реклама на сайте
подробности

 
 
> Холодные концы термопары., Процедура учета температуры холодных концов термопары.
Politeh
сообщение Mar 19 2012, 09:48
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829



Добрый день!

Стоит задача проверить калибровку канала измерения температуры с помощью термопары. Термопары как таковой ещё нет, но нужно подавать эквивалентное ТЭДС. Соответсвенно нужно учитывать температуру холодных концов. В помещении сейчас +20 С. Как это делается? В таблицах по ГОСТу есть значения ТЭДС при температуре холодных концов 0 С. Как посчитать поправку на реальную температуру холодных концов? Если с помощью полиномов, то каким образом?

Благодарю.

Сергей.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
2 страниц V   1 2 >  
Start new topic
Ответов (1 - 19)
Herz
сообщение Mar 19 2012, 10:05
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



А на термопару есть документация?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 19 2012, 10:13
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Politeh @ Mar 19 2012, 13:48) *
Если с помощью полиномов, то каким образом?

С помощью мысленного усилия. Представим себе термопару и распределение температуры (и потенциалов) вдоль ее проводов.
Представим себе еще, что концы (теплые или холодные... кто знает) ее находятся при нуле имени Цельсия.
На этих концах будет (должно... по идее) быть табличное значение ЭДС (разность этих самых потенциалов). А ближе к спаю (измерительной точке), если измерять (мысленно) в точках, где другая одинаковая температура, будет другое. А какое? Его тоже можно мысленно вычислить, пользуясь той же таблицей.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zöner
сообщение Mar 19 2012, 10:14
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 195
Регистрация: 16-02-12
Пользователь №: 70 299



можно померить окр.температуру отдельным датчиком и прибавить программно
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MaslovVG
сообщение Mar 19 2012, 10:17
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 210
Регистрация: 24-01-05
Из: Россия Волгодонск
Пользователь №: 2 134



Цитата(Politeh @ Mar 19 2012, 13:48) *
Добрый день!

Стоит задача проверить калибровку канала измерения температуры с помощью термопары. Термопары как таковой ещё нет, но нужно подавать эквивалентное ТЭДС. Соответсвенно нужно учитывать температуру холодных концов. В помещении сейчас +20 С. Как это делается? В таблицах по ГОСТу есть значения ТЭДС при температуре холодных концов 0 С. Как посчитать поправку на реальную температуру холодных концов?

Измерить температуру холодных концов. По таблицам определить э.д.с. термопары с разностью температур "0град - Тхол спая". Затем суммировать эту поправку к э.д.с термопары.
Если калибруеете прибор например 1000град берете из таблиц Е.д.с 1000град отнимаете поправку холодного спая получившееся значение подаёте на вход прибора вместо термопары. Показания должны быть 1000град
Для расчетов э.д.с лучше применить кусочно линейную апроксимацию. Выполняется значительно быстрей чем в случае полинома. отрезки брать в точках значения в которых кратно степени двойки. Для десятых долей градуса хватает 16 отрезков.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Politeh
сообщение Mar 19 2012, 11:32
Сообщение #6


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829



Цитата(MaslovVG @ Mar 19 2012, 13:17) *
Измерить температуру холодных концов. По таблицам определить э.д.с. термопары с разностью температур "0град - Тхол спая". Затем суммировать эту поправку к э.д.с термопары.
Если калибруеете прибор например 1000град берете из таблиц Е.д.с 1000град отнимаете поправку холодного спая получившееся значение подаёте на вход прибора вместо термопары. Показания должны быть 1000град
Для расчетов э.д.с лучше применить кусочно линейную апроксимацию. Выполняется значительно быстрей чем в случае полинома. отрезки брать в точках значения в которых кратно степени двойки. Для десятых долей градуса хватает 16 отрезков.


Всем спасибо, за ответы! Теперь понятно.
Сравнил таким образом полученное значение(если пользоваться таблицами из ГОСТа) с таблицей(в которой уже учтена Т холодного спая) - вроде значения рядом стоят.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 19 2012, 11:50
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Politeh @ Mar 19 2012, 15:32) *
Всем спасибо, за ответы! Теперь понятно.
Сравнил таким образом полученное значение(если пользоваться таблицами из ГОСТа) с таблицей(в которой уже учтена Т холодного спая) - вроде значения рядом стоят. Хотя например я не понимаю, почему можно брать значение из таблицы 20 С. Ведь скорее всего ЭДС зависит не только от разности температур, но и от абсолютной температуры холодного спая.

Нет, Вы не поняли. Все должно совпадать абсолютно точно. ЭДС термопары есть функция от двух значений температуры. На спаях. С одной особенностью - при равенстве температур функция равна нулю.
Фактически у Вас два спая - один, который Вы видите, и второй (или даже третий...) на клеммах, если их температура одинаковая.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Politeh
сообщение Mar 19 2012, 14:29
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829



Цитата(Tanya @ Mar 19 2012, 14:50) *
Нет, Вы не поняли. Все должно совпадать абсолютно точно. ЭДС термопары есть функция от двух значений температуры. На спаях. С одной особенностью - при равенстве температур функция равна нулю.
Фактически у Вас два спая - один, который Вы видите, и второй (или даже третий...) на клеммах, если их температура одинаковая.


Думаю что разница в 0.01 В можно считать достаточно хорошим совпадением, учитывая что всё-таки это аппроксимация(в ГОСТовских таблицах), а в книге "Наладка средств измерений и систем технологического контроля" под редакцией А.С. Клюева не знаю откуда берутся табличные значения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MaslovVG
сообщение Mar 19 2012, 15:12
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 210
Регистрация: 24-01-05
Из: Россия Волгодонск
Пользователь №: 2 134



Цитата(Politeh @ Mar 19 2012, 18:29) *
Думаю что разница в 0.01 В можно считать достаточно хорошим совпадением, учитывая что всё-таки это аппроксимация(в ГОСТовских таблицах), а в книге "Наладка средств измерений и систем технологического контроля" под редакцией А.С. Клюева не знаю откуда берутся табличные значения.

10миливольт для термопар очень грубо для большинсва типов термопар ошибка будет больше 20 градусов. Например наиболее чуствительная ХА при 50градС даёт всего 19,48 mV.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gregory
сообщение Mar 19 2012, 18:52
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 215
Регистрация: 10-06-05
Пользователь №: 5 887



Цитата(Politeh @ Mar 19 2012, 20:29) *
Думаю что разница в 0.01 В можно считать достаточно хорошим совпадением, учитывая что всё-таки это аппроксимация(в ГОСТовских таблицах), а в книге "Наладка средств измерений и систем технологического контроля" под редакцией А.С. Клюева не знаю откуда берутся табличные значения.



Насколько я помню, таблицы и ГОСТы сделаны для проводов определенной плавки какого-то года , соответствующей рабочей смены. Есть люди, которые хранят такие провода 50 и более лет. Для произвольных проводов, купленных сейчас, отклонения от таблиц весьма заметны.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 20 2012, 02:55
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(gregory @ Mar 19 2012, 22:52) *
Насколько я помню, таблицы и ГОСТы сделаны для проводов определенной плавки какого-то года , соответствующей рабочей смены. Есть люди, которые хранят такие провода 50 и более лет. Для произвольных проводов, купленных сейчас, отклонения от таблиц весьма заметны.

Автор в руках ничего не держал. Только цифры из таблицы изучал. А про провода Вы абсолютно правы. Если есть две старые проверенные катушки, никакие ГОСТы с полиномами уже не нужны. Но при циклировании можно заметить дрейф. Увы...
Но небольшой...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
uriy
сообщение Oct 19 2016, 07:08
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 429
Регистрация: 30-11-05
Из: Ижевск
Пользователь №: 11 606



Планирую использовать MAX31855 и термопару К типа.
Правильно ли я понимаю что для корректной работы компенсации холодного конца провода термопары должны быть соединены с медью?
Именно с медью, никаких припоев и промежуточных разъемов.
В противном случае первая пайка металл А и медь и вторая пайка металл Б и медь будут создавать разную ЭДС.
И их результирующая не будет равна нулю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 19 2016, 08:43
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(uriy @ Oct 19 2016, 10:08) *
Правильно ли я понимаю что для корректной работы компенсации холодного конца провода термопары должны быть соединены с медью?

И правильно, и неправильно...
Термопара должна присоединяться непосредственно к усилителю в идеале. Приближением к идеалу могут быть точки с температурой, равной температуре усилителя (преобразователя), ведь он для компенсации измеряет свою температуру. Иными словами, - избегайте градиента температуры - используйте массивные теплопроводящие слои платы и (или) дополнительные экраны. Паять можно, но не всякие термопары легко паять. Обычно... обычные винты...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
uriy
сообщение Oct 19 2016, 11:53
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 429
Регистрация: 30-11-05
Из: Ижевск
Пользователь №: 11 606



Наверно я не очень понятно изложил свои мысли.
Добавлю картинку.
В месте соединения Металл А - медь возникает ЭДС U1.
В месте соединения Металл Б - медь возникает ЭДС U2.
Наверняка эти ЭДС различны и не компенсируют друг друга.

Теперь если медь заменить на припой ЭДС снова изменится.
Может быть результирующая U1-U2 тоже линейно зависит от температуры и все легко решается калибровкой при нуле?

Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 19 2016, 12:15
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(uriy @ Oct 19 2016, 14:53) *
Наверняка эти ЭДС различны и не компенсируют друг друга.

Неверняк.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
gerber
сообщение Oct 20 2016, 06:54
Сообщение #16


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 750
Регистрация: 1-11-11
Пользователь №: 68 088



Цитата(uriy @ Oct 19 2016, 14:53) *
В месте соединения Металл А - медь возникает ЭДС U1.
В месте соединения Металл Б - медь возникает ЭДС U2.
Наверняка эти ЭДС различны и не компенсируют друг друга.

ЭДС различны, безусловно, но их сумма (с учетом знака) не зависит от того, медь там будет, или другой металл, а зависит только от Металла А и Металла Б. Главное, чтобы переход был на одинаковый для обоих проводов металл. В этом случае к измеренной термоЭДС нужно будет прибавить термоЭДС стыка "Металл А - Металл Б" при холодной температуре, этот термоЭДС теряется на холодном стыке с третьим металлом.
Для подтверждения гипотезы предлагаю подставить вместо меди Металл А или Металл Б и произвести элементарные расчеты.


--------------------
"... часами я мог наблюдать, как люди работают." (М. Горький)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Oct 20 2016, 08:14
Сообщение #17


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(uriy @ Oct 19 2016, 13:53) *
Теперь если медь заменить на припой ЭДС снова изменится.
Может быть результирующая U1-U2 тоже линейно зависит от температуры и все легко решается калибровкой при нуле?

Нет никаких проблем. Главное, чтобы оба соединения находились при одной температуре.
Иначе надо было бы заводить концы термопары прямо в микросхему. biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Baxt
сообщение Oct 20 2016, 17:18
Сообщение #18


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 182
Регистрация: 14-03-06
Из: Белокаменной
Пользователь №: 15 240



Цитата(uriy @ Oct 19 2016, 15:53) *
... Наверняка эти ЭДС различны и не компенсируют друг друга. ...
Легко сделать, чтобы компенсировали. Берёте не одну термопару, а две. Соединяете их однородными концами. Два других однородных конца подключаете к клеммам. При этом совершенно без разницы, из какого металла клеммы, главное чтобы одинаковые. Одна термопара висит в воздухе и меряет его температуру. Зная её, легко скорректировать показания главной термопары.

Вроде классический способ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Oct 20 2016, 22:02
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



А зачем это делать, если есть АЦП, позволяющие компенсировать температуру "холодного спая"? Даже готовые блоки.
В Вашем варианте ведь всё равно надо знать температуру, которую меряет вспомогательная термопара?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Baxt
сообщение Oct 22 2016, 20:10
Сообщение #20


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 182
Регистрация: 14-03-06
Из: Белокаменной
Пользователь №: 15 240



Я так понял, что у ТС задача выполнить разовую калибровку с помощью термопары, возможно применяя просто вольтметр. Ну, потребуется ещё термометр.
Кстати, если бухнуть вторую термопару в стакан с тающим льдом, то о ней можно забыть. Конечно, это годится только для разовых замеров.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 23:03
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.04285 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016