EN
het begrip temperatuur
vanuit een fysiek oogpunt is warmte een maat voor de energie die in het lichaam zit als gevolg van de onregelmatige beweging van de moleculen of atomen. net zoals tennisballen meer energie hebben met toenemende snelheid, neemt de interne energie van het lichaam of gas toe naarmate de temperatuur toeneemt. temperatuur is een variabele die,
De basismaat van temperatuur is de graad Kelvin. Bij 0 ° k (elvin) is elk molecuul in het lichaam in rust en is er geen warmte meer. Daarom is er geen mogelijkheid van negatieve temperatuur omdat er geen staat van lagere energie is.
in het dagelijks gebruik is de gebruikelijke praktijk om centigrade (voorheen centigrade) te gebruiken. het nulpunt is het vriespunt van water, wat gemakkelijk in de praktijk kan worden gereproduceerd. nu 0 ° c is geenszins de laagste temperatuur, omdat iedereen uit ervaring weet. door de centigrade schaal uit te bre
De mens heeft de mogelijkheid om de temperatuur te meten door middel van zijn zintuigen in een beperkt bereik. Hij was echter niet in staat om kwantitatieve metingen nauwkeurig te reproduceren. De eerste vorm van kwantitatieve temperatuurmeting werd ontwikkeld in Florence in het begin van de 17e eeuw en berustte op de uitbreiding van alcohol
elektrische meettemperatuur
Temperatuurmeting is belangrijk in veel toepassingen, zoals gebouwbeheer, voedselverwerking en de productie van staal en petrochemische producten.
In industriële en commerciële toepassingen bevinden zich de meetpunten meestal ver van de aanwijzings- of besturingspunten. Voor verdere verwerking van de metingen is meestal gebruik gemaakt van controllers, recorders of computers. Deze toepassingen zijn niet geschikt voor directe aanwijzing van thermometers omdat we ze
rtd heeft de eigenschap dat de weerstand van metaal met de temperatuur verandert. Het zijn positieve temperatuurcoëfficiënt (ptc) sensoren waarvan de weerstand met de temperatuur toeneemt. De belangrijkste metaal die worden gebruikt zijn platina en nikkel. De meest gebruikte sensoren zijn 100 ohm of 1000 ohm rtds
rtd is de meest nauwkeurige sensor voor industriële toepassingen en biedt ook de beste langetermijnstabiliteit. de representatieve waarde van de nauwkeurigheid van de platinaweerstand is + 0,5% van de gemeten temperatuur. na een jaar kan er een verandering van + 0,05 ° c door veroudering optreden. plat
verandering van weerstand met temperatuur
de geleidbaarheid van een metaal hangt af van de mobiliteit van de geleidende elektronen. als er een spanning aan het einde van de draad wordt toegepast, bewegen de elektronen naar de positieve pool. defecten in het rooster interfereren met deze beweging. ze omvatten externe of ontbrekende roosteratomen, at
Platina is alom aanvaard in industriële metingen. De voordelen zijn chemische stabiliteit, relatief gemakkelijke fabricage (vooral voor draadproductie), de mogelijkheid om het in een hoog zuiverheidsvorm te verkrijgen en reproduceerbare elektrische eigenschappen. Deze eigenschappen maken van de platina weerstandss
thermistoren zijn gemaakt van sommige metaaloxiden en hun weerstand neemt af met stijgende temperatuur. Omdat de weerstandskenmerken afnemen met stijgende temperatuur, wordt het een negatieve temperatuurcoëfficiënt (ntc) sensor genoemd.
vanwege de aard van het basisproces neemt het aantal geleidende elektronen exponentieel toe met de temperatuur; daarom toont het kenmerk een sterke toename. deze duidelijke niet-lineariteit is een nadeel van ntc-weerstanden en beperkt het effectieve temperatuurbereik tot ongeveer 100 ° c. ze kunnen natuurlijk worden lineair gemaakt door geaut
De basis van thermocouple is de verbinding tussen twee verschillende metalen, thermistor. de spanning gegenereerd door thermocouple en rtd stijgt met de temperatuur. in vergelijking met weerstandsthermometers hebben ze een hogere bovenste temperatuurgrens, met een significant voordeel van enkele duizenden graden
thermo-elektrisch effect
Wanneer twee metalen met elkaar verbonden zijn, ontstaat thermoelektrische spanning door de verschillende bindingsenergie van elektronen en metaalionen. De spanning is afhankelijk van het metaal zelf en de temperatuur. Om deze thermische spanning te genereren, moeten de twee metalen natuurlijk aan de andere kant van de verbinding verbonden worden
Als er dezelfde temperatuur is bij beide verbindingen, is er geen stroomstroom omdat de partiële druk die op de twee punten wordt gegenereerd elkaar annuleert. Wanneer de temperatuur bij de verbinding verschilt, is de gegenereerde spanning verschillend en de stroom stromen. Daarom kan thermocouple alleen het temperatuurverschil meten.
het meetpunt is een verbinding die wordt blootgesteld aan de gemeten temperatuur. de referentieknooppunt is een verbinding bij een bekende temperatuur. aangezien de bekende temperatuur meestal lager is dan de gemeten temperatuur, wordt de referentieknooppunt meestal een koude verbinding genoemd. om de werkelijke temperatuur van het meetpunt te berek
Oudere instrumenten gebruiken thermostatische regelafstandsdozen om de temperatuur van de koude afstandsdoos bij bekende waarden zoals 50°C te regelen. Moderne instrumenten gebruiken dunne film op de koude kant om de temperatuur te bepalen en de temperatuur van het meetpunt te berekenen.
de spanning die door het thermo-elektrische effect wordt gegenereerd is zeer klein en slechts enkele microvolts per graad centigrade. Daarom worden thermoparen normaal gesproken niet gebruikt in het bereik van 30 tot + 50 ° c, omdat het verschil tussen de referentietemperatuur van de verbinding en de referentietemperatuur
rtd bedrading
In een weerstandsthermometer varieert de weerstand met de temperatuur. Om het uitgangssignaal te evalueren, gaat er een constante stroom doorheen en wordt de spanningsdaling erdoor gemeten. Voor deze spanningsdaling wordt de wet van Ohm gehoorzaamd, v = ir.
De meetstroom moet zo klein mogelijk zijn om sensorverwarming te voorkomen. men kan van mening zijn dat de meetstroom van 1 ma geen duidelijke fout zal opleveren. de stroom produceert een spanningsverlies van 0,1v in pt 100 bij 0 °C. deze signaalspanning moet nu met minimale wijziging via de aansluitkabel
2 draadcircuits
De termometer wordt met een twee-kernkabel verbonden met de evaluatie-elektronica. Net als elke andere elektrische geleider heeft de kabel een weerstand in serie met een weerstandstermometer. Als gevolg hiervan worden de twee weerstanden bij elkaar gebracht en wordt de elektronica geïnterpreteerd als een temperatuurverhoging.
drie-draadcircuit
Om de invloed van lijnweerstand en de fluctuatie ervan met de temperatuur te minimaliseren, wordt meestal een driedraadcircuit gebruikt. Het omvat het draaien van extra draden op een van de contacten van de rtd. Dit resulteert in twee meetcircuits, waarvan een als referentie wordt gebruikt. Het 3-draadcir
vierdraadcircuit
De beste verbindingsvorm van een weerstandsthermometer is een 4-draadcircuit. De meting is niet afhankelijk van de lijnweerstand of de temperatuurverandering. Er is geen lijnbalansering vereist. De thermometer levert meetstroom via een stroomverbinding. De spanningsval op de meetlijn
twee-draad zender
door een 2-draad zender in plaats van een multi-draad kabel te gebruiken, kan het probleem van een 2-draad circuit zoals hierboven beschreven worden vermeden. de zender zet het sensorsignaal om in een genormaliseerd stroomsignaal van 4-20ma, wat evenredig is aan de temperatuur. de voeding van de
thermistorbedrading
De weerstand van een thermistor is meestal enkele graden groter dan die van een looddraad. Daarom is het effect van loodweerstand op temperatuurmetingen verwaarloosbaar, terwijl thermistors bijna altijd in een 2-draadconfiguratie zijn aangesloten.
thermocouple bedrading
In tegenstelling tot rtds en thermistors hebben thermoparen positieve en negatieve benen, dus de polariteit moet worden nageleefd. ze kunnen direct worden aangesloten op de lokale 2-draad zender en de koperdraad kan worden teruggestuurd naar het ontvangende instrument. als het ontvangende instrument thermoparinvoer
Het is een nieuw nieuws.