- •2.Основные понятия в сухтп. Метрологические характеристики и гсп.
- •4. Общие положения и правила выполнения схем автоматизации
- •6.Средства измерения давления
- •7) Схема регулятора давления Назначение, устройство, классификация
- •8) Приборы для измерения температур
- •Жидкостные стеклянные термометры
- •Биметаллические и дилатометрические термометры
- •Общие сведения о термометрах сопротивления
- •9)Способы компенсации температур холодных спаев термопары
- •10) Датчики расхода
- •1. Объемные счетчики для жидкостей
- •3. Счетчики количества газов
- •10) Расходомеры
- •11) Датчики температуры
- •14)Ультразвуковые и акустические уровнемеры
- •Вопрос 15.
- •Вопрос 16.
- •Вопрос 17.
- •21) Виды переходных процессов.
- •22) Временные характеристики:
- •23) Принципиальные схемы аср.
- •24.Классификация объектов регулирования (по числу контуров, по степени использования внешней энергии).
- •25. Законы регулирования. Типы регуляторов.
- •26 Требования к качеству аср
9)Способы компенсации температур холодных спаев термопары
Термопары — это надежные и недорогие датчики температуры, широко используемые в различных измерительных системах. Однако измерение температуры с помощью термопар требует принятия специальных мер для обеспечения необходимой точности измерений. Рассмотрим основные проблемы, возникающие при получении сигнала с термопары. |
Температура холодного спая |
В местах подключения проводников термопары к измерительной системе возникают дополнительные термоЭДС. В результате их действия на вход измерительной системы фактически поступает сумма сигналов от рабочей термопары и от "термопар", возникших в местах подключения |
Существуют различные способы избежать этого эффекта. Самым очевидным из них является поддержание температуры холодного спая постоянной. В лабораторных условиях часто применяется ванна с тающим льдом . В этом случае термоЭДС контактов подключения компенсируют друг друга, так как контакты состоят из одинаковых материалов и находятся при одинаковой температуре. К сожалению, этот способ не всегда удобен на практике. |
Сейчас в промышленных системах широко используется техника "компенсации холодного спая". Этот метод заключается в том, что температура холодного спая измеряется другим датчиком температуры, а затем величина термоЭДС холодного спая программно или аппаратно вычитается из сигнала термопары |
Изотермальные зоны |
места подключения термопары к измерительной системе должны иметь одинаковую температуру, то есть находиться в изотермальной зоне. Кроме того, в схеме с компенсацией холодного спая в этой же зоне должен находиться и датчик температуры холодного спая. Разработчик должен учитывать эти требования при конструировании измерительной системы. |
Нелинейность |
Сигнал от термопары нелинейно зависит от температуры. Для получения точного значения температуры необходимо линеаризовать сигнал. |
Может использоваться табличная или полиномиальная линеаризация. Характеристики термопар различных типов и описывающие их полиномы хорошо описаны в специальной литературе. |
Изоляция |
При высоких температурах может снижаться сопротивление изоляции проводников термопары. Это шунтирует сигнал термопары и создает дополнительные термоЭДС. |
Гальванический эффект |
При измерении температуры жидкости возможно попадание жидкости или конденсата внутрь термопары, что приводит к образованию электролита и возникновению гальванического эффекта. |
Наводки |
Сигналы от термопары обычно имеют значения от микровольт до милливольт, поэтому необходимо принимать дополнительные меры по снижению уровня шумов и наводок. Обычно это экранирование и сокращение длины соединительных проводов. |
Кроме того, учитывая, что температура меняется относительно медленно, можно подавлять помехи с помощью фильтра нижних частот. Фильтр обычно рассчитывается на частоты 1 — 4 герца и реализуется аппаратно или программно. |
Усиление |
Из-за очень малого сигнала датчика важно использовать в измерительной системе точный инструментальный усилитель. Сейчас доступны очень хорошие инструментальные усилители. Кроме того, в промышленных измерительных системах часто реализуются схемы автоматической компенсации смещения нуля и техника автокалибровки усилителей. |
Обнаружение неисправностей |
Раннее обнаружение и локализация неисправностей — ключ к решению множества проблем, возникающих в процессе эксплуатации измерительной системы. Современные измерительные системы позволяют обнаружить обрыв термопары, а также резкое изменение ее характеристик, что может быть связано с повреждением как соединительного кабеля, так и самого датчика. |
Гальваноразвязка |
Часто объект измерения может иметь потенциал, различный с потенциалом земли измерительной системы. В таких случаях для защиты входов измерительной системы необходимо использовать гальваноразвязку. Кроме того, гальваноразвязка наряду с дифференциальным подключением датчика существенно снижает погрешности, связанные с током, протекающим по "общему" проводу. |