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        淺談關于溫度傳感器如何測量電磁環境中的溫度細節解說

        發布時間:2019-08-09 09:08:54來源:


              使用標準傳感器測量溫度的準確度是以公布的國際規定公差為標準,對于常用熱電偶通常為±2.5°C,對于PRT為±0.5°C??商峁└呔鹊膫鞲衅?,例如T型熱電偶為±0.5°C,PRT為±0.2°C。熱電偶是一種簡單可靠的溫度測量方法; 它們可以在大多數環境中,在極端溫度下,甚至在存在電離輻射時表現良好。所有這些值都與溫度有關。精密公差,而4線熱電阻將提供最佳的絕對精度和穩定性。但是,它們卻無法在電磁場波動的區域很好地測量溫度。
        熱電偶理論與應用
              熱電偶利用塞貝克效應,首先在1821年觀察到。當這些金屬之間的連接處于不同溫度時,電流將在由不同金屬制成的電路中。然而,金屬需要是良好的熱電金屬 - 電子需要通過材料擴散; 然后,在電子獲得動能的高溫下,這會影響電位。鎳基合金是用于此的典型物質,并且在大多數熱電偶線中。例如,K型熱電偶使用Chromel和Alumel的結,兩者都包含大量的鎳。鉑 - 銠和鎢 - 錸也具有熱電性能并且可以使用。
              所產生的電流和電壓與溫差成正比,盡管效果并不總是線性的,并且感應電壓非常小 - 在廣泛使用的K型熱電偶中每攝氏度41 mV,這是鉑熱電偶的典型特征。因此,為了測量小的變化,必須放大信號 - 但這意味著電壓中存在的任何噪聲也會被放大。
        電磁漏洞
              電磁場無處不在,總體上難以避免。電源線承載高壓; 感應加熱用于整個工業和溫度; 變壓器看到高負荷,并且可能以需要測量的方式過熱。發動機中使用的火花塞產生可以測量的EM瞬態; 這些場可以感應熱電偶線中的電壓或引起熱電偶的感應加熱。此外,相對于大地的共模電壓會增加熱電偶信號的電壓。與DC相比,AC情況下這些問題更嚴重。
        感應電壓
              電導體在磁場中的運動感應出電壓; 這是法拉第定律,它是幾乎所有現代發電的基礎。在熱電偶線中,法拉第定律意味著變化的電磁場可以在熱電偶線中產生電壓,即使是小場也可以顯著地改變塞貝克效應中的小電壓,從而甩掉溫度測量值。
        感應加熱
              交替的電磁場會產生電壓,但這也會引起加熱,從而產生溫度變化的次要影響; 熱電偶中的鎳本身會在交變的電磁場中升溫,并改變您試圖測量的溫度。這可能是交替的大磁場中的問題 - 例如由發電機產生的磁場 - 并且在這種情況下您不再測量環境溫度。
        替代溫度測量裝置
              鉑熱電阻使用一段的變化; 它們非常精確且對電磁場免疫,但電線的脆弱性意味著它們不能總是在工業環境中使用。普朗克定律告訴我們身體如何根據溫度發出紅外輻射; 因此,我們可以通過觀察輻射來間接測量溫度; 這可以在幾英尺遠的距離進行,具體取決于變送器的尺寸和功率。在相同溫度下的不同表面以不同的速率輻射,因此該特性 - 物質的“發射率” - 也應該由測量溫度的裝置考慮。
        小貼士
              鉑熱電偶以每攝氏度微伏為單位測量溫度。由于信號很小并且必須被放大以易于讀取,因此當存在相關的電磁場時由于電壓或溫度的漂移引起的測量誤差可能是顯著的??梢栽跓犭娕季€中感應出電壓,感應加熱可以提高鉑熱電偶的溫度,并且接地問題可以增加測量的電壓。
              您可以嘗試各種過濾器和屏蔽方法,但這些并不總是成功的; 根據應用,可能切換到鉑熱電阻或IR發射方法。這兩種方法都有其自身的優點和缺點,但通常對環境EM場的敏感性低于熱電偶。對于工業環境,鉑熱電阻通常太脆弱,但IR測量設備不必與輸出選項接觸,它們可以安裝在保護外殼中。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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