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通用热电偶冷端补偿方法

电桥补偿法的原理

其中R1R2R3的阻值相等,用温度系数近似为零的锰铜制造,即其阻值不随温度的变化而变化,而Rt用热电阻PT1000,其与热电偶冷端处于同一温度场中,其阻值随温度变化而变化,温度升高,阻值增加当冷端温度为零时R1=R3=R2=R1,可使得电桥的输出为零,若冷端温度升高,会使得热电偶的热电势减小而带来测量误差,但此时PT1000的阻值也会随温度升高而增加,则补偿电桥失去平衡,输出值不为零,电桥输出量的变化值与热电偶热电势变化量相等,且二者变化方向相反,则二者相互抵消使总输出量的大小不随冷端温度的变化而变化。

实验数据记录

实验过程中用毫伏电压发生器模拟K型热电偶热电势,在电路板上完成A/D转换后,通过MCU上传上位机,由上位机将A/D值换算为温度并显示。

这种方法对R1R2R3的精度要求很高,且V+的噪声,温漂要小,稳定性要高,为达到实验要求需要使电桥电流为一个合适值,调试难度高。在进行多路测量时,需要布置多路装置,结构较为复杂。

在长方体铝块的横向中轴线上依次等距打出3个通孔,并沿横向中轴线切开。在之后的接线过程中将两根补偿导线压如左右两个通孔,中间的通孔压入热电阻PT1000。在压入过程中为保证热传导的均匀性,热电阻和补偿导线的直径要一致且与补偿块充分接触,绝缘材料要相同。

通用热电偶冷端补偿方法
补偿电路设计

热电偶通过补偿导线接到仪表箱内的补偿块之后再通过Cu导线连接箱内电路板。补偿块与热电偶冷端处于仪表箱内。PT1000用于测量仪表箱内温度ToTc是仪表箱外的环境温度。

热电偶的补偿导线当中接了一段铜线有无影响

1,  热电偶补偿导线中间是可以用锡焊接的!
2
,如果补偿导线不够长,需要用铜线代替,必须遵循 ‘中间导体定律’!

热电偶冷端补偿的新方法

原理

该方法由PT1000测量冷端温度,通过A/D转换后,由MCU传给上位机将电阻值通过软件换算成电压值加到热电偶的电压上再通过补偿块消除冷端温度变化带来的影响,从而进行补偿。

 补偿块的设计

此方法进行冷端补偿的主要装置是一块导热性能良好的铝块。

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