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引起热电偶的故障原因

时间:2020-12-19 来源:计量校准 点击:

引起热电偶的故障原因
 
  热电偶是一种常见的温度传感器,经常受到各种干扰因素的影响,导致热电偶在使用中出现故障和误差。
  导致热电偶的故障有五种:
  1.连接问题:由许多测量误差引起的意外热电偶交叉。记住,任何连接两种不同金属的交叉点。如果你需要增加热电偶导线,的长度,你必须使用正确类型的热电偶延长线(如钾热电偶钾型)。使用任何其他类型的电线,热电偶结将被引入。任何连接器的使用必须由正确的热电偶材料制成,并且必须符合正确的极性。
  2.引线电阻:为了最大限度地减少热分流并提高响应时间,热电偶由细金属丝制成(对于铂金型,成本也是一个考虑因素)。这可能会导致热电偶具有更高的电阻,这可能会使噪声变得敏感,并且还可能由于测量仪器的输入阻抗而导致误差。暴露在32 AWG  导线(直径0.25 mm)接头处的典型热电偶的电阻约为15 欧姆/meter.皮科-082 m输入阻抗,因此该电缆的12米误差小于0.01%。如果您需要使用薄导线或长电缆热电偶,将热电偶引线保持较短是值得的,然后使用热电偶延长线(它厚得多,因此电阻较低)在热电偶和测量仪器之间运行。使用前测量热电偶的电阻总是一个很好的预防措施。常见的原因是大气粒子在极端工作温度下扩散到金属中。另一个原因是杂质和化学物质扩散到热电偶导线的绝缘中。如果在高温下操作,请检查探头绝缘的规格。
  3.噪声:热电偶输出的是小信号,容易产生电噪声。大多数测量仪器拒绝任何共模噪声信号对于两根导线是相同的,因此噪声可以通过电缆扭绞在一起,以帮助确保两根导线拾取相同的噪声信号。如果你在一个非常嘈杂的环境中工作(比如靠近大型电机),这是一个值得考虑的延长线屏蔽。如果怀疑有噪音,请先关闭所有可疑设备,看看读数是否有变化。
  4.仪器维修共模电压:虽然热电偶信号很小,但电压测量仪器的输入往往较大。这些电压可能会导致电感拾取(测试电机绕组和变压器温度时的一个问题)或“接地”交叉。一个典型的例子是测量温度的热水管和非绝缘热电偶之间的“接地”接头。如果接地连接不好,可能会有几伏之间的管道和大地测量仪器。这些信号更常见模式(这两个热电偶的导线相同),因此它们不会对大多数仪器造成问题。共模电压可以通过使用与电缆噪声相同的预防措施或使用绝缘热电偶来降低。
  5.热分路:所有热电偶都有一定质量。加热的质量,需要的能量,会影响你尝试测量的温度。考虑试管中液体温度测量的例子:它有两个潜在的问题。正是这些热能将传递到热电偶导线并消散到大气中,从而降低了导线周围液体的温度。如果没有完全浸入液体中,可能会出现类似的问题。由于寒冷的环境,热电偶导线上的空气温度、热传导,可能会导致热电偶的接点温度不同于液体本身的温度。具有较薄导线的热电偶可能会有所帮助,因为它会在液体和周围空气的连接处导致沿热电偶导线的陡峭温度梯度。如果使用具有精细导线的热电偶,必须考虑引线电阻。使用薄导线将热电偶连接到较厚的延长线热电偶通常提供了一个很好的折衷方案。
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