EN
pojem teploty
z fyzikálneho hľadiska je teplo meradlom energie obsiahnutej v tele v dôsledku nepravidelného pohybu jeho molekúl alebo atómov. Tak ako tenisové loptičky majú viac energie s rastúcou rýchlosťou, vnútorná energia tela alebo plynu sa zvyšuje s rastúcou teplotou. teplota je premenná, ktorá spolu s
Základnou mierou teploty je Kelvin. Pri 0 ° k (elvin) je každá molekula v tele v pokoji a už nie je teplo. Preto neexistuje možnosť zápornej teploty, pretože neexistuje stav nižšej energie.
v každodennom používaní je obvyklou praxou použitie centigradu (dávno centigradu). jeho nulový bod je v mrazivom bode vody, ktorý sa dá ľahko reprodukovať v praxi. Teraz 0 ° c nie je vôbec najnižšia teplota, pretože každý vie z skúsenosti. rozšírením stupnice centigradu na najniž
Človek má schopnosť merať teplotu prostredníctvom zmyslov v obmedzenom rozsahu. Avšak nebol schopný presne reprodukovať kvantitatívne merania. Prvá forma kvantitatívneho merania teploty bola vyvinutá vo Florencii začiatkom 17. storočia a spočívala na expanzii alkoholu. meranie je založené na najvyšších teplotách v lete a
elektrická teplota merania
meranie teploty je dôležité v mnohých aplikáciách, ako je napríklad kontrola budov, spracovanie potravín a výroba ocele a petrochemických výrobkov. Tieto veľmi odlišné aplikácie vyžadujú teplotné senzory s rôznymi fyzickými štruktúrami a zvyčajne rôznymi technológiami
V priemyselných a komerčných aplikáciách sú merateľné body zvyčajne vzdialené od indikátorov alebo kontrolných bodov. Ďalšie spracovanie meraní je zvyčajne potrebné v ovládačoch, záznamníkoch alebo počítačoch. Tieto aplikácie nie sú vhodné na priamu indikáciu teplomerov, pretože ich poznáme z každodenného používania, ale potrebujú
Rtd prijíma charakteristiku kovového odporu, ktorý sa mení s teplotou. Sú to senzory s pozitívnym teplotným koeficientom (ptc), ktorých odpor sa zvyšuje s teplotou. Hlavnými použitými kovmi sú platina a nikel. Najčastejšie používanými senzormi sú 100 ohmové alebo 1000 ohmové
rtd je najpresnejší senzor pre priemyselné aplikácie a tiež poskytuje najlepšiu dlhodobú stabilitu. reprezentatívna hodnota presnosti platinovej rezistencie je + 0,5% namerané teploty. po jednom roku môže dôjsť k zmene + 0,05 ° C v dôsledku starnutia. Platinové rezistenčné teplomery majú teplotný roz
zmena odporu s teplotou
vodivosť kovu závisí od pohyblivosti vodijúcich elektrónov. ak sa napätie aplikuje na koniec drôtu, elektróny sa presúvajú k kladnému pólu. Vymýtenosti v mriežke rušia tento pohyb. Patria medzi ne vonkajšie alebo chýbajúce mriežkové atómy, at
Platína je široko akceptovaná v priemyselnom meraní. jej výhody zahŕňajú chemickú stabilitu, relatívne ľahkú výrobu (najmä pre výrobu drôtu), možnosť jej získania vo forme s vysokou čistotou a reprodukovateľné elektrické vlastnosti. Tieto vlastnosti robia z platinového rezistenčného snímača najrozšírenejší vymen
Termistory sú vyrobené z niektorých kovových oxidov a ich odolnosť sa znižuje s rastúcou teplotou. Pretože charakteristika odolnosti sa znižuje s rastúcou teplotou, nazýva sa senzor s negatívnym teplotným koeficientom (NTC).
vzhľadom na povahu základného procesu sa počet vodivých elektrónov exponenciálne zvyšuje s teplotou; preto charakteristika vykazuje silný nárast. Táto zjavná nelinearita je nevýhodou NTC rezistorov a obmedzuje ich účinný teplotný rozsah na približne 100 ° C. Samozrejme, môžu byť linearizované
základom termopárov je spojenie dvoch rôznych kovov, termistoru. napätie generované termopárom a rtd sa zvyšuje s teplotou. V porovnaní s rezistenčnými teplomermi majú vyššie horné teplotné limity, s významnou výhodou niekoľkých tisíc stupňov Celzia. ich dlhodobá stabilita je mierne slab
termoelektrický účinok
Keď sú dva kovy spojené, vzniká termoelektrické napätie v dôsledku odlišnej energie viazania elektrónov a kovových iónov. napätie závisí od samotného kovu a teploty. Aby toto tepelné napätie vyprodukovalo prúd, musia byť dva kovy prirodzene spojené na druhom konci, aby vytvorili uzav
ak je rovnaká teplota na oboch spojovkách, nie je žiadny prúd prúdu, pretože čiastočné tlaky vytvorené v dvoch bodoch sa navzájom rušia. keď je teplota na spojovišti odlišná, vytvorené napätie je odlišné a prúdy prúdu. preto, termo pár môže merať iba teplotný
Meranie sa vykonáva na základe údajov o teplotách, ktoré sa používajú na meranie teploty.
Staršie prístroje používajú termostatické riadiace spojovacie boxy na reguláciu teploty studeného spojovacieho bodu pri známych hodnotách, ako je napríklad 50 °C. Moderné prístroje používajú tenký film rtd na studenom konci na stanovenie teploty a výpočet teploty meracieho bodu.
napätie vytvorené termoelektrickým účinkom je veľmi malé a je iba niekoľko mikrovoltov na stupeň centigradu. preto sa termopáry zvyčajne nepoužívajú v rozsahu 30 až + 50 ° C, pretože rozdiel medzi referenčnou teplotou spojovacej sústavy a referenčnou teplotou spojovacej sústavy
Rtd vodičové vedenie
V odporovom teplometre sa odpor mení s teplotou. Na vyhodnotenie výstupného signálu prechádza konštantný prúd cez neho a meria sa prepad napätia. pre tento pokles napätia sa dodržiava ohmov zákon, v = ir.
merateľný prúd by mal byť čo najmenší, aby sa zabránilo ohrievaniu snímača. možno sa domnievať, že merateľný prúd 1 ma neprináša žiadne zjavné chyby. prúd produkuje pokles napätia o 0,1v v pt 100 pri 0 °C. toto napätie signálu
Obvod s dvoma drôtmi
pre pripojenie medzi teplometerom a hodnotením elektroniky sa používa dvojjadrový kábel. ako každý iný elektrický vodič, kábel má odpor v sérii s odporovým teplomerom. v dôsledku toho sa dva odpory pripoja a elektronika to interpretuje ako nárast teploty. na dlhšie vzdialenosti môže odpor vedenia dosiahnuť niekoľko
3-prúdové obvody
Aby sa minimalizoval vplyv odporu vedenia a jeho výkyvy s teplotou, zvyčajne sa používa trojvodný obvod. Zahŕňa prevádzku ďalších drôtov na jednom z kontaktov rtd. Výsledkom je dva merateľné obvody, z ktorých jeden sa používa ako referenčný. 3-vodný obvod môže kompenzovať odpor vedenia
4-prúdové obvody
Najlepšou formou pripojenia rezistenčného teplometu je 4-drôtový obvod. Meranie nezávisí ani na odporu vedenia, ani na teplotných zmenách. Nie je potrebné vyvažovanie vedenia. Termometer poskytuje merací prúd prostredníctvom napájania. Pokles napätia na merateľnej vedení je zaznamenaný mer
Dvojvodový vysielač
Použitím dvojdrôtového vysielača namiesto viacdrôtového kábla sa dá vyhnúť problému dvojdrôtového okruhu, ako je uvedené vyššie. vysielač premieňa senzorový signál na normalizovaný prúdový signál 4-20 ma, ktorý je úmerný teplote. napájanie vysielača tiež funguje
elektrické vedenie termistoru
odpor termistoru je zvyčajne o niekoľko radov väčší ako odpor akéhokoľvek oloveného drôtu. Preto je vplyv oporu oloveného drôtu na teplotné hodnoty zanedbateľný, zatiaľ čo termistory sú takmer vždy pripojené v dvojdrôtovej konfigurácii.
elektrické vedenie termopárov
Na rozdiel od rtds a termistorov majú termopar pozitívne a negatívne nohy, takže sa musí dodržiavať polarita. Môžu byť pripojené priamo k miestnemu 2-drotovému vysielačovi a medený drôt sa môže vrátiť do prijímacieho nástroja. Ak prijímací nástroj môže prijímať vstup termopar priamo, musí sa použiť ten
horúce správy