【正文】 XTR10 XTR10 IXR100等 變送器模塊的正常工作溫度 20～ +80℃ 一體化熱電偶溫度變送器簡圖 AD693的 輸入信號 Ui 為熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢 Et與電橋的輸出信號 UBD 之代數(shù)和 11()i t C u wU E I R R? ? ?如果設 AD693的轉換系數(shù)為 K， 可得變送器輸出與輸入之間的關系為 oiI K U? 11[ ( ) ]t C u wK E I R R? ? ?一體化熱電偶溫度變送器 結論： ① 變送器的輸出電流 I0與熱電偶的熱電勢 Et成正比關系 。 ② RCu阻值隨溫度而變 ， 合理選擇 RCu的數(shù)值可使 RCu隨溫度變化而引起的 I1RCu變化量近似等于熱電偶因冷端溫度變化所引起的熱電勢 Et 的變化值 ， 兩者互相抵消 。 ③ W1的作用是調零 ， W2的作用是調滿 （ 量程 ） 四、溫度變送器 智能式溫度變送器 以 SMART公司的 TT302溫度變送器為例。 優(yōu)點 ? 可以與各種熱電偶或熱電阻配合使用測量溫度； ? 具有量程范圍寬、精度高； ? 環(huán)境溫度和振動影響小、抗干擾能力強； ? 質量輕； ? 安裝維護方便。 四、溫度變送器 輸入板 主電路板 液晶顯示器 信號輸入 信號輸出 圖 TT302溫度變送器基本構成框圖 結構 由硬件部分和軟件部分兩部分構成。 輸入板 包括 多路轉換器、 信號調理電路 、 A／ D轉換器和隔離部分 ， 作用是 將輸入信號轉換為二進制的數(shù)字信號 ， 傳送給 CPU， 實現(xiàn)輸入板與主電路板的隔離 。 用于熱電偶 的冷端溫度補償 核心 采樣、 計算 (控制 )、 輸出 產(chǎn)生并輸出滿足 FF標準的數(shù)字信號 顯示 溫度檢測儀表的選用 工業(yè)上常見的溫度檢測儀表主要有 : 雙金屬溫度計 熱電偶 熱電阻 輻射式溫度計等 就地指示 精度不高 在線檢測 適用于測量 500～ 1800℃ 范圍的中高溫度 適用于測量 500℃ 以下的中低溫度 一般用于 2022℃ 以上的高溫測量 選擇使用熱電阻、熱電偶時還應該根據(jù)相應的要求確定合適的分度號。 例題分析 舉例 K的鎳鉻 鎳硅熱電偶測量溫度 ,在沒有采取冷端溫度補償?shù)那闆r下 ,顯示儀表指示值為 500℃ ,而這時冷端溫度為 60℃ ,試問實際溫度應為多少 ?如果熱端溫度不變 ,設法使冷端溫度保持在 20℃ ,此時顯示儀表的指示值應為多少 ? 解： 顯示儀表指示值為 500℃ 時 ,由附錄四可以查得這時顯示儀表的實際輸入電勢為 ,由于這個電勢是由熱電偶產(chǎn)生的 ,即 E(t, t0) = (mV) 由附錄四同樣可以查得 E(t0 ,0) = E(60,0) = (mV) 例題分析 由式可以得到 E(t,0) = E(t,t0) + E(t0 ,0) = + = (mV) 由 ,查附錄四 ,可得 t≈557℃ 即被測實際溫度為 557℃ 。 當熱端為 557℃, 冷端為 20℃ 時 ,由于 E(20 ,0) = ,故有 E(t,t0) = E(t,0) E(t0 ,0) = = (mV) 由此電勢 ,查附錄四 ,可得顯示儀表指示值約為 ℃ 。 由此可見 ,當冷端溫度降低時 ,顯示儀表的指示值更接近于被測溫度實際值。 例題分析 10鉑熱電偶串聯(lián)來測量爐溫 ,連接方式分別如圖 （ a)、 (b)、 (c)所示 。 已知爐內溫度均勻 ,最高溫度為 1000℃ ,試分別計算測量儀表的測量范圍 (以最大毫伏數(shù)表示 )。 圖 爐子溫度測量 例題分析 解 : (a)由于這時熱電偶的冷端均為 0℃, 每支熱電偶對應于 1000℃ 時的熱電勢可以由附錄二查得 E(1000 ,0℃ ) = 9. 585 (mV) 兩支熱電偶串聯(lián) ,測量儀表所測信號的最大值為 Emax = 2 = (mV) 根據(jù)這個數(shù)值可以確定儀表的測量范圍。 (b)由于這時不僅要考慮補償導線引出來以后的冷端溫度 (30℃), 而且要考慮爐旁邊補償導線與熱電偶的接線盒內的溫度 (100℃) 對熱電勢的影響。 例題分析 假定補償導線 C、 D與熱電偶 A、 B本身在 100℃ 以下的熱電特性是相同的 ,所以在冷端處形成的熱電勢為 E(30 ,0℃ ) = (mV) 在補償導線 C、 D與熱電偶的連接處 4兩點可以認為不產(chǎn)生熱電勢 ,但在接線盒內 3兩點形成的熱電偶相當于熱電偶在 100℃ 時形成的熱電勢 ,即 E(100 ,0℃ ) = (mV) 由于該電勢的方向與兩支熱電偶在熱端產(chǎn)生的電勢方向是相反的 ,所以這時總的熱電勢為 E max = 2E(1000 ,0℃ ) E(100 ,0℃ ) E(30 ,0℃ ) = 2 = (mV) 例題分析 根據(jù)這個數(shù)值可以確定儀表的測量范圍。在這種情況下 ,如果爐旁邊接線盒內的溫度變化 ,會以測量產(chǎn)生較大的影響 ,造成較大的測量誤差。 (c)由于這時兩支熱電偶冷端都用補償導線引至遠離爐子處 ,冷端溫度為 30℃, 故總的熱電勢為 Emax = 2E(1000 ,0℃ ) 2E(30 ,0℃ ) = 2 2 = (mV) 由此可知 ,在同樣都是用兩支熱電偶串聯(lián)來測量爐溫時 ,由于接線不同 ,產(chǎn)生的熱電勢也是不相同的 ,在選擇測量儀表時 ,一定要考慮這種情況。 例題分析 ,如果由測量儀表得到的信號都是 15mV,試分別計算這時爐子的實際溫度。 解： 在 (a)情況時 ,由于 2E(t,0) =15mV,即 E(t,0) = ,查表 (附錄二 )可得實際溫度約為 ℃ 。 在 (b)情況時 ,由于 2E(t,0) = 15 + E(30 ,0) + E(100 ,0) =15 + + = 15. 818 ( mV) E(t,0) = 7. 909 ( mV) 查表可得實際溫度約為 ℃ 。 例題分析 在 (c)情況時 ,由于 2E(t,0) = 15 + 2E(30 ,0) = 15 + 2 0. 173 = (mV) 即 E(t,0) = 7. 673 (mV) 查表可得實際溫度約為 830℃ 。 由上述例子可以看出 ,雖然采用了補償導線 ,但并不能完全克服冷端溫度變化對測量的影響。補償導線只是將冷端由溫度變化比較劇烈的地方移至溫度變化較小的地方。如果這時冷端的溫度仍不為 0℃, 那么還必須考慮如何進行冷端溫度補償?shù)膯栴}。