EN
поняття температури
з фізичної точки зору, тепло є мірою енергії, що міститься в організмі через нерегулярний рух його молекул або атомів. так само, як тенісні м'ячі мають більше енергії з збільшенням швидкості, внутрішня енергія тіла або газу збільшується з збільшенням температури. температура є змінною, яка разом з іншими
Основна міра температури - градус Кельвіна. При 0 ° k (елвін) кожна молекула в організмі перебуває в стані спокою і немає більше тепла. Тому немає можливості негативної температури, тому що немає стану нижчої енергії.
у повсякденному використанні, звичайна практика полягає в використанні центіграду (раніше центіграду). його нульова точка знаходиться на точці замерзання води, що легко можна відтворити на практиці. тепер 0 ° c зовсім не найнижча температура, тому що всі знають з досвіду. розшири
Перша форма кількісного вимірювання температури була розроблена у Флоренції на початку 17 століття і ґрунтувалася на розширенні алкоголю. масштабування базується на найвищих температурах влітку і зими. Сто років потому шведський астроном Цельсій замінив його точками танення і кипіння води. це дає термо
електрична температура вимірювання
вимірювання температури важливо в багатьох застосуваннях, таких як контроль будівель, переробка продуктів харчування, і виробництво сталі та нафтохімічних продуктів. ці дуже різні застосування вимагають датчиків температури з різними фізичними структурами і, як правило, різні технології
У промислових і комерційних застосуваннях точки вимірювання зазвичай знаходяться далеко від показників або точок управління. Додаткова обробка вимірювань зазвичай вимагає контролерів, записувачів або комп'ютерів. Ці застосування не підходять для прямого показників термометрів, тому що ми знаємо їх з повсякден
rtd приймає характеристику металевого опору, що змінюється з температурою. це датчики з позитивним коефіцієнтом температури (ptc), чия опора збільшується з температурою. Основними металами, що використовуються, є платина і нікель. Найпоширенішими датчиками є
rtd є найбільш точним датчиком для промислових застосувань і також забезпечує кращу довгострокову стабільність. репрезентативне значення точності платинового опору становить + 0,5% від виміреної температури. після одного року може бути зміна + 0,05 ° c через старіння. Термометри з платиновим опором мають
зміна опору з температурою
Провідниковість металу залежить від рухливості проводящих електронів. якщо на кінець проводу застосовується напруга, то електрони переміщуються на позитивний полюс. дефекти в решітці заважають цьому руху. вони включають зовнішні або відсутні атоми решітки, атоми на кордонах зер
Платина широко прийнята в промислових вимірювальних засобах. її переваги включають хімічну стабільність, відносно легку виготовлення (особливо для виробництва дроту), можливість отримання його у високої чистоті і відтворювані електричні властивості. Ці характеристики роблять платиновий датчик опору найбільш широко взаємо
Термістори зроблені з деяких оксидів металу, і їх опір зменшується з збільшенням температури. оскільки характеристика опір зменшується з збільшенням температури, його називають негативним температурним коефіцієнтом (NTC) датчик.
через характер основного процесу кількість проводящих електронів збільшується експоненційно з температурою; тому характеристика показує сильний збільшення. ця очевидна нелінійність є недоліком НТК-резисторів і обмежує його ефективний діапазон температури приблизно до 100 ° C. Вони, звичайно, можуть бути лінійнізовані
Основою термопарі є зв'язок між двома різними металами, термістором. напруга, що генерується термопарі і рtd, збільшується з температурою. У порівнянні з термометрами опору, вони мають вищий верхній температурний межу, з значною перевагою в кілька тисяч градусів
термоелектричний ефект
Коли два метали з'єднуються, теплоелектричне напруження виробляється через різну енергію зв'язку електронів і іонів металу. напруга залежить від самого металу і температури. Для того, щоб це теплоелектричне напругу генерувало струм, два метали, звичайно, повинні бути
якщо температура однакова в обох з'єздах, то потоку немає, тому що часткове тиск, що генерується в двох точках, скасовує один одного. коли температура в з'єзді відрізняється, генерується інше напруження і потоки. тому термопар може вимірювати лише різницю температур.
точка вимірювання - це з'єднання, яке піддається вимірюваній температурі. еталонне з'єднання - це з'єднання при відомій температурі. оскільки відома температура зазвичай нижча, ніж вимірювана температура, еталонне з'єднання зазвичай називають холодним з'єднанням. для того, щоб обчи
Старіші інструменти використовують термостатичні контрольні скриньки для контролю температури холодної точки з'єднання при відомих значеннях, таких як 50 °C. Сучасні інструменти використовують тонкоплівку rtd на холодному кінці для визначення температури і розрахунку температури точки вимірювання.
напруга, що виробляється термоелектричним ефектом, дуже мала і становить лише кілька мікровольт на градус Цельсія. тому термопар зазвичай не використовуються в діапазоні від 30 до + 50 ° C, тому що різниця між температурою еталонного з'єднання і температурою еталонного з'
РТД проводка
У термометрі опору опір змінюється з температурою. Для оцінки вихідного сигналу через нього проходить постійний струм і вимірюється падіння напруги через нього. Для цього падіння напруги дотримується закон Омма, v = ir.
Поміряльний струм повинен бути якомога меншим, щоб уникнути нагрівання датчика. можна вважати, що вимірювальний струм 1 ма не введе ніякої очевидної помилки. струм виробляє падіння напруги 0,1 в pt 100 при 0 ° C. Це сигнальне напругу тепер необхідно передавати через
2-проводний об'єкт
для з'єднання термометра з електронною системою оцінки використовується 2-ядерний кабель. як і будь-який інший електричний провідник, кабель має опір у серії з термометром опору. в результаті, два опір додаються разом, і електроніка інтерпретує це як підвищення температури. на більш довгі від
3-проводний об'єкт
Для того, щоб мінімізувати вплив опору лінії і її коливання з температурою, зазвичай використовується трипровідний об'єкт. Він включає в себе пропуск додаткових дротів на один з контактів ртд. Це призводить до двох об'єктах вимірювання, один з яких використовується як орієнтир
4-провадний об'єкт
найкраща форма підключення термометра опору - це 4-провадний об'єкт. вимірювання не залежить ні від опору лінії, ні від змін, викликаних температурою. не потрібно балансування лінії. термометр забезпечує вимірювальний струм через підключення до електромережа. падіння напруги на
Двухпровідний передавач
використовуючи 2-провадний передавач замість багатопроводного кабелю, можна уникнути проблеми 2-проводного кола, як описано вище. передавач перетворює сигнал датчика в нормалізований поточний сигнал 4-20 ма, що пропорційно температурі. живлення передавача також працює через ті ж два з'єднання
Термістори
опір термістора зазвичай на кілька порядків величини більший, ніж у будь-якого свинцевого дроту. тому вплив опорного свинцю на температурні показники незначний, в той час як термістори майже завжди з'єднані в 2-проводній конфігурації.
проводка термопар
На відміну від rtds і термісторів, термопарі мають позитивні і негативні ноги, тому полярності необхідно дотримуватися. вони можуть бути підключені безпосередньо до місцевого 2-провідного передавача, а мідіний провод можна повернути до приймаючого інструменту. якщо приймаючий інструмент може приймати тер
Горячі новини