Вопрос по подключению термопары J к PLC, Кто и как коструктивно подключает с учетом схемы компенсации? Опции

[Make_Pic]

Вопрос по подключению термопары J к PLC:

Кто и как коструктивно подключает с учетом схемы компенсации холодного спая - какой разъем используете для подключения (в нем должен быть вмонтирован компенсационный датчик температуры)?

Какой компенсационный датчик используете?


У меня конструкция PLC одноплатная (все разъемы входов/выходов на плате))в собственном корпусе - но никак не могу придумать конструкцию подключения термопары.

[alux]

В продолжение темы (дабы не создавать новый топик).
У меня, собственно, такая же ситуация, - как лучше подключить термопару к прибору. Термопара используется для наружного измерения температуры. Термопара ТХА имеет термокомпенсационный кабель. В паспорте на термопару сказано, что ни в коем случае нельзя паять концы кабеля. Получается, можно контактной сваркой или просто скруткой. Но мне это не подходит. Решил использовать резьбовой разъем PC-4TB (рисунок прилагаю). Сигнал с термопары поступает на инструментальный усилитель AD623, дальше на АЦП (AD7799). Для универсальности через этот же разъем (вместо термопары) можно подключать термосопротивление Pt100 (разъем имеет 4 контакта).

Я думаю сделать так: в кожухе разъема (со стороны кабеля) к оставшемуся неиспользованному контакту припаять термосопротивление либо полупроводниковый термодатчик KTY81/82/83 для измерения температуры внутри разъема. Какие могут быть неприятности с таким включением? Нужно ли ответную часть разъема (внутри корпуса прибора) термоизолировать куском пенопласта?

И второе. Можно ли бороться с паразитными термопарами включением между разъемом и входом ИУ AD623 коммутатора, например DG303, с помощью которого делать одно прямое измерение и в инверсном, затем второй результат вычесть из первого. Таким образом паразитное смещение ,по идее, вычитается из полезного сигнала. Или этот способ подходит только для мостовых схем?

Прикрепленные файлы

 PC_4TB.rar ( 20.56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 59

 

[Tanya]

В продолжение темы (дабы не создавать новый топик).
У меня, собственно, такая же ситуация, - как лучше подключить термопару к прибору. Термопара используется для наружного измерения температуры. Термопара ТХА имеет термокомпенсационный кабель. В паспорте на термопару сказано, что ни в коем случае нельзя паять концы кабеля. Получается, можно контактной сваркой или просто скруткой. Но мне это не подходит.

Собрать все книги бы - да сжечь...
Это про вашу инструкцию...
Лучше огласите пожелания.... Точность, стабильность и пр...

[alux]

Точности хочу 0,1 градусов. И стабильности хочу, чтобы не плавали показания при изменении температуры окружающего прибор пространства. Основным фактором, влияющим на стабильность параметров измерения, на мой взгляд, является минимизация паразитных термопар. Вы не ответили мне по поводу способа борьбы с ними коммутацией входа. Так даст это положительный эффект или нет?

[Tanya]

Точности хочу 0,1 градусов. И стабильности хочу, чтобы не плавали показания при изменении температуры окружающего прибор пространства. Основным фактором, влияющим на стабильность параметров измерения, на мой взгляд, является минимизация паразитных термопар. Вы не ответили мне по поводу способа борьбы с ними коммутацией входа. Так даст это положительный эффект или нет?

Тут так просто не ответить... 0.1 С соответствует напряжение порядка 5 микровольт. Если Вы правильно спроектируете плату (и кожух), то паразитнная термоЭДС будет меньше 5... Коммутация может дать положительный эффект, а может и нет... Это будет зависеть от того, где будет локализован Ваш паразитизм... относительно коммутатора...
Кроме всего прочего потребуется сложная калибровка Вашего экземпляра термопары. Можно учитывать температуру (не знаю, как тут сказать - холодных или горячих, лучше -"приборных") спаев медным, никелевым или платиновым термометром, расположенным вблизи (в тепловом контакте) "приборных" спаев. Сей датчик должен давать точность/воспроизводимость уж точно точнее, чем десятая градуса...
Есть еще специальные припои с малой термоэдс... для меди... Состав на память не скажу... Но если есть хороший теплловыравнивающий (а еще лучше - термостатированный) кожух, то все равно, чем паять...

[alux]

Коммутация может дать положительный эффект, а может и нет... Это будет зависеть от того, где будет локализован Ваш паразитизм... относительно коммутатора...

Не понял на счет "локализации паразитизма".
Если коммутатор поставить сразу после разъема (до входа ИУ) , то на мой взгляд таким способом можно удалить паразитные термопары, которые локализованы между коммутатором и входом АЦП. Поправьте меня, если ошибаюсь.

[Tanya]

Не понял на счет "локализации паразитизма".
Если коммутатор поставить сразу после разъема (до входа ИУ) , то на мой взгляд таким способом можно удалить паразитные термопары, которые локализованы между коммутатором и входом АЦП. Поправьте меня, если ошибаюсь.

Вы не ошибаетесь... Только откуда возьмутся паразитные ЭДС внутри корпуса (при привильной конструкции)? Для этого необходимо иметь на трассе различные по составу проводники в совокупности с температурным градиентом. Обычно этот градиент и живет на входных клеммах (разъеме). Поэтому Вам лучше всего монтировать клеммы (разъем) на массивном металлическом основании и закрыть всю эту конструкцию металлическим тепловой экраном с внутренней и/или наружной теплоизоляцией. Провода входящие должны иметь хороший тепловой контакт с кожухом-экраном и основанием - массивной пластиной. Там же должен жить датчик температуры. В простейшем случае - обмотка реле - неплохой выбор.
Для особо мнительных можно посоветовать предусмотреть блок модуляции, который можно сначала не ставить, а попробовать без него.

[alux]

Только откуда возьмутся паразитные ЭДС внутри корпуса (при привильной конструкции)?

В реальных схемах, как бы они правильно не были спроектированы, всегда будут иметь место паразитные термопары, образованные соединениями медь/припой, ковар/медь, алюминий/ковар (соединения внутри м/с). Даже переход медь/медь сформированный из медных проводников от двух разных поставщиков может обладать термоэлектрическим напряжением 0,2 мкВ/С. Использование обычного металлопленочного резистора с разностью температуры на концах 1 градус вызовет термоэдс 20мкВ. Об этом можно прочитать в рекомендации Analog Device (документ прилагаю. Советую прочитать всем). Там же сказано, что данные термопарные эффекты не важны на переменном токе или если элементы находятся при одинаковой температуре. Т.е.я понял так, что если коммутировать вышеописанным способом, то таким образом можно исключить влияние данных термопар на измеряемый сигнал.

В простейшем случае - обмотка реле - неплохой выбор.
Для особо мнительных можно посоветовать предусмотреть блок модуляции, который можно сначала не ставить, а попробовать без него.

Вот здесь моя нить понимания оборвалась. Не понял на счет "реле" и "блока модуляции".

Прикрепленные файлы

 sensor.rar ( 3.39 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 13394

 

[Tanya]

В реальных схемах, как бы они правильно не были спроектированы, всегда будут иметь место паразитные термопары, образованные соединениями медь/припой, ковар/медь, алюминий/ковар (соединения внутри м/с). Даже переход медь/медь сформированный из медных проводников от двух разных поставщиков может обладать термоэлектрическим напряжением 0,2 мкВ/С. Использование обычного металлопленочного резистора с разностью температуры на концах 1 градус вызовет термоэдс 20мкВ. Об этом можно прочитать в рекомендации Analog Device (документ прилагаю. Советую прочитать всем). Там же сказано, что данные термопарные эффекты не важны на переменном токе или если элементы находятся при одинаковой температуре. Т.е.я понял так, что если коммутировать вышеописанным способом, то таким образом можно исключить влияние данных термопар на измеряемый сигнал.

Вот здесь моя нить понимания оборвалась. Не понял на счет "реле" и "блока модуляции".

Сомневаюсь, что на печатной плате может быть фольга... от разных поставщиков... Кроме того, зачем создавать градиенты температуры внутри, там, где их не должно быть.. И трудно мне представить перепад температуры в один градус на длине резистора... даже 1206... Земляной слой должен выравнивать и температуру... Предусилитель - непосредственно у входного разъема. Наружный экран-кожух поможет. Критические места должны быть покрыты теплоизоляцией... Уже писала про правильный дизайн... Это и имелось в виду...
Про реле... тривиально - обмотка - медный термометр сопротивления... для бедных.
Честно говоря, еще не приходилось видеть в реальных устройствах модулятора для устранения описываемых Вами ужасов. Если предусилитель сидит на входных клеммах, то куда (и зачем) совать модулятор?
Если Вы так термоЭДС боитесь, то может Вам проще заменить термопару термометром сопротивления?
И (или) перестать бояться...
Возможно, старение термопары еще страшнее....