열전대 - 빠른 가이드

커버되는 토픽

배경

그(것)들이 작동하는 방법

냉접점 대상 (CJC)

선형화

열전대 선택

모형

타자를 치십시오 K (Chromel/Alumel)를

타자를 치십시오 E (Chromel/Constantan)를

타자를 치십시오 J (철/Constantan)를

타자를 치십시오 N (Nicrosil/Nisil)를

타자를 치십시오 B (백금/로듐)를

타자를 치십시오 R (백금/로듐)를

타자를 치십시오 S (백금/로듐)를

를 사용하는 열전대를 위한 예방 조치 그리고 고려사항

접속 문제

지도 저항

Decalibration

소음

일반 최빈값 전압

열에게 비켜가게 하기

배경

열전대는 대중적인 온도 감지기입니다. 그(것)들에는 싸, 호환성이 있는, 표준 연결관이 있고 온도의 광범위를 측정해서 좋습니다. 주요 제한은 1°C는 달성하기 어려울 수 있다 보다는 더 적은 정확도, 의 시스템 오류입니다.

그(것)들이 작동하는 방법

1822년에, 2개의 금속 사이 접속점이 온도의 기능인 전압을 생성하다 Seebeck가 발견한 토마스가 에스토니아 의사에 의하여 이름을 댔습니다 (우발적으로). 열전대는 이 제백 효과를 의지합니다. 열전대를 만들기 위하여 금속의 거의 2가지의 모형이 이용될 수 있더라도, 다수 표준 모형은 예상할 수 있는 산출 전압 및 큰 온도 기울기를 소유하기 때문에 이용됩니다.

K 모형 열전대는 대중적이고 전압을 생성하기 위하여 니켈 크롬과 니켈 알루미늄 합금을 이용합니다. 표준표는 어떤 주어진 온도든지에 열전대에 의해 일어난 전압을 보여줍니다, 그래서 12.2mV가 300°C에 K 모형에 의하여 열전대 생성할 것입니다. 전압계 지도의 연결은 두번째 만들 것이기 때문에 불행히도 단순히 열전대에 전압계 높은 쪽으로 이 전압을 측정하기 위하여 연결하는 것은 가능하지 않습니다, 바라지 않는 열전대 접속점.

냉접점 대상 (CJC)

정확한 측정을 만들기 위하여는, 이것은 냉접점 대상으로 알려져 있는 기술을 사용해서 보상해야 합니다 (CJC). 왜 열전대에 전압계를 연결하는 것이 몇몇 추가 열전대 접속점을 (열전대에 연결하는 지도는 미터 etc. 안쪽에 미터로, 이끌어 냅니다) 만들지 않는지 만일 생각해 보면, 중간 금속의 법률은 2개의 접속점이 동일 온도에 있으면 이라는 조건으로 열전대 접속점의 2개의 닮지 않은 금속 사이에서 삽입된 제 3 의 금속에는 아무 효력도 없을 것이라는 점을 주장합니다. 이 법률은 또한 열전대 접속점의 건축에서 중요합니다. 2개의 금속을 함께 납땜해서 열전대 접속점을 만드는 것이 수용 가능합니다 땜납이 독서에 영향을 미치지 않기 때문에. 실제로, 열전대 접속점은 2개의 금속을 함께 용접해서 합니다 (일반적으로 전기 용량 출력에 의하여). 이것은 성과가 땜납의 융해점에 의해 제한되지 않다는 것을 확인합니다.

모든 표준 열전대 테이블은 이 두번째 열전대 접속점을 정확하게 영 정도 섭씨에 지켜진다고 추정해서 허용합니다. 전통적으로 이것은 주의깊게 구성한 얼음 목욕 (그러므로 기간 "찬" 접속점 대상)로 행해졌습니다. 얼음 목욕을 유지하는 것은 측정 계기에 열전대 철사의 연결의 순간에 대부분의 측정 응용을 위해 실제적, 이렇게 대신 실제적인 온도 기록됩니다이지 않습니다.

전형적으로 냉접점 온도는 측정 계기의 입력 연결관과의 좋은 열 접촉에 있는 정밀도 서미스터에 의해 느껴집니다. 열전대에서 독서 자체와 더불어 이 두번째 온도 독서는, 측정 계기에 의해 열전대 끝에 확실한 온도를 산출하기 위하여 이용됩니다. 보다 적게 중요한 응용을 위해, CJC는 반도체 온도 감지기에 의해 능력을 발휘합니다. 열전대에서 신호와 이 반도체에서 신호를 결합해서, 정확한 독서는 2개 온도를 기록하는 필요 또는 경비 없이 장악될 수 있습니다. 냉접점 대상의 이해는 중요합니다; 냉접점 온도의 측정에 있는 어떤 과실든지 열전대 끝에서 측정한 온도에 있는 동일 과실로 이끌어 낼 것입니다.

선형화

CJC를 취급 뿐만 아니라, 측정 계기는 또한 열전대 산출이 비 선형 이다 는 사실을 허용해야 합니다. 온도와 산출 전압 사이 관계는 복잡한 다항식 방정식 (5에서th 열전대 모형th 에 따라서 9 명령)입니다. 선형화의 아날로그 방법은 저가 themocouple 미터에서 사용됩니다. 고정확도 계기는 컴퓨터 기억 장치에 있는 열전대 과실의 이 근원을 삭제하기 위하여 테이블을 저장합니다.

열전대 선택

열전대는 저가 및 단단 응답 시간을 제안하는 벌거벗은 철사 "구슬" 열전대로 유효합니다 어느 쪽이든, 또는 탐사기로 건축해. 다양한 탐사기는 다른 측정 응용 (산업, 과학, 음식 온도, 의료 연구 etc.)를 위해 유효합니다, 적당한. 경고의 1개의 단어: 지키기 위하여 탐사기를 선정할 경우 배려를 취하십시오 연결관의 타자를 치게 정확하것이 있다는 것을. 연결관의 2가지의 일반적인 모형은 둥근 핀을 가진 "기준"이고 "소형" 연결관 대중적 보다는 "가 표준" 모형이다 것과 같이 편평한 핀, 이것을 가진 "모형"는 약간 혼란을 일으키는 원인이 됩니다.

모형

열전대 고려사항을 선택하는 것은 둘 다 열전대 모형, 절연제 및 탐사기 건축 주어져야 합니다 때. 이들 전부에는 독서의 온도 편차, 정확도 및 신뢰도에 대한 효력이 있을 것입니다. 열전대 모형에 주관적인 가이드는 아래에 리스트 됩니다.

열전대 모형을 선정할 경우, 측정 장치가 측정될 수 있는 온도의 범위를 제한하지 않다는 것을 확인하십시오. 낮은 감도 (B, R 및 S)를 가진 열전대에는 대응하게 낮은 해결책이 있다는 것을 유의하십시오. 테이블은 아래에 뒤에 오는 절에서 더 자세히 기술되는 각종 열전대 모형을 위한 유용한 작동 한계를 요약합니다.

각 열전대 모형을 위한 온도의 도표 1. 범위

열전대 모형

전반적인 범위 (°C)

0.1°C 해결책

0.025°C 해결책

B

100..1800

1030..1800

-

E

-270..790

-240..790

-140..790

J

-210..1050

-210..1050

-120..1050

K

-270..1370

-220..1370

-20..1150

N

-260..1300

-210..1300

340..1260

R

-50..1760

330..1760

-

S

-50..1760

250..1760

-

T

-270..400

-230..400

-20..400

타자를 치십시오 K (Chromel/Alumel)를

모형 K는 "다목적" 열전대입니다. 저가이고, 그것의 인기 때문에, 다양한 탐사기에서 유효합니다. 열전대는 +1200°C 범위에 -200°C에서 유효합니다. 감도는 대략 41uV/°C.입니다. 좋은 이유가에 아닙니다 있으면 않는 한 모형 K를 이용하십시오.

타자를 치십시오 E (Chromel/Constantan)를

모형 E에는 저온 (저온) 사용에 적절한 만드는 높은 산출이 있습니다 (68uV/°C). 또 다른 속성은 비 자석 이다 입니다.

타자를 치십시오 J (철/Constantan)를

한정된 범위 (- 모형 J가 40에 의하여에서 +750°C)는 보다 적게 대중에게 보다는 K.를 타자를 치기 위하여 합니다. 주요 응용 프로그램은 "현대" 열전대를 받아들일 수 없는 오래된 장비로 입니다. J 모형은 760°C의 위 갑작스러운 자석 전이가 영원한 decalibration를 일으키는 원인이 되기 때문에 이용되면 안됩니다.

타자를 치십시오 N (Nicrosil/Nisil)를

모형 N가 고열 산화에 높은 안정성에 의하여 그리고 저항은 백금 (B, R, S) 모형의 비용 없이 고열 측정을 위해 적당한 시킵니다. 되고 있습니다 대중적 "향상한" 모형 K, 그것인 것을 디자인했습니다.

열전대는 B를 타자를 칩니다, R와 S는 모든 "고귀한" 금속 열전대이고 유사한 특성을 전시합니다. 그(것)들은 그들의 낮은 감도 모든 열전대의 안정되어 있고, 그러나 때문이 (대강 10uV/C)0 고열 측정 (>300°C)를 위해 일반적으로 단지 이용됩니다.

타자를 치십시오 B (백금/로듐)를

B 열전대 (그들의 온도/전압 곡선의 모양 때문에) 1800°C. 유별나게 모형까지 고열 측정을 위해 적응시켜 0°C와 42°C.에 동일 산출을 주십시오. 이것은 그(것)들에게 무용한 아래 50°C.를 만듭니다.

타자를 치십시오 R (백금/로듐)를

(그(것)들이 10uV/°C)에 의하여와 높은 비용은 1600°C. 낮은 감도까지 고열 측정을 위해 적응시키는 다목적 사용을 위해 부적한 시킵니다.

타자를 치십시오 S (백금/로듐)를

1600°C. 낮은 감도 (10uV/vC) 및 높은 비용까지 고열 측정을 위해 적응시켜 그(것)들을 다목적 사용을 위해 부적한 시킵니다. 그것의 높은 안정성 모형 S 때문에 금 (1064.43°C)의 융해점을 위해 구경측정의 기준으로 사용됩니다.

를 사용하는 열전대를 위한 예방 조치 그리고 고려사항

이해 열전대가 어떻게의 작동되는지 열전대를 가진 대부분의 측정 문제 그리고 과실은의 부족 때문이. 열전대는 노후화 때문에 손해를 입을 수 있고 정확도는 그들의 유용한 운영 범위의 말단에 온도에 장기간 노출 후에 그 결과로 특히 변화할 수 있습니다. 몇몇은의 흔히 있는 문제 및 함정을 알고 있기 위하여 아래에 리스트 됩니다.

접속 문제

많은 측정 에러는 계획되지 않ㄴ 열전대 접속점에 기인합니다. 2개의 다른 금속의 아무 접속점나 접속점을 일으키는 원인이 될 것이라는 점을 기억하십시오. 열전대에서 지도의 길이를 증가시킬 필요가 있는 경우에, 열전대 연장 철사 (예를들면 모형 K 열전대를 위한 모형 K)의 정확한 모형을 이용해야 합니다. 철사의 다른 어떤 모형을 사용하여 열전대 접속점을 소개할 것입니다. 사용된 어떤 연결관든지 정확한 열전대 물자의 해야 정확한 극성은 관찰되어야 합니다.

지도 저항

비켜가게 하는 열을 극소화하고 응답 시간을 향상하기 위하여, 열전대는 얇은 철사로 만듭니다 (백금 모형의 경우에 비용은 또한 고려사항입니다). 이것은 열전대에는 소문내기 위하여 그것을 과민한 만들 수 있는 고저항이 있는 원인이 되골 또한 측정 계기의 입력 임피던스 때문에 과실을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 32AWG 철사를 가진 전형적인 드러낸 접속점 열전대에는 (0.25mm 직경) 대략 15 옴/미터의 저항이 있을 것입니다. 얇은 지도 긴 케이블을 가진 열전대가 필요한 경우에, 그것은 열전대와 측정 계기 사이 실행에 열전대 연장 철사 (매우 더 두꺼운, 이렇게 더 낮은 저항이 있습니다)를 사용하여 열전대 지도를 짧게 그리고 그 후에 지키는 가치가 있습니다. 항상 사용의 앞에 열전대의 저항을 측정하는 좋은 예방 조치 입니다.

Decalibration

Decalibration는 부지 불식간에 열전대 철사의 메이크업을 바꾸기의 프로세스입니다. 일반적인 원인은 작용 온도의 극치에 금속으로 대기 입자의 유포입니다. 또 다른 원인은 열전대 철사로 확산하는 절연제에서 불순 그리고 화학제품입니다. 고열에 작전하는 경우에, 탐사기 절연제의 논고를 검사하십시오.

소음

열전대에서 산출은 작은 신호입니다, 그래서 전기 소음에 수그립니다 픽업합니다. 대부분의 측정 계기는 어떤 일반적인 최빈값 소음든지 (거절합니다 두 철사 전부에서 같 있는 신호) 그래서 소음이 케이블을 함께 뒤틀어서 두 철사 다 지키는 것을 돕도록 픽업하는 동일 소음 신호를 극소화될 수 있는. 게다가, 디지털에 통합은 아날로그 도움에 변환기 잔여 소음을 평균에 달하기 위하여 이용될 수 있습니다. 극단적으로 시끄러운 환경에서 작전하는 경우에, (큰 모터의 가까이에와 같은) 그것은 고려 보람있는이어 가려진 연장 케이블을 사용하. 소음 픽업이 모든 수상한 장비 떨어져 의심한 첫번째 스위치 인 경우에 독서가 변경하는지 보거든.

일반 최빈값 전압

열전대 신호가 아주 작더라도, 매우 더 큰 전압은 측정 계기에 입력에 수시로 존재합니다. 이 전압은 유도에 "흙을 덮은" 접속점에 의하여 모터 감기와 변압기의 온도를 시험할 때 픽업합니다 (문제) 또는 어느 쪽이든을 기인할 수 있습니다. "흙을 덮은" 접속점의 전형적인 보기는 비 격리한 열전대를 가진 온수 관의 온도를 측정하고 있을 것입니다. 어떠한 나쁜 지구 연결라도 있는 경우에 약간 볼트는 측정 계기의 관과 지구 사이에서 존재할 수 있습니다. 이 신호는 다시 일반적인 최빈값 (두 열전대 철사 전부에서 동일)이고 그래서 대부분의 계기에 대한 문제를 제공했습니다 너무 크지 않습니다 일으키지 않을 것입니다.

열에게 비켜가게 하기

모든 열전대는 약간 질량을 비치하고 있습니다. 이 질량을 가열하는 것은 에너지를 취하고 그래서 당신이 측정하는 것을 시도하고 있는 온도를 영향을 미칠 것입니다. 시험관에 있는 액체의 온도를 측정하는 예를 들면 것을 고려하십시오: 2개의 문제화될 가능성이 큰 문제가 있습니다. 첫번째 열 에너지가 열전대 철사 높은 쪽으로 이동하고 이렇게 철사의 주위에 액체의 온도를 감소시키는 대기권에 낭비할 입니다. 유사한 문제는 열전대가 액체에서 충분히 가라앉히지 않는 경우에, 철사에 더 차가운 대기 온도 때문에, 열 유도 열전대 접속점이 액체에 다른 온도인 원인이 될 수 있습니다 자체 발생할 수 있습니다. 위 보기에서는 더 얇은 철사를 가진 열전대는 액체와 대기 사이 접속점에 열전대 철사에 따라서 온도의 더 가파른 기온변화도를 일으키는 원인이 되기 때문에, 도울 수 있습니다. 얇은 철사를 가진 열전대가 사용되는 경우에, 고려사항은 저항을 지도하기 위하여 지불되어야 합니다. 매우 더 두꺼운 열전대 연장 철사에 연결된 얇은 철사를 가진 열전대의 사용은 수시로 최고 타협을 제안합니다.

 

근원: Picotech

 

이 근원에 추가 정보를 위해 Picotech를 방문하십시오

 

Date Added: Jan 23, 2002 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 00:46

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