyflwyniadau, megis rheoli adeiladau, prosiectu bwyd, a chynhyrchu haearn a phrodwyon petrochemegol. Mae'r caisau gwahanol yma'n gofyn am ddiffoddion sensornau temperatūr gyda strwythurau fisegol gwahanol ac yn awyddus technolegau gwahanol hefyd.
Yn ymatebion diwydiannol a chynllunio, mae pwyntiau mesur yn bryderol bell o gylch gan ddangos neu rheoleiddio pwyntiau. Mae angen toriadau pellach ar y mesurau yn aml yn y rheoleddwyr, cofnodwyr neu cyfrifiaduron. Nid oes y rhai gyfeiriad yn addas i'w ddefnyddio gyda theirmometroedd am eu bod yn cael eu hysgrifennu fel eu bod yn defnyddio bob dydd, ond mae'n rhaid newid y temperatur i ffurf arall o ffigwr, sef is-signal electrichaol. I gynnig ar yr is-signal electrichaol hwnnw, mae'r RTD yn cael ei ddefnyddio'n aml. Thermistors a thermocouplings.
Mae'r RTD yn ddefnyddio nodwedd newid dirwy arallladd metal gyda temperatur. Maen nhw yn sensorau cyfriff posib (PTC) sy'n dod â'u dirwy allan wrth i'r temperatur cynyddu. Mae'r metalau prif wedi'u defnyddio yn cynnwys platwm a nikel. Mae'r sensorau mwyaf defnyddiol yn 100 ohm neu 1000 ohm RTDS neu theirmometroedd trochi platwm.
Mae RTD yn y ffigyddor gorau i'w gymryd i'w ddefnyddio mewn achosion diwydiannol ac yn rhoi hefyd yr hyn yw'r gorau o hyd am gyfnod hir. Mae gwerth cynrychiol ar gyfer cywirdeb dirwyn platinwm yn + 0.5% o'r temperatur a mesurwyd. Ar ôl un flwyddyn, gall newid + 0.05 ° C ddigwydd drwy heniant. Mae thermometroedd dirwyn platinwm gyda raddfa temperatur o – 200 i 800 ° C.
Newid dirwy gyda pherfformiad
Mae cyfraddwyedd metel yn ddibynnu ar wahaniaeth y rheiny sy'n gyfrannu. Os yw foltiad wedi'i gymhwyero, bydd y rheiny yn symud i'r bôl positif. Mae difreithion yn y gronfa llathiferol yn er mwyn hyn. Maen nhw'n cynnwys atomau allanol neu heb eu bod yn y gronfa, atomau ar wahanol blychau a rhwng llefydd y gronfa. Oherwydd bod leoliadau'r camau hyn yn annigledig i thempwraturedd, maen nhw'n creu arwystyriaeth cyson. Gyda chymryd tebyg o'r tebyg ar draws, mae'r atomau yn y gronfa llathiferol yn dangos cryn dipyn o symudiad amgylcheddol yn eu llefydd statudol, gan ohoni symudiad y rheiny sy'n gyfrannu. Oherwydd bod y symudiad hwn yn cynyddu'n llinellol â'r tebyg, mae'r cynnydd ar yr arwystyriaeth sy'n cael ei achosi gan y symudiad yn debygol ar y tebyg.
Mae platinwm wedi cael ei dderbyn yn fuan yn y mesur llawer. Ei phredigain cynnwysant stabiwldeb cemegol, creu'n hawdd (yn enwedig ar gyfer gynhyrchu llinyn), posibilrwydd o'i chael mewn ffurf gwych, a pherthynas electrichaol syml. Mae'r nodweddion hyn yn gwneud o fewnflwr gymwysterau platinwm y seicafor cyfnewidol termau.
Mae thermistors yn cael eu gwneud o rai ocsidau metel ac mae eu gymwysterau yn lleihau wrth i'r temperatur cynyddu. Oherwydd y bydd y nodwedd gymwys yn lleihau wrth i'r temperatur cynyddu, maen nhw'n cael eu galu sainsor gyfradd temperatur negyddol (NTC).
Oherwydd natur y broses sylfaenol, mae nifer yr electronau gyflawn yn cynyddu ar gyfer logwm â themperatur; felly, mae nodweddion y materiol yn dangos cynydd sylweddol. Mae'r anghyfoethdeb hwn o fewn llawer yn ofnadwyd i ganfodresi NTC ac mae'n cyfyngu ar eu gwahaniaeth temperatur effeithiol i leiaf 100 °C. Gellir eu llinellu drwy ddefnyddio cyfrifiaduron awtomatig. Ond nid yw presiwch a llinelldeb yn gallu atgyfynnu gofynion cyfesurynnau mawr. Mae'u dryfwch wrth gymryd temperaethau amgylcheddol hefyd yn fwy na'r RTD. Mae eu defnydd yn cyfyngu i amheuon monitro a chlywed pan nad yw'r temperatur yn cydymdeimlo 200 °C. Yn y defnydd syml yma, maen nhw'n waelach na'r thermocouples a'r RTDs yn brws, gan ystyried eu gost isel a'r drefn gartref electronig syml ag sydd eu hangen.
Sylfaen y thermocouple yw'r cysylltiad rhwng dau allfor wahanol, thermistor. Mae'r foltiad a gynhyrchir gan thermocouple a RTD yn cynyddu gyda thiwmwythdod. Ar gymharu â theilwyr troedri, mae ganddynt ffin uchelwr temperatur uwch, gyda phredig cyffredinol o rifranu sawl milied droed Celsius. Mae eu cynaliad hirflwydd yn leiaf (deg ryw drost ar ôl blwyddyn), ac mae presision y mesur yn leiaf (cyfartalog + 0.75% o amgylchedd y mesur). Maent yn cael eu defnyddio'n gyffredinol mewn ofnai, tanfeydd, a mesur sylfaen fum ac eraill lle mae'r temperatur yn uchel na 250 °C.
Effaith thermoelectric
Pan mae dau allfor yn ymuno ar draws, mae voltio thermoelectrich yn cael ei ddatblygu oherwydd yr energi gysylltu wahanol o'r elektrondau a'ions metawl. Mae'r foltiad yn dibynnu ar y metawl ei hun a'r temperatur. Er mwyn i'r foltio thermau hwn gynhyrchu amperaeth, rhaid i'r ddau allfor gael eu cynghrau ar ben arall hefyd er mwyn creu gwirfoddol cwbl. Mewn ffordd hynny, mae foltio thermau yn cael ei chynhyrchu yn y cyffur ail. Cafodd effaith thermoelectrich ei darganfod gan Seebeck yn 1822. Tan 1828, roedd Becquerel wedi cynnig defnydd pâr theimladdol pladina-paladiwm ar gyfer mesur temperatŵr.
Os yw'r unwaith o waith ar y ddau gyffur, nid oes llif amperaeth gan nad ydyn nhw'n dal i'w gilydd oherwydd bod presiadau rhanol a ddatblygwyd yn y ddau bwynt yn galwstori. Pan mae'r waith yn wahanol ar y cyffur, mae'r foltiad a ddatblygwyd yn wahanol ac mae'r amperaeth yn llif. Felly, dim ond gwahaniaeth temperatŵr y gall pâr theimladdol ei mesur.
Mae'r pwynt mesur yn ychydig sydd wedi'i amlygu i'r temperatwr a mesurir. Mae'r cynghyngiad cyfeiriad yn gyngyg sydd ar temperatwr gynhariedig. Gan fod temperatwr gynhariedig yn awr yn llai na'r temperatwr a mesurir, caledir yn aml y cynghyngiad cyfeiriad yn 'cynghyngiad oer'. Er mwyn cyfrifo'r temperatwr dilys o'r pwynt mesur, rhaid gwybod yr hinsawdd o'r ddiwedd oer.
Defnyddir offerynau hen gyda blentynau thermostataidd i drefnu'r temperatwr cynghyngiad oer ar werthoedd gynhariedig megis 50c. Defnyddir offerynau newydd yn ôl gyda theil rwd bach ar ben y ddifro i darganfod ei themperatwr ac i gyfrifo'r temperatwr o'r pwynt mesur.
Mae'r foltiad a gynhyrchir gan effaith thermoelectrich yn fach a bod yn dim ond bum microvolt ar gyfer un gradd Celsius. Felly, nid wy'n defnyddio thermocouples yn y parhad -30 i +50 °C, gan nad yw'r gwahaniaeth rhwng temperatwr cynghyngiad cyfeiriad a'r temperatwr cynghyngiad cyfeiriad yn ddigon fach i gynhyrchu is-sain anweddus.
Cablau RTD
Yn y thermomilwr arwahol, mae'r arwyddocaeth yn newid gyda thiwsedd. I gwerthfawrogi'r sain gwerthfawr, mae cyrff cyson yn mynd drwyddo a mesurir yr atal folti yn ei chyflymder. Ar gyfer hwn o atal folti, cynhyrchir y ddeddf Ohm, v = IR.
Dylai'r amperodd mesurmyneiddio fod yn llai â phosibl i anghofnodi goleu sensor. Gellir ystyried bod amperodd mesurmyneiddio o 1mA ni fydd yn cyflwyno unrhyw camgymeriad o fewnol. Mae'r amperodd yn creu atal folti o 0.1V yn PT 100 ar 0 ℃. Dylech nawr trin y sain hwn drwy'r cable cysylltu i'r bwynt nodi neu bwynt gwerthfawrogi gyda newidiadau bach. Mae pedwar math o gymysyr cysylltiad:
cymysg dwy-wyneb
Mae llif 2-core yn cael ei ddefnyddio ar gyfer y cysylltiad rhwng y thermometr a'r electronigau asesu. Felly fel unrhyw ddefnyddwr ffisegol arall, mae'r llinell gyda arwistyd mewn cyfateb â thhermometr arwist. Fel canlyniad, mae'r ddwy arwist yn cael eu chynghorau tuag at ei gilydd a'r electronigau yn dehongli hi fel cynydd yn y temperatur. Ar gyfer pellter hirach, gall arwist y llinell gyrraedd sawl ohm a chynhyrchu symudiad sylweddol yn y gwerth a mesurwyd.
cymysg tri-wyneb
Er mwyn lleiaffu'n effeithiol y dylanwad o'r gwres llinell a'i ffwythiannu gyda thiwtur, defnyddir cyfrifiad tri chylchyn yn aml. Mae hyn yn cynnwys rhedeg cylchedd ar un o gysylltiadau'r RTD. Mae hyn yn caniatáu dau lofrif mesur, un ohonynt yn cael ei ddefnyddio fel cyfeiriad. Gall y chylchyn 3-wyra adolygu'r gwres llinell interms o'eu nifer a'u newid gyda thiwtur. Ond mae angen i'r tri phwyntwr gynnwys yr un nodweddion ac fod yn cael eu hanfon i'r un thiwtur. Mae hyn yn cael ei wneud yn ddigonol ar wahân er mwyn gwneud o gefnogaethau 3-wyra'r ffyrdd mwyaf defnyddiedig heddiw. Nid yw'r balans llinell wedi ei gwerthfawrogi.
cymysg pedair-wyneb
Mae'r ffordd cysylltu gorau i thermoddim rhesymeg yn ymddangos fel lofrif 4-wydr. Does dim unrhyw effaith o gynnyrch llinell na newidiadau sy'n cael eu datgelu gan wythyr ar y mesuradwyedd. Nid yw angen balansio'r llinell. Mae'r thermoddim yn darparu amseriad cyfesurion trwy gyd-gysylltiad grym. Mae camdrod yr folegiad ar y llinell mesur yn cael ei ddefnyddio gan y llinell mesur. Os mae cynnyrch mynediad apariad electronig yn llawer llai na'r cynnyrch llinell, gall y latter gael ei gymharu. Mae camdrod yr folegiad a ddatblygir yn y ffordd hwn yn annigol o nodweddion y llinell cysylltu. Mae'r techneg hon yn cael ei ddefnyddio ar wahân i offerynnau gwyddonol sydd angen cywirdeb mesur o un canran deg.
tranzydyr 2-wydr
Drwy ddefnyddio llwythyn 2-fyrrau yn lle gable lluosog, gall y broblem sy'n cyfateb i'w hyn a ddangoswyd uchod ar gyfer y llyfrgell 2-fyrrau ei chasglu. Mae'r llwythyn yn trosglwyddo'r sain ymmygwr i sain cyfredol o amlder 4-20mA, sy'n cyfateb i'r temperatur. Mae'r cyswllt ymateb i'r llwythyn hefyd yn gweithio trwy'r un dwy gyswllt, gan ddefnyddio amaeth sylfaenol o 4 mA. Mae'r llwythyn 2-fyrrau yn cynnig pellach fudd, sef bod hygyrchd y sain yn rhoi llai o bwys ar effaith tramorion allanol. Mae sawl trefnoliad ar gyfer leoli'r llwythyn. Gan nad y dylai hyd y sain heb ei hygyrchu fod fel posib, gall yr amplyfiwr gael ei osod uniongyrchol ar y themometr yn ei phennawd terfynol. Mae hwn yn y datrysiad gorau ond mae'n cael ei wneud fel arall oherwydd rhesymau strwythurol neu ystyried y byddai angen mynd i'r llwythyn yn anodd os ydyn nhw'n methu. Yn yr achos hwn, mae'r llwythyn ar y rheilffordd yn cael ei osod yn y blwch rhedeg. Mae'r budd o leihau mynediad yn cael ei gyflwyno am gefn ariannol o herwydd hirder y bydd yn rhaid i'r sain heb ei hygyrchu ei redeg.
Cablau thermistor
Mae'r arwyddwch o thermistor yn gyffredinol ddim ond llawer o raddau pellach na phryder unrhyw llinyn arwydd. Felly, mae effaith pryder y llinyn ar darllenion temperatr ar ôl bod thermistors yn cael eu cyfarfod yn aml i'w gilydd mewn ffigur 2-linyn.
Cablau thermocouple
Wedi'i wneud yn wahanol i RTDSs a thermistors, mae gan thermocouples gamau positif a negyddol, felly rhaid gweld ati'r polariti. Gellir eu cysylltu uniongyrchol i'r trawsmitter 2-linyn leol a gellir adfer y llinyn copre i'r offeryn derbyn. Os gall yr offeryn derbyn mynediad thermocouple uniongyrchol, rhaid defnyddio'r un llinyn thermocouple neu llinyn estyn thermocouple llawer i dro i'r offeryn derbyn.
Newyddion Poeth