Différence entre thermocouple et résistance thermique et conception
Le thermocouple et la résistance thermique mesurent la température de la mesure de la température de contact,
bien que son rôle soit le même que celui de mesurer la température de l'objet, mais leurs principes et
les caractéristiques ne sont pas les mêmes.
Tout d'abord, introduisez le thermocouple, la mesure de la température du thermocouple est la plus répandue
appareil de température utilisé, sa principale caractéristique est une large gamme de test de baiser, les performances sont relativement
stable, bien que structure simple, bonne réponse dynamique, signal 4-20mA plus distant, facile à
contrôle automatique et contrôle centralisé. Le principe de mesure de température par thermocouple est basé
sur l'effet thermoélectrique. Deux conducteurs ou semi-conducteurs différents connectés dans un
boucle, lorsque les deux contacts à des températures différentes, le circuit produira thermoélectrique
puissance, un phénomène connu sous le nom d'effet thermoélectrique, également connu sous le nom d'effet Seebeck.
Les thermocouples générés en boucles fermées sont composés de deux potentiels: le potentiel thermoélectrique
et potentiel de contact. Le potentiel de différence de température est le même conducteur aux deux extrémités du
différence de potentiel due au potentiel de température, différents conducteurs ont des électrons différents
densité, de sorte qu'ils produisent le potentiel n'est pas le même, et le potentiel de contact que le nom
suggère fait référence à deux conducteurs différents en contact, car ils ont des électrons différents
densités, ils produisent une certaine diffusion électronique. Lorsqu'ils atteignent un certain équilibre, les
le potentiel électrique est déterminé par les propriétés du matériau de deux conducteurs différents et le
température de leurs points de contact. Actuellement, l'application internationale du thermocouple
a une spécification standard, les dispositions internationales du thermocouple sont divisées en
huit divisions différentes, respectivement, B, R, S, K, N, E, J et T, la température minimale
mesure B, R, S appartiennent à la série de platine de thermocouple, le platine est des métaux précieux, donc ils
sont également connus comme le thermocouple en métal précieux et les quelques autres sont connus comme le bon marché
thermoélectricité en métal I. Structure de thermocouple, il y en a deux, type commun et type blindé.
Thermocouple général généralement par l'électrode chaude, le tube isolant, le manchon de protection et
boîte de jonction et autres composants, et thermocouple blindé est le fil de thermocouple, isolation
et boîtier de protection en métal combinaison des trois, après tirage Étirement à partir d'un solide
combinaison de corps. Mais le thermocouple du signal électrique est la nécessité d'un fil spécial
à transmettre, ce fil que nous appelons le fil de compensation. Différents thermocouples nécessitent
fil de compensation différent, son rôle principal est de se connecter au thermocouple, de sorte que le
extrémité de référence du thermocouple éloignée de l'alimentation électrique, de sorte que la jonction de référence
stabilité de la température. Le fil de compensation est divisé en deux types de compensation et étendu
type, extension de la composition chimique et compensation du même thermocouple, mais en
pratique, l'extension du fil n'est pas du même matériau et thermocouple en métal, le général
utilisation et thermoélectrique Même avec la même densité électronique du fil à la place. Fil de compensation
et la connexion du thermocouple est généralement très claire, la connexion de la cathode du thermocouple
ligne rouge du fil de compensation et le pôle négatif est connecté à la couleur restante. La plupart
matériau de fil de compensation général utilisé en alliage de cuivre-nickel.
Deuxièmement, nous introduisons la résistance thermique, la résistance thermique, bien que largement utilisée dans l'industrie
applications, mais en raison de sa plage de température de son application d'une certaine limite, le
le principe de la résistance thermique est basé sur la résistance du conducteur ou du semi-conducteur
résistance La température change avec les caractéristiques du changement. Ses avantages sont nombreux, peuvent
être également loin des signaux électriques, haute sensibilité, stabilité, interchangeabilité et précision
sont meilleurs, mais le besoin d'excitation de puissance, ne peut pas mesurer instantanément la température
changements. Utilisation générale de la résistance thermique industrielle Pt100, Pt10, Cu50, Cu100, platine thermique
la résistance de la plage de température est généralement de moins 200-800 degrés Celsius, chaleur du cuivre
la résistance est de moins 40 à 140 degrés Celsius. Résistance thermique et thermocouple du même type
de distinction, mais il n'a pas besoin de compenser le fil, et encore moins cher que le chaud
taches.
Ce qui suit est un système de mesure de température par thermocouple alimenté en boucle 14 bits 4-20 mA
conception de circuit, le circuit est un système de mesure de température de thermocouple alimenté en boucle complète,
l'utilisation de microcontrôleurs analogiques de précision contrôle de la fonction PWM 4 mA à 20 mA de courant de sortie
. L'avantage d'une boucle de 4 mA à 20 mA pilotée par PWM avec une résolution plus élevée prend en charge le type T
thermocouples avec une plage de température de -200 ° C à + 350 ° C
Fonctions et avantages du circuit
Le circuit illustré à la figure 1 est une mesure de température de thermocouple alimentée en boucle complète
système qui utilise une fonction PWM de microcontrôleur analogique de précision pour contrôler le 4 mA à 20 mA
courant de sortie.
Figure 1. L'ADuCM360 contrôle un circuit de surveillance de température basé sur une boucle de 4 mA à 20 mA
Théorie du circuit: Le circuit sera la grande majorité des fonctions du circuit sont intégrées dans
microcontrôleurs analogiques de précision ADuCM360, y compris deux ADC 24 bits de type Σ-Δ, ARM Cortex ™ -M3
cœur du processeur et pour la tension de la boucle de contrôle jusqu'à 28 V boucle 4 mA à 20 mA PWM / DAC
caractéristiques, offrant une solution de surveillance de la température à faible coût. L'ADuCM360 est connecté
à un thermocouple de type T et à un détecteur de température à résistance en platine (RTD) de 100 Ω. RTD est utilisé
pour la compensation de soudure froide. Le cœur Cortex-M3 basse consommation convertit les lectures ADC en
valeurs de température. La plage de température du thermocouple de type T prise en charge est comprise entre -200 ° C et + 350 ° C
, et cette plage de température est de 4 mA à 20 mA. Ce circuit a l'avantage de conduire un 4mA à
Boucle 20mA avec une résolution PWM plus élevée. La sortie PWM fournit une résolution de 14 bits. Le
Le circuit est alimenté par un régulateur linéaire, l'ADP1720, qui régule l'alimentation en boucle plus
à 3,3 V pour alimenter l'ADuCM360, l'ampli opérationnel OP193 et la référence optionnelle ADR3412.
L'analyse suivante du système de mesure de la température source de courant constant conditionnement du signal conversion analogique-numérique du circuit fonctionnel fonctionne et base de conception, et donne les paramètres du circuit. La température est l'un des quatre paramètres du processus de production chimique, le capteur de température Pt100 a les caractéristiques de petit volume, de haute précision et de stabilité, et est largement utilisé dans la mesure de la température en dessous de 650 ℃.
Système de mesure de température Pt100 au système sur puce C8051F410 comme noyau de commande, le schéma de principe du système illustré à la figure 1. Y compris le circuit de conditionnement de signal du circuit d'acquisition de signal de circuit de commande de source de courant constant C8051F410 système montre le circuit de circuit et le circuit d'alimentation 7 composants.
La source de courant constant entraîne le capteur de température Pt100, convertit le signal de résistance
(80,31 ~ 280,98) dans le signal de tension faible (0,08 ~ 0,28 V), se transforme en 0 ~ 2 via le
circuit de conditionnement de signal. Signal de tension 2 V, système sur puce C8051F410 A / D sur la tension
le signal est échantillonné, selon la table d'index Pt100 et la relation entre l'échantillonnage
tension et résistance, grâce à un traitement logiciel pour obtenir une valeur de température mesurée précise,
dans son correspondant Du numérique dans le circuit d'affichage pour l'affichage.
Conception de circuits matériels
Interface périphérique de base du système sur puce C8051F410
Le système sur puce C8051F410 est le système de contrôle de la température du noyau. Le périphérique de base
Le circuit d'interface est d'assurer le fonctionnement normal du circuit auxiliaire, y compris le C8051F410
travail du système de puces requis interface JATG découplage de l'alimentation du filtre de référence réinitialisation à la mise sous tension et autres
circuit externe de base, comme illustré à la figure 2.
Figure 2 Circuit périphérique de base C8051F410
Circuit de source de courant constant
Le circuit d'entraînement de source de courant constant est responsable de la conduite du capteur de température Pt100,
sa perception du signal de résistance dépendant de la température en un signal de tension mesurable, pour
réaliser la conversion RV. Circuit de source de courant constant à partir de la source de tension de référence OP07
composants de résistance et de transistor, afin d'éviter la chaleur générée par le courant d'excitation
précision de mesure, la conception de la taille de source de courant constant de 1mA. Spécifique
mise en œuvre représentée sur la figure 3. VZ1 est un tube régulateur de 2,5 V, que U1-U3=2,5 V; Selon
le principe de l'amplificateur virtuel court, l'ampli op OP07 inversant la tension des bornes et inversant
tension aux bornes égale à U2=U3; La tension U1-U2 aux bornes de la résistance R31=2,5 V; le courant
à R31 peut être calculé comme étant 2. 5V / 2. 5K=1mA. Selon le principe de défaut de l'ampli opérationnel,
nous pouvons voir que le courant traversant le R31 passera presque entièrement dans le tube composite
sans couler dans le côté arrière de l'ampli opérationnel, le courant de sortie du collecteur à tube composite
de 1 mA, pour obtenir une conception de source de courant constant de haute précision.
Figure 3 circuit de source de courant constant
Les points clés de la conception: LM336 fournit une référence de tension de précision de 2,5 V; R31 est un bon
résistance de bobinage de fil de précision; La valeur du débit est stable.
Ajouter: n ° 16, route 3, zone industrielle de Sanjiang, Shengzhou, Zhejiang, Chine
Contact: Eric Xie
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