pojam temperature
iz fizičkog gledišta, toplota je mjera energije sadržane u tijelu zbog nepravilnog kretanja njegovih molekula ili atoma. Baš kao što teniske lopte imaju više energije s povećanom brzinom, unutarnja energija tijela ili plina povećava se s povećanjem temperature. temperatura je varijabla koja, zajedno s
Osnovna mjera temperature je Kelvin. Na 0 ° k (elvin), svaki molekul u tijelu je u mirovanju i nema više toplote. Stoga, ne postoji mogućnost negativne temperature jer ne postoji stanje niže energije.
u svakodnevnoj upotrebi, uobičajena praksa je koristiti centigrade (ranije centigrade). njegova nula je na mjestu smrzavanja vode, što se lako može reprodukirati u praksi. sada 0 ° c nije ni na koji način najniža temperatura, jer svi znaju iz iskustva. proširenjem centigrade skale do najni
Čovjek ima sposobnost mjerenja temperature kroz svoja čula u ograničenom rasponu. Međutim, on nije bio u stanju točno reproducirati kvantitativna mjerenja. Prvi oblik kvantitativnog mjerenja temperature razvijen je u Firenci početkom 17. stoljeća i oslanjao se na širenje alkohola.
električna temperatura mjerenja
Mjerenje temperature važno je u mnogim primjenama, kao što su kontrola zgrade, prerada hrane i proizvodnja čelika i petrokemijskih proizvoda. Ove vrlo različite primjene zahtijevaju senzore temperature s različitim fizičkim strukturama i obično različitim tehnologijama
U industrijskim i komercijalnim primjenama, mjere se obično nalaze daleko od oznaka ili kontrolnih točaka. Za daljnju obradu mjerenja obično su potrebni upravljači, zapisači ili računari. Ove primjene nisu pogodne za izravnu indikaciju termometara jer ih znamo iz svakodnevne uporabe, već trebaju pretvor
Rtd je senzori s pozitivnim koeficijentom temperature (ptc) čiji se otpor povećava s temperaturom. Glavni metali koji se koriste su platina i nikl. Najčešće se koriste senzori s otpornošću od 100 ohm ili 1000 ohm.
rtd je najtočniji senzor za industrijske primjene i također pruža najbolju dugoročnu stabilnost. reprezentativna vrijednost točnosti otpornosti platine je + 0,5% mjerene temperature. nakon jedne godine može doći do promjene od + 0,05 ° C zbog starenja. Termometri otpornosti platine imaju temperaturni raspon od
promjena otpora s temperaturom
vodljivost metala ovisi o pokretljivosti provodnih elektrona. ako se napon primijeni na kraj žice, elektroni se kreću ka pozitivnom polu. defekti u mreži ometaju ovaj pokret. uključuju vanjske ili nedostajuće atome mreže, atome na granicama zrna i između položaja mreže. budući da su ova mjesta gre
Platina je široko prihvaćena u industrijskom mjerenju. Njene prednosti uključuju kemijsku stabilnost, relativno jednostavnu proizvodnju (posebno za proizvodnju žice), mogućnost dobivanja u obliku visoke čistoće i reproduktivna električna svojstva. Ove karakteristike čine platinski senzor otpora najširoko razmjenjivim sen
Termistori su napravljeni od nekih metalnih oksida i njihova otpornost opada s povećanjem temperature.
Zbog prirode osnovnog procesa, broj vodljivih elektrona raste eksponencijalno s temperaturom; stoga, karakteristika pokazuje snažno povećanje. Ova očita nelinearnost je nedostatak ntc otpora i ograničava njegov efektivni raspon temperature na oko 100 ° C. Oni se, naravno, mogu linijariti automatiziranim računalima. Međutim,
Temeljnost termopar je povezivanje dva različita metala, termistora. Napon koji se stvara termoparom i rtd povećava s temperaturom. U usporedbi s otpornim termometrom, oni imaju višu gornju granicu temperature, s značajnom prednostima od nekoliko tisuća stupnjeva Celzijusa.
Termoelektrični učinak
kada su dva metala povezana, termoelektrični napon nastaje zbog različite energije vezivanja elektrona i metalnih iona. napon ovisi o samom metalu i temperaturi. Da bi ovaj toplotni napon stvorio struju, dva metala moraju biti međusobno povezani na drugom kraju kako bi formirali zatvoreni krug. Na taj način, termoelektri
Ako je ista temperatura na oba spoja, nema strujnog toka jer se parcijalni pritisci koji se stvaraju u dvije točke međusobno poništavaju. kada je temperatura na spoju različita, generirani napon je različit i strujni tokovi. Stoga, termopar može mjeriti samo temperaturnu razliku.
U slučaju da je mjerni punkt izložen mjerenoj temperaturi, referentni je spoj spoj na poznatoj temperaturi. Budući da je poznata temperatura obično niža od mjerene temperature, referentni spoj se obično naziva hladni spoj.
Stariji instrumenti koriste termostatske kontrolne sklopne kutije za kontrolu temperature hladnog spoja na poznate vrijednosti, kao što je 50 °C. Moderni instrumenti koriste tankofilmičanu rtd na hladnom kraju za određivanje njegove temperature i izračunavanje temperature mjernog mjesta.
Napon koji proizlazi od termoelektričnog učinka je vrlo mali i iznosi samo nekoliko mikrovolti po stupnju Celzijusa. Stoga se termopari obično ne koriste u rasponu od 30 do + 50 °C, jer je razlika između referentne temperature spoja i referentne temperature spoja prevelika da bi se proizve
Rtd žice
U otpornom termometru otpor se mijenja s temperaturom. Za procjenu izlaznog signala konstantna struja prolazi kroz njega i mjereno je pad napona preko njega. Za ovaj pad napona, poštuje se Ohmov zakon, v = ir.
Ako je to moguće, mora se uzeti u obzir da struja mjerenja od 1 ma neće dovesti do očite pogreške. struja proizvodi pad napona od 0,1 v u pt 100 na 0 °C. Ovaj signal mora biti sada prenesen kroz spojni kabel do točke indikacije ili točke ocjene s minimalnim izmjenama. Postoje četiri različite vrste spoja
2 žice
Kabl s dva jezgra koristi se za povezivanje između termometra i elektroničke opreme za procjenu. Kao i svaki drugi električni provodnik, kabl ima otpor u seriji s termometrom otpora. Kao rezultat toga, dva otpora se dodaju zajedno i elektronika ih tumači kao porast temperature. Na dužim udaljenos
3 žice
Kako bi se smanjio utjecaj otpora linije i njezina fluktuacija s temperaturom, obično se koristi krug s tri žice. To uključuje pokretanje dodatnih žica na jednom od kontakata rtd. To rezultira dva mjerna krugova, od kojih se jedan koristi kao referenca. Krug s 3 žice može nadok
Četverostruko krug
Najbolji oblik povezivanja otpornog termometra je 4-žični krug. mjerenje ne ovisi ni o otporu linije ni o promjenama uzrokovanim temperaturom. ne zahtijeva se ravnoteža linije. termometar pruža struju mjerenja putem napajanja. pad napona na mjernoj liniji uzima mjerna linija.
S druge vrijednosti
pomoću dvostrukog odašiljača umjesto višestrukog kabla, problem dvostrukog kola može se izbjeći. odašiljač pretvara senzorski signal u normalizirani tokni signal od 4-20 ma, koji je proporcionalan temperaturi. napajanje odašiljača također radi kroz iste dvije veze, koristeći osnovnu stru
Termistorska žica
Otpornička otpornost termistora obično je nekoliko redova veličine veća od otpora bilo koje olovne žice. Stoga je učinak otpora olova na temperaturna očitavanja zanemarljiv, dok su termistori gotovo uvijek povezani u konfiguraciji od 2 žice.
Termoparna žica
Za razliku od rtds i termistora, termopar ima pozitivne i negativne noge, tako da se mora poštovati polarnost. Oni se mogu povezati izravno s lokalnim 2-žičnim odašiljačem i bakarnu žicu se može vratiti na prijemni instrument. Ako prijemni instrument može prihvatiti ulaz termopar izravno,