Michigan Scientific Corporation (MSC) пропонує різноманітні Термопарні підсилювачі продукції. Ми прагнемо задовольнити вимоги наших клієнтів щодо різних типів термопар, діапазонів входу/виходу та точності вимірювань. У цій першій серії блогів, що складається з двох частин, ми почнемо з вивчення того, чому необхідні термопарні підсилювачі.
Частина перша
Що таке термопара?
Термопара (TC) — це простий двопровідний датчик, який виробляє напругу, пропорційну різниці температур між вимірювальним спаєм (розташованим у точці, де ви намагаєтеся визначити температуру) і холодним спаєм (розташованим на вимірювальному пристрої або отримання даних). Щоб отримати технічне пояснення фізики, що лежить в основі вимірювань термопари, зверніться до Michigan Scientific's Технічна примітка 102-B.
Навіщо потрібні термопарні підсилювачі?
Співвідношення сигнал-шум
Однією з переваг підсилювача TC є зменшення шуму. Непосилені TC-сигнали знаходяться в діапазоні мілі- або навіть мікровольт, і, таким чином, можуть бути поховані в навколишніх електричних шумах. Це особливо актуально, коли використовуються довгі дроти датчика TC. Підсилювачі MSC можуть розташовуватися на або дуже близько від вимірювального переходу, перетворюючи сигнал TC в напругу високого рівня і значно покращуючи відношення сигнал/шум.
Малюнок 1: Термопара без посилення K-типу
малюнок 1 показує дані, отримані від термопари без посилення. Масштабування становить 50 мВ на сегмент, тому ми бачимо, що вимірювання від піку до піку «хешу» шуму становить близько 30 мВ. Це вимірювання кімнатної температури, близько 25°C, тому непосилений сигнал становить близько 1 мВ. У цьому випадку відношення сигнал/шум становить 1/30. Майте на увазі, що це вимірювання проводилося в середовищі з низьким рівнем шуму і може бути набагато гіршим.
Малюнок 2: Посилена термопара K-типу
малюнок 2 показує дані, отримані з термопарного підсилювача Michigan Scientific. Те саме вимірювання 25°C посилюється приблизно до 125 мВ, а шум від піку до піку трохи зменшується до приблизно 25 мВ. Це покращує наше співвідношення сигнал/шум з 1/30 до 5, що в 150 разів більше.
Компенсація холодного спаю
Оскільки термопари вимірюють лише різницю температур між своїми двома спаями, вимірювання температури необхідно проводити на холодному спаі та «додавати» до загального вимірювання. Усі підсилювачі термопар MSC забезпечують компенсацію холодного спаю та створюють вимірювання абсолютної температури.
Лінійність
Вимірювання датчика термопари є нелінійними. Кілька підсилювачів термопар MSC забезпечують а лінійний вихід, зменшуючи потребу в складній постобробці користувачем.
Термопари з контактними кільцями
Остання основна перевага термопарних підсилювачів проявляється при комбінуванні Вимірювання TC за допомогою контактного кільця. Комплекти контактних кілець не передбачте з'єднання з термопарних сплавів, тому будь-який градієнт температури від з'єднань ротора до з'єднань статора не буде включено в остаточне вимірювання. Для більш глибокого вивчення цього розрахунку зверніться до Michigan Scientific's Технічна примітка 102-B. За допомогою підсилювача на обертовій стороні вимірювання, що обертається, забезпечується абсолютне вимірювання, яке не сприйнятливе до градієнтів температури.
Нижче наведено відео, що показує вплив температурного дрейфу під час використання термопар і контактних кілець, а також те, як використання підсилювача впливає на вихід.
Слідкуйте за оновленнями для частини другої: як вибрати правильний підсилювач для своєї програми