Domanda:
Dov'è la giunzione fredda sulle termocoppie commerciali?
hkBattousai
2015-03-24 17:42:48 UTC
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Secondo tutti i libri di testo e gli articoli, una termocoppia deve avere una giunzione fredda da qualche parte nel mezzo di essa.

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Ma nessuno dei prodotti commerciali ha una giunzione punto o un punto contrassegnato per indicare la posizione del giunto freddo. Non sono altro che un lungo cavo.

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Desidero posizionare un altro sensore di temperatura vicino alla giunzione fredda e sottrarre la sua temperatura dalla temperatura misurata della giunzione calda per misurazioni più precise. Quindi, ho bisogno di conoscere la posizione del giunto freddo. Come lo trovo?

Tu lo fornisci.
Cinque risposte:
Wouter van Ooijen
2015-03-24 17:51:35 UTC
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Le tue giunzioni fredde (almeno due!) sono dove colleghi i due metalli della termocoppia (diversi!) al tuo circuito. Si noti che questo può avvenire in più passaggi, come: termocoppia - connettore - fili - PCB. Questi sono tutti giunti freddi. Tienili tutti alla stessa temperatura e misura quella temperatura. Se non si verificano effetti di riscaldamento o raffreddamento, si tratta semplicemente della temperatura ambiente e puoi utilizzare un sensore di temperatura ovunque sul PCB, ma non farà male posizionarlo vicino al connettore della termocoppia e posizionare i componenti che producono calore il più lontano possibile .

Scott Seidman
2015-03-24 17:52:57 UTC
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Oggigiorno ci sono spesso (se non di solito) giunzioni fredde virtuali negli amplificatori destinati a gestire le termocoppie. Viene spesso indicato come "riferimento elettronico del punto di ghiaccio". La temperatura della giunzione fredda virtuale viene misurata con altri mezzi e la temperatura viene compensata internamente.

Il primo risultato di Google per "virtual cold junction" è questo post.Puoi elaborare?
@immibis Spesso chiamato "riferimento elettronico del punto di ghiaccio".Vedi http://www.omega.com/temperature/z/pdf/z021-032.pdf per un'ottima recensione.
DThought
2015-03-24 17:52:05 UTC
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Per il termocoppia con il connettore collegato, la giunzione fredda è all'interno del connettore

Lì i 2 metalli sono collegati ai pin del connettore, quindi qui avrai la giunzione fredda.

Per il termocoppia con i fili ciechi la giunzione o è fatta da te, quando colleghi i due fili, oppure è all'interno della parte nera appena sopra.

Questo spesso non è il caso.Molti connettori hanno parti conduttive realizzate con leghe di termocoppia e sono quindi specifici per un certo tipo di termocoppia.
Spehro Pefhany
2015-03-24 19:45:14 UTC
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La giunzione "fredda" (in realtà può essere più calda della giunzione di misurazione), è il punto in cui i fili del materiale della termocoppia passano al materiale del circuito (solitamente rame). Per la maggior parte delle termocoppie (diverse dal tipo T rame-costantana) ci sono due giunzioni che saranno fisicamente vicine tra loro, tipicamente in una morsettiera a vite.

Se si desidera un qualsiasi tipo di accuratezza, è necessario evitare gradienti termici in la regione di quella morsettiera (impedire ad esempio di soffiare aria su di essa), ridurre al minimo il riscaldamento da altre parti del circuito, ridurre al minimo i disturbi causati dalla conduttività termica dei fili stessi e utilizzare un sensore per misurare esattamente la temperatura del punto in cui i fili passano al rame. Il mantenimento della massa termica grande nella regione della morsettiera aiuta. Un errore di 3 ° C tra la temperatura misurata e la temperatura di tali giunzioni significa che si avrà (tipicamente) un errore extra di ~ 3 ° C nella temperatura misurata, quindi l'accuratezza della misurazione della compensazione della giunzione fredda è estremamente importante se alta precisione e / o temperature vicino all'ambiente vengono misurati. Se stai misurando una temperatura elevata (diciamo 400 ° C) e non ti interessa dei 5 ° C puoi essere molto più sciatto. Per almeno una termocoppia (B) la giunzione fredda non è quasi necessaria a causa dell'estrema non linearità (in realtà si inverte al di sotto della temperatura ambiente, quindi non è monotona).

Il metodo tradizionale controllava la temperatura alle transizioni con un bagno di ghiaccio, ma è chiaramente poco pratico per le applicazioni più moderne.

Una volta ottenuta la temperatura, è possibile calcolare la tensione termoelettrica risultante dalle giunzioni fredde, regolare l'EMF misurato in base a quel fattore e calcolare la temperatura dall'EMF regolato. È possibile utilizzare una correzione lineare diritta (tanti uV / ° C) se l'accuratezza sciatta è accettabile, ma in generale sia le funzioni avanti che quelle indietro sono leggermente non lineari, quindi è un compromesso.

Il forno di mia moglie ha un termometro basato su termocoppie che utilizza un movimento del misuratore senza elettronica alimentata;una cosa del genere probabilmente "presumerebbe" che la giunzione fredda si trovi a una temperatura ambiente ragionevole (ad esempio 77F), o ci sono buoni approcci passivi alla compensazione della temperatura ambiente?
@supercat Di solito quei pirometri (comunque buoni quelli industriali) usano una striscia bimetallica che devia il misuratore per seguire la temperatura ambiente (correzione lineare), ma forse quelli di grado consumer sono solo microamperometri che regoleresti con quella vite di zero prominente per leggere la temperatura ambiente nominale.A 1000 ° C 10 o 20 gradi non fanno comunque molta differenza su uno strumento di precisione dell'1% -2%.Presumono anche una certa resistenza della sorgente come 10 \ $ \ Omega \ $ (può essere contrassegnata sullo strumento) - un'altra potenziale fonte di errore.
Non avevo pensato di incorporare una striscia bimetallica nel misuratore stesso;sembrerebbe un buon modo per migliorare la precisione.Durante la ricottura del vetro, le temperature non devono essere super precise, ma qualcosa che aggiunge un margine di errore di 20 gradi ridurrebbe notevolmente il margine di errore che si potrebbe accettare da altre cause, quindi immagino che potrebbe essere più economicoutilizzare una striscia bimetallica ed essere in grado di accettare tolleranze più larghe altrove piuttosto che astenersi dall'usarne una e ridurre il budget di errore per altri componenti.
@supercat AFAIUI, il vetro è un po 'più sensibile alla temperatura rispetto alla cottura in ceramica.
Il forno di mia moglie è piuttosto basso e piatto e ha porte sulla parte anteriore e superiore, quindi penso che sia progettato per l'uso o per la ricottura delle perle di vetro (carico dalla parte anteriore quando è caldo) o per la fusione del vetro (carico dall'alto quando è freddo).La ricottura viene tipicamente eseguita a circa 1000F.Troppo caldo e il vetro potrebbe cedere;troppo più freddo e le perle possono raffreddarsi con tensioni latenti.
Guill
2015-03-27 07:11:08 UTC
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La "giunzione fredda" per una termocoppia è una qualsiasi distanza "ragionevole" dalla punta della termocoppia. Il motivo dell'ambiguità della distanza è che dipende dalle proprietà di isolamento termico del materiale tra la termocoppia e la giunzione "fredda". Se hai un buon isolamento termico, bastano pochi centimetri. In caso contrario, potrebbe essere necessario qualche metro e un "bagno di ghiaccio". Se l'aria circonda la "giunzione fredda", la sua temperatura sarà quella ambiente, altrimenti sarà la temperatura del "bagno" utilizzato per raffreddare la giunzione.
Non sarà richiesta alcuna compensazione, se calibri uAmeter, utilizzando punti di riferimento accurati (acqua ghiacciata, 0 oC; temperatura ambiente 25 oC; acqua bollente, 100 oC; ecc.).



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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