Почему компенсация холодного спая необходима для датчиков температуры (или плат аналоговых входов, используемых для температурных входов в РСУ)?
⑴ Датчики температуры устанавливаются в полевых условиях, где температура холодного спая колеблется в зависимости от изменений окружающей среды.
⑵ Если компенсация холодного спая не применяется, на выходе преобразователя будет зарегистрировано значение, превышающее фактическую температуру; это может привести к тому, что операторы вынесут ошибочные суждения. Поэтому компенсация холодного спая имеет важное значение.
Что такое компенсатор холодного спая? Каков его принцип работы?
Компенсатор температуры эталонного спая термопары — это устройство, предназначенное для автоматической компенсации изменений в измерениях термопары, вызванных колебаниями температуры эталонного спая. По сути, он функционирует как генератор милливольт постоянного тока, который генерирует выходной сигнал, прямо пропорциональный изменениям температуры эталонного спая. При последовательном подключении к измерительной цепи термопары он обеспечивает автоматическую компенсацию температуры эталонного спая во время операций измерения.
Технические характеристики продукта
Этот интеллектуальный модуль датчика температуры специально разработан для использования в высокопроизводительных-преобразователях температуры с поддержкой-протокола-HART. Он поддерживает четыре типа термометров сопротивления (PT50, PT100, PT500 и PT1000) и восемь типов термопар (типы E, J, B, K, N, R, S и T). Кроме того, он поддерживает измерение как милливольтовых сигналов, так и сигналов сопротивления. Устройство имеет номинальное напряжение изоляции 1000 В постоянного тока.
Основные функции
1. Напряжение источника питания: 10–32 В постоянного тока;
2. Выходной сигнал: токовая петля 4–20 мА, наложенная на цифровую связь по протоколу HART (двух-проводная система); связь HART не мешает аналоговому выходу 4–20 мА;
3. Удаленное управление: возможно удаленное управление с помощью портативного коммуникатора или программного обеспечения для настройки и ввода в эксплуатацию на базе ПК-;
4. Измерение внутренней температуры: используется внутренний датчик Pt100 для измерения температуры окружающей среды для компенсации холодного- спая термопары;
5. Точность компенсации холодного- спая: ±0,5 градуса;
6. Демпфирование: регулируется от 0 до 32 секунд;
7. Частота обновления данных: 4 раза в секунду;
8. Стабильность: ±0,2% в год;
9. Температура рабочей среды: от -40 до +85 градусов.
(Диапазон рабочих температур ЖК-дисплея: от -20 до +70 градусов);
10. Размеры: Ø44 мм;
11. Расстояние между монтажными отверстиями: 33 мм;
12. Устойчивость к механической вибрации: 10–60 Гц, синусоидальная волна 0,21 мм;
13. Устойчивость к радиопомехам: IEC 61000-4-3, 20 В/м, 80–1000 МГц;
Принцип работы встроенного датчика температуры
Встроенный датчик температуры преобразует температуру, измеренную термопарой или датчиком RTD (резистивный температурный детектор), в электрический сигнал. Затем этот сигнал подается во входную сеть преобразователя, которая содержит соответствующие схемы для установки нуля, компенсации термопары и других функций. После установки нуля сигнал поступает на операционный усилитель для усиления. Затем усиленный сигнал разделяется на два пути: один путь обрабатывается преобразователем V/I (напряжение-в-ток) для получения выходного тока постоянного тока 4–20 мА; другой путь обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (аналоговый-в-цифровой) для отображения на измерительной головке устройства.
В передатчике используются два типа схем линеаризации, обе используют механизм обратной связи. Для датчиков RTD коррекция достигается методом положительной обратной связи; для термопарных датчиков коррекция производится методом много-сегментной кусочно-линейной аппроксимации. Встроенный датчик температуры с цифровым-дисплеем предлагает два варианта отображения: модели с ЖК-дисплеем используют двухпроводную конфигурацию выхода, а модели со светодиодным дисплеем — трехпроводную конфигурацию выхода.