Термометр сопротивления медный своими руками

Термометры сопротивления: виды, типы конструкции, классы допуска

Термометрия относится к наиболее простым и эффективным методам измерений. Она основана на том, что физические свойства материала меняются в зависимости от температуры. В частности, измеряя сопротивление металла, сплава или полупроводникового элемента, можно определить его температуру с высокой степенью точности. Датчики такого типа называются термоэлектрическими или термосопротивлениями. Предлагаем рассмотреть различные виды этих устройств, их принцип работы, конструкции и особенности.

Виды термодатчиков

Наиболее распространенными считаются следующие типы термометров сопротивления (далее ТС):

Обозначения:

Расшифровка аббревиатур

Чтобы не возникало вопросов, что такое ТСМ, приведем расшифровку этой и других аббревиатур:

Чем отличается термосопротивление от термопары?

Схема термопары, ее конструкция, а также принцип работы существенно отличается от термометра сопротивления, расскажем об этом простыми словами. У устройства pt100, а также других датчиков, принцип действия основан на сопоставимости между изменением температуры металла и его сопротивлением.

Принцип термопары построен на различных свойствах двух металлов собранных в единую биметаллическую конструкцию. Устройство, подключение, назначение термопары, а также описание погрешности этих приборов будет рассмотрено в отдельной статье.

Сейчас достаточно понимать, что термопара и ТСП, например pt100, это совершенно разные приборы, отличающиеся принципом работы.

Платиновые измерители температуры

Учитывая распространенность металлических датчиков, имеет смысл привести краткое описание этих устройств, чтобы наглядно показать сравнительные характеристики различных видов, особенности, а также описать сферу применения.

Основная область применения – контроль температуры различных технологических процессов. Например, такой прибор может быть установлен в трубопроводе, в котором плотность рабочей среды сильно зависит от температуры. В этом случае показания вихревой расходометра корректируются информацией о температуре рабочей среды.

datchik termopreobrazovatel tsp 5071Датчик термопреобразователь ТСП 5071 производства Элемер

Никелевые термометры сопротивления

Данные устройства практически не используются, поскольку в большинстве случаев их можно заменить приборами с медными чувствительными элементами, которые существенно дешевле и технологичнее (проще в производстве).

Медные датчики (ТСМ)

vneshnij vid termopreobrazovatelya tsm 1088 1Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1

Но, тем не менее, медные датчики рано списывать, есть немало примеров удачных реализаций, например, ТХА Метран 2700, который предназначен как для различных видов промышленности, но также удачно используется в ЖКХ.

Учитывая, что платиновые терморезисторы наиболее востребованы, рассмотрим варианты их конструктивного исполнения.

Типовые конструкции платиновых термосопротивлений

Наиболее распространение получило исполнение ЧЭ в ПТС, называемое «свободной от напряжения спиралью», у зарубежных изготовителей оно проходит под термином «Strain free». Упрощенный вариант такой конструкции представлен ниже.

konstruktivnoe ispolnenie strain freeКонструктивное исполнение «Strain free»

Обозначения:

Как видно из рисунка, четыре спирали из платиновой проволоки, размещают в специальных каналах, которые потом заполняются мелкодисперсным наполнителем. В роли последнего выступает очищенный от примесей оксид алюминия (Al2O3). Наполнитель обеспечивает изоляцию между витками проволоки, а также играет роль амортизатора при вибрациях или когда происходит ее расширение, вследствие нагрева. Для герметизации отверстий в защитном корпусе применяется специальная глазурь.

На практике встречается много вариаций типового исполнения, различия могут быть в дизайне, герметизирующем материале и размерах основных компонентов.

Исполнение Hollow Annulus.

Данный вид конструкции относительно новый, она разрабатывалась для использования в атомной индустрии, а также на объектах особой важности. В других сферах датчики данного типа практически не применяются, основная причина этого высокая стоимость изделий. Отличительные особенности высокая надежность и стабильные характеристики. Приведем пример такой конструкции.

primer ispolneniya hollow annulusПример исполнения «Hollow Annulus»

Обозначения:

ЧЭ данной конструкции представляет собой металлическую трубку (полый цилиндр), покрытый слоем изоляции, сверху которой наматывается платиновая проволока. В качестве материала цилиндра используется сплав с температурным коэффициентом близким к платине. Изоляционное покрытие (Al2O3) наносится горячим напылением. Собранный ЧЭ помещается с защитный корпус, после чего его герметизируют.

Для данной конструкции характерна низкая инерционность, она может быть в диапазоне от 350,0 миллисекунд до 11,0 секунд, в зависимости от того используется погружаемый или монтированный ЧЭ.

Пленочное исполнение (Thin film).

Основное отличие от предыдущих видов заключается в том, что платина тонким слоем (толщиной в несколько микрон) напыляется на керамическое или пластиковое основание. На напыление наносится стеклянное, эпоксидное или пластиковое защитное покрытие.

miniatyurnyj plenochnyj datchikМиниатюрный пленочный датчик

Это наиболее распространенный тип конструкции, основные достоинства которой заключаются в невысокой стоимости и небольших габаритах. Помимо этого пленочные датчики обладают низкой инерционностью и относительно высоким внутренним сопротивлением. Последнее практически полностью нивелирует воздействие сопротивления выводов на показания прибора (таблицы термосопротивлений можно найти в сети).

Что касается стабильности, то она уступает проволочным датчикам, но следует учитывать, что пленочная технология усовершенствуется год от года, и прогресс довольно ощутим.

Стеклянная изоляция спирали.

В некоторых дорогих ТС платиновую проволоку покрывают стеклянной изоляцией. Такое исполнение обеспечивает полную герметизацию ЧЭ и увеличивает влагостойкость, но сужает диапазон измеряемой температуры.

Класс допуска

Согласно действующим нормам допускается определенное отклонение от линейной характеристики «температура-сопротивление». Ниже представлена таблица соответствия класса точности.

Таблица 1. Классы допуска.

Класс точности Нормы допуска

°C |t |

Диапазон измерения температуры
Платиновые датчики Медные Никелевые
Проволочные Пленочные
AA ±0,10+0,0017 -50°C …250°C -50°C …150°C x x
A ±0,15+0,002 -100°C …450°C -30°C …300°C -50°C …120°C x
B ±0,30+0,005 -196°C …660°C -50°C …500°C -50°C …200°C х
С ±0,60+0,01 -196°C …660°C -50°C …600°C -180°C …200°C -60°C …180°C

Приведенная в таблице погрешность отвечает текущим нормам.

Схемы включения ТСМ/ТСП

Существует три варианта подключения:

В измерительных приборах ТС, как правило, включен по мостовой схеме.

primer podklyucheniya po mostovoj shemeПример подключения по мостовой схеме вторичного прибора (pt100) для измерения температуры воздуха

Обратим внимание, что под rл.с. в электрической схеме подразумевается сопротивление линий связи, то есть проводов, которыми подключен датчик.

Обслуживание

Информация о ТО температурного датчика указана в паспорте прибора или инструкции эксплуатации, там же приводится типовые неисправности и способы их ремонта, рекомендуемая длина кабеля для подключения, а также друга полезная информация.

Термометры сопротивления не требуют специального ТО, в задачу обслуживающего персонала входит:

Такой осмотр должен проводиться с периодичностью один раз в месяц или чаще.

Помимо этого должна проводиться поверка приборов, с использованием эталонного датчика, например, ЭТС 100.

platinovyj etalonnyj ptsПлатиновый эталонный ПТС (датчик ЭТС 100)

Для градуировки датчиков используются специальные таблицы, в качестве примера приведена одна из них для термосопротивления pt100. Саму методику калибровки мы приводить не будем, ее описание несложно найти в сети.

graduirovochnaya tablica dlya termorezistora pt100Градуировочная таблица для терморезистора pt100 (фрагмент, без указания пределов градуировки измерений)

Что касается методики поверки эталонных платиновых датчиков, то она должна производиться на специальных реперных точках.

Источник

Термометр сопротивления медный своими руками

И еще, в компьютерных БП бывают термодатчики(зеленые такие).
Каковы его возможности?

Strike, термопару самостоятельно не изготовишь. Термодатчики в компе больше 120 не выдержат. Термопару можно взять из комплекта мультиметра. Длина проводов весьма критична! Никаких операций с проводом. Характеристика у нее линейная, поэтому измеряем напряжение на ее выходе в начале, скажем, при температуре +25 градусов и в конечном пункте. График будет линейным. Для усиления применяем операционник, желательно одинарный, там есть установка «нуля». Скажем, LM393 или TL061.

3 5Всем Спасибо за инфу,буду обрабатывать.

Strike, возможно в автоматизированных котельных и тп. раньше гдето там брали см 2й пост

олса, Наверное прав, ацетиленом возможно лучше будет, посмотрим.
Что есть пока-
0.1-0.2 ома при комнатной температуре, и около 6.5 ома в пламени зажигалки.
Если бы были материалы покруче, может и разброс был больше.
Сейчас задача горелкой получить желаемую форму, конструктив, и материал окраски- изоляции.
По мере «танцев с бубном» буду отписываться 3 36

Ребята стоп! термопра это два проводника из разных материалов сваренные в точке нагревания, это дает напряжение при нагреве, и можно еще измерить зависимость сопротивления от нагрева ТКС(без разнородных металлов и сварки)! так какой способ предполагается пользовать то?

ДОБАВЛЕНО 06/02/2009 23:21

Strike писал:
резистивный провод( х знает какой.)

нихром или манганин.

олса писал:
константант

Тоже используется. У него постоянное сопротивление и поэтому так его и назвали.

Strike, эта а чем мерил то?там оченно высокоомный приборчик нужон! ставька усилитель в промежуток

ДОБАВЛЕНО Февраль 07 2009

трмопару от мультиметра попробуй они меряют нормально и не думаю что там будет большой выход по напряжению))))))

ДОБАВЛЕНО 07/02/2009 16:24

Просто железо 3 10

Strike, говорят что у мультиметра для подобных вещщей мало входное сопротивление. справочники порыть на этот предмет. мож поможет

Вот, ищу возможное местонахождение этих сплавов.
Пока в «паузе». 3 10
http://www.rlda.ru/Termocouples.htm
Константан с железом вроде идеальное сочетание infor?

Цитата:
Проволочные резисторы. Проволочные резисторы выпускаются трех видов:

— ПЭ — проволочные эмалированные,

— ПЭВ — проволочные эмалированные влагостойкие;

— ПЭВ-Х — проволочные эмалированные с передвижным хомутиком.

Эти резисторы изготовляются из константановой (низкоомные резисторы) или нихромовой (высокоом ные резисторы) проволоки, намотанной на керамиче скую трубку. Сверху обмотка покрыта стекловидной эмалью зеленого или коричневого цвета.

Резисторы типа ПЭ. Выпускаются с номинальными величинами от 0,9 ом до 50 ком, на допустимые мощности от 7,5 до 150 вт.

Резисторы типа ПЭВ. Выпускаются с’ номинальными величинами от 5 ом до 56 Мом с допустимой мощностью рассеивания от 2,5 до 100 вт.

Резисторы типа ПЭВ-Х. Выпускаются с номинальными величинами от 5 ом до 2,7 ком с допустимой мощностью рассеивания от 10 до 100 вт.

Strike, я бы термопару от мультиметра попробовал диапазон у нее вродебы большой так что проблем не должно быть

ingenegr, Это последний вариант 3 5

Кто в математике силен, решите задачку:
Из константановой проволоки с удельным сопротивлением 5-107 Ом-м и поперечным сечением 2 мм2 изготовлен реостат, содержащий 200 витков. Определить длину (в см) каждого витка, если сопротивление реостата 10,5 Ом

Или где взять инфу чтобы научится на глаз определять какой материал в проволоке.
Интересует константан, чтобы не спутать. [/b]

Strike, Вообщето в санитиметрах измеряется длинна как сопротивление в Омах.
Сопротивление на сантиметр.

m.ix, А как узнать что я измеряю, нихром,константан или еще чего нибудь. pain25.
Эталон нужен.

Strike, Нихром он всегда чёрный.
Как правило беруд 1см или для точности 10см провода.
И измеряют сопротивление этого кусочка.

Интересно а эти сплавы окрашивают пламя спиртовой горелки?
В смысле ионы никеля или марганца бывают?( со школы уже не помню)
Насчет цвета не уверен,продают спирали для старых утюгов, он серебристого цвета, до первого включения.

Главное в такой методе чтобы медь в «каплю» не попала.

БЕЗЫМЯННЫЙ, 3 5

Цитата:
Константан — сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (39—41%); Mn (1—2%); остальное Cu.

Для справки, чтобы успокоить сумбур (кто считает, что он в теме, дальнейший реферат может не читать):

Strike, фотографии красивые, конечно, но флюс бы не помешал. И сварочка аккуратнее будет. Тут я уже отработанную методику выкладывал http://monitor.espec.ws/section29/post664814.html#664814

Strike, отпуск я стараюсь максимально использовать. Это первый раз за неделю в Инет вылез.

ДОБАВЛЕНО 11/02/2009 1:43 AM

ДОБАВЛЕНО 11/02/2009 2:40 AM

Да я не мучаюсь,просто сам хочу 3 36
Ладно,посмотрим к чему приведет.
Надо собирать само реле пока..

Strike, термопара медь-константан устойчива и линейна примерно до +180 град.С. Если тебе надо мерять температуру повыше, нужна пара хромель-копель или нихром-никель,для высоких температур хромель-алюмель. Для самостоятельного изготовления лучше всего купить в котельной или термоцеху гибкие термокомпенсационные провода, они как правило скручены из тонких жил тех же сплавов,что и сами термопары. За бутылку водки реально купить 5-10 м. провода, как правило жила семипроволочная. Сваривать лучше всего угольком от батарейки ААА на постоянном токе через дроссель и мощный резистор(ТЭН, электроплита) или лампу накаливания свыше 1 000 Вт.

ДОБАВЛЕНО 18/10/2009 23:04

Разное о термопарах (изготовление, типы, градуировка и т.д.) можно найти на http://sensorse.com

И еще, в компьютерных БП бывают термодатчики(зеленые такие).
Каковы его возможности?

Я делал нечто подобное.

P1070275
Может будет информация полезной. здесь

Это грубейшая ошибка. Киповцев среди вас нет. Я до перестройки работал в Заводской Метрологической Лаборатории. Холодный спай должен находится там где находится термокомпенсационная катушка. В вашем случае датчик температуры в комнате вам надо дотащить до соединения термопары с медным проводом.

Термопара меряет не температуру, а разность температур между холодным и горячим спаями. На производстве термопара к прибору контроля или регистрации подключается термокомпесационным проводом, с таким же термоэлектрическим потенциалом как и сама. То есть получается как бы длинная термопар до самого прибора. На приборе в месте подключения термопары находится медная катушка включенная в мост. Все это откалибровано и согласовано.

Если вы достанете такой провод, то термопара и не нужна. Его достаточно сварить на конце и получится термопар на невысокие температуры. Такого провода на предприятиях было километрами.

Может не мучатся и использовать термосопротивления или кремниевый диод в качестве термодатчика.

Страйк, про верхний порог в 500 градусов понятно, подойдёт и ХА и ХК, но вот про чувствительность на нижнем пределе я чтото сильно сомневаюсь. Я работал у себя в городе на стекольном заводе в КИПе. Устойчивых показаний удавалось добиться только после 180 градусов. Этим показаниям уже можно было верить. На какой срок службы термопары ты расчитываешь? Какие габариты (по длине) самой термопары от места спая до клемника? Есть ли у тебя в наличии керамические бусы для изоляции проволок друг от друга? При длине более 150 мм самый удобный способ встраивания в аппарат где надо контроль производить это керамическая трубка, внутренний диаметр которой на 1- 2 миллиметра больше чем толщина сборки термопары с учётом диаметра бусин. Полностью рассказывай для чего это тебе. Имей ввиду что если от термопары до узла автоматики есть какоето расстояние, но нужен спец провод. Марки его я не помню, но точно знаю что в нём были жилы из разных материалов.

В современных газовых колонках напряжение с термопары используют для удержания клапана подачи газа ( У меня дома в колонке юнкерс, точно используется). Попробуй найти у газовиков.

Lenchik писал:
Холодный спай должен находится там где находится термокомпенсационная катушка. В вашем случае датчик температуры в комнате вам надо дотащить до соединения термопары с медным проводом.

Эт ещё зачем? Так-то оно куда проще.

пока теорию отложим в сторону, интересует практическая сторона, сварить шарик из двух разнородных металлов у меня получается,лучшее ЭДС на нагреве дают провода из меди+стальная проволока(из полевого провода), линейность и диапазон полученной термопары не проверял, в обсуждении темы вижу что сплавы на других парах металлов дают лучшие результаты, только где эти металлы,точнее проволока применяется,чтобы можно было использовать в самоделке?

Почитал тему доморощенных КиПовцев. Весело. Все говорят о термопарах, но никто не удосужился почитать ГОСТ Р 8.585-2001.
Так же у многих есть одно неверное устоявшееся мнение: слеплю термопару из того что будет и буду мерить всё что захочу. Это в корне не правильно.

Из последнего:

sofrina писал:
сплавы на других парах металлов дают лучшие результаты

Это не лучшие результаты, разные пары материалов на разные температуры, чем выше максимальная температура для данного типа термопары, тем меньше их чувствительность.

Роман ещё в 2009 писал:

Цитата:
да не мучился бы ты. Выпроси у кого нибудь термопару от мультиметра. Градуировка у неё вроде ХК.

Если обратится к ГОСТам то:
Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.
платинородий-платиновые — ТПП13 — Тип R
платинородий-платиновые — ТПП10 — Тип S
платинородий-платинородиевые — ТПР — Тип B
железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК — Тип J
медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн — Тип Т
нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН — Тип N.
хромель-алюмелевые — ТХА — Тип K
хромель-константановые ТХКн — Тип E
хромель-копелевые — ТХК — Тип L
медь-копелевые — ТМК — Тип М
сильх-силиновые — ТСС — Тип I
вольфрам и рений — вольфрамрениевые — ТВР — Тип А-1, А-2, А-3

ВНИМАНИЕ! Гарантировать соответствие материала проводов материалу электродов термопар можно только для компенсационного провода к термопарам ХА и ХК. Так, для платино-платинородиевых (ППР) термопар проводники компенсационного провода изготавливаются вообще из разных сортов медных сплавов! Ещё немножко информации по компенсационным проводам, их типам и материалам проводов тута.

Таки, компенсационный (термоэлектродный) провод:

-20 dB, У меня кусок дома валяется, красный «лапша». Притащил один паренёк, говорит: Пойдёт такой провод для эл. проводки в саду?
Я говорю, что это компенсационный провод, он для неё(проводки) не подходит.
А он: жаль, я целую бухту, 200 метров с работы увалок, думал подойдёт. 3 36

Спецом сейчас посмотрел, таких проводов и в продаже то нет. Все в двойной изоляции. Раритет блин. 3 8

Например, при комнатной температуре 20 град, и одинаковой (комнатной) температуре обоих спаев термоЭДС будет равна нулю. Для того, чтобы термопара показывала реальную температуру горячего спая 20 град, необходимо сместить на соответствующее значение ноль усилителя. Собственно, это и будет поправка на систематическую погрешность. Такой способ «компенсации» используется во многих паяльных станциях (у меня Lukey-852D+, в которой именно так «компенсация» и реализована. Недостаток этого метода в том, что при изменении «комнатной» температуры, например, на 10 град, такая же погрешность добавится к измеренной температуре. Т.е понятно, что «холодный спай» должен находиться при максимально стабильной температуре (почему я и откатил вариант, предложенный Страйку: в 10 см. от точки измерения над нижним подогревом температура будет меняться весьма значительно).

В смысле термокомпенсации металлические термометры сопротивления проще и точнее, ибо их сопротивление зависит от РЕАЛЬНОЙ температуры измерительного элемента (а не от РАЗНИЦЫ температур). Однако, конструкционные особенности термометров сопротивления на температуры измерения более 400 град мало подходят для повторения в домашних условиях. Например, металлический термометр сопротивления в паяльных монолитных нагревательных элементах от HAKKO выполнен методом вжигания тонкоплёночной платиновой (или металлов платиновой группы) «дорожки» в керамическую трубку, чем и объясняется его надёжность. «Мотаные» на слюде или керамике термоизмерительные элементы при двухстах-то градусах живут максимум год. если их гонять в щадящем режиме, нечасто включая и ни в коем случае не встряхивая и не ударяя. Так что по части механической надёжности термопары на порядки впереди. Кстати, ничто не мешает применить металлический термометр сопротивления (или полупроводниковый диодный термометр) для слежения за температурой холодного спая высокотемпературного термопарного измерителя (где-то наработка на эту тему, так и не дошедшая до воплощения ввиду потери актуальности, у меня должна валяться. могу поискать, если после двух переездов мастерской ещё жива).
3 6

-20 dB, В индукционных плитах применяют термопары, только экранированные. Закрытые.

«Или таки речь не об индукционном, а о импульсном паяльнике?»- именно об индукционном паяльнике

Рома, покажи конструктивное исполнение, если можно. Мне тоже интересно. Правда, я бы к импульсному прикрутить хотел, но таки может подойдёт?

-20 dB, ОК. На днях принесу неисправную пару. Человек у меня знакомый остался работать на предприятии. Покажу. 3 6

В Гуглу похожих нет. Но что то вроде этого:
3146135

-20 dB, Ну да, она находиться в теле плиты. На расчетном расстоянии от индуктора. В одной плите три контура: Центр-середина-край. И три термопары соответственно. Всем управляет ШИМ.

Где я работал были и платиновые термометры и платина платино-родиевые термопары и провода до полкилометра длиной. К термометрам сопротивления тащили три провода и это включалось в мост.

В цех где стояли приборы температура в течении года могла меняться от 0 до +50 гардусов. Так что без термокомпенсации это были бы не показания а филькина грамота.

Значит невнимательно вы этот закон читали, раз медь в обоих проводах используете. Я вам как филолог филологу скажу что разность термоэдс проводов должна быть равна разности термоэдс самой термопары. В это вся и суть термокомпесационного провода. Его еще правильно надо подключать.

Надо заметить что ЭДС создает не спай а сам провод. Берем кусок любого металла, нагреваем один его конец и появляется ЭДС. У разных металлов она разная при одинаковой разности температур. Берем куски разных металлов спаиваем и получаем разницу термоэдс.

Это у вас запущенно. «И данный закон позволяет часть металла одного из проводов заменить другим металлом (главное чтобы температуры в точках замены проводов были одинаковы» Это вы писали. Сейчас сами это прочитайте и примените к той херне что наваяли. Не +- должен быть одной температуры, а оба конца твоего медного фуфлужного провода. И как ты это обеспечишь если один конец находится рядом с печкой, а другой с прибором? А без компенсации температуры холодного спая у тебя будет врать при изменении температуры в помещении.

Все верно. Я сейчас разрабатываю совершенно новое решение, хоть особая точность не требуеюся, разрабатываю усилитель и АЦП для термопары размешенный непосредственно на клеммах термопары. контроль температуры холодного спая и широкий диапазон измерений. Связь с основным блоком по трехпроводной шине питания и данных собственной разработки. Множество датчиков на одной шине.
Ради спортивного интереса.

Кстати, ничто не мешает применить металлический термометр сопротивления (или полупроводниковый диодный термометр) для слежения за температурой холодного спая высокотемпературного термопарного измерителя (где-то наработка на эту тему, так и не дошедшая до воплощения ввиду потери актуальности, у меня должна валяться. могу поискать, если после двух переездов мастерской ещё жива).
3 6

Для ДОМАШНЕГО мастера такое технологическое решение может оказаться просто нерентабельным, но для производства это как раз то, что доктор пописал. Тем более, доктор действительно это прописывает: эти девайсы официально включены в Реестр Средств измерения, что автоматически решает все вопросы, связаные с метрологией, стандартизацией и прочей бюрократией по официализации схемы измерения.

А вот собственно и сама «таблетка» для термопар именно этого исполнения. К сожалению, не знаю её стоимости (ибо заказом оборудования не занимаюсь), но, возможно, хоть цена всей термопары и несусветная (да и кому нужна эта громоздкая елда дома?), сама таблетка обойдётся намного дешевле, и домашнему мастеру вполне удастся поднять её цену.

Я делаю с 1-wire интерфейсом.

P1070558

thermocuple mini

А где компенсация температуры холодного спая? Или вы собираетесь всю эту балду в термостат поместить?
У вас точность показаний будет зависеть от температуры этой пластмассовой коробочки. Еще и микросхемы будут холодный спай подогревать.

Прежде чем упрекать, можно было и поинтересоваться для начала, есть там и контроль температуры холодного спая и автоматическое начальное смещение ОУ и компенсация разброса параметров и автоматическая калибровка косанием К вывода МК. Еще эти датчики могут работать в единой 1-wire сети, до многого множества.

Сейчас я их использую для парового котла:

P1070621

ДОБАВЛЕНО 09/04/2012 10:48

Ничего там нет. Рядом с болтами должен быть датчик температуры. Его нет. Вся эта электронная компенсация фуфел.

Задачка для школьника младших классов. Корпус у термопары для невысоких температур сделан из нержавейки. Температура горячего конца скажем 200 градусов. В помещении 20. Какая будет температура холодного спая через полчаса, час, два часа?

Lenchik писал:
фуфел

412122

412146

И далее Цитата:
Берем кусок любого металла, нагреваем один его конец и появляется ЭДС. У разных металлов она разная при одинаковой разности температур. Берем куски разных металлов спаиваем и получаем разницу термоэдс.

ДОБАВЛЕНО 10/04/2012 18:38 PM

Профи, помогите чайнику. Есть термопарный провод хромель-алюмель. Диаметр одной жилы 0.4мм. Надо соединить с удлинительным проводом из тех же материалов, но сечение 0.5мм2. Пока вижу два варианта: паять оловянно-свинцовым припоем или использовать клемник. Термопары будут периодически перемещаться для измерения температуры в разные устройства. Оба способа внушают сомнения как с точки зрения механической прочности так и возможном внесении погрешностей в измерения. Что посоветуете?

Погрешности не будет. Выше теория приведена. Конечно если вы провода не перепутаете.

Провод тонкий. Я бы сварил его. 0.5 можно расплавить даже над парафиновой свечой. Скрутить в одну строну и конец оплавить в шарик.

Спасибо, попробую. А изоляция далеко поплавится?

ДОБАВЛЕНО 15/08/2012 20:02 PM

-20 dB, позволю себе не согласиться с китайским авторством соединения при помощи медной трубки. Еще в 70-х годах такое соединение спирали с проводом использовалось в дешевых паяльниках, не помню точно Камкабелевского производства или нет, причем не трубкой а такой-же загнутой в трубку медесодержащей пластинкой как сейчас у кетайсев

ДОБАВЛЕНО 15/08/2012 20:02 PM

aym53, хорошие клеммники можно снять с какой нибудь техники. На матричных принтерах Epson хороший клеммник был на сетевом проводе. У некоторых микроволновок такой есть, но покрупнее.

У автоэлектриков поискать.

Так мне надо на 16 каналов и лучше все в одном блоке.

Да и не вижу смысла что-то ДОБАВЛЯТЬ в старые посты. Ладно ещё, если удалить что-то устаревшее или ошибочное. А новое можно добавить новыми постами.

ДОБАВЛЕНО 21/08/2012 18:25 PM

Кстати, да. Вот и в ЦСИ (Центре Связи и Информации) уже первые недоумевающие появились:
http://monitor.espec.ws/section19/topic204550.html
С комментариями лично Администратора.

Давнооо я из какой-то книжки узнал, что неплохая по параметрам термопара получается из стойки от ламп накаливания 220В (проволочки к которым концы спиральки прикрепляются), и из нихрома.

Параметров этого изделия уже конечно не вспомню. Помню что у такой термопары довольно высокая ЭДС и приемлемая линейность. Диапазон температур не знаю. Сам пробовал раньше изготавливать. Подтверждаю: ЭДС что надо.

Если кто в курсе, скажите, что за материал используется в качестве стоек крепления спиралей в лампах накаливания? Просто любопытно.

Инвар. По слухам имеет одинаковый со стеклом коэффициент обьемного расширения.

мужики а можно сделать термопару используя только нихром и медь?

В каких-то древних советских книжках радиолюбительских встречал табличку с довольно большим количеством совместимых металлов для применения в термопарах. В инете покопался, только основные типы соединяемых металлов нахожу. А в той табличке было мнооого. Никто не встречал такую табличку?

dimmich писал:
В каких-то древних советских книжках радиолюбительских встречал табличку с довольно большим количеством совместимых металлов для применения в термопарах. В инете покопался, только основные типы соединяемых металлов нахожу. А в той табличке было мнооого. Никто не встречал такую табличку?

хорошо бы таблицу то эту найти, раньше специально пытался отбирать пары металлов для термопары, термоспай проверял в пламени спички, как раз лучший из доступных и получался нихром+медь, где-то 8 милливольт было и это при том что заводские измерительные термопары от тестеров при том же измерении давали 18-20 милливольт

валера222222222, та термопара шла в комплекте с тестером UT81E и из чего сделана не знаю, вот была бы платино-родиевая бухта, из нее можно было бы сварганить пару

ДОБАВЛЕНО 09/09/2012 00:33

мужики, палладий подойдёт для термопары. и с каким металлом лучше его совместить? 3 23

-20 dB, ок!, так и сделаю! 3 6

ДОБАВЛЕНО 20/10/2012 14:13

Уж не знаю, что и делать

generator554 писал:
Компенсационные провода не могу достать.

В смысле «достать»? Если «достать»-купить, то это не проблема. Интернет ими кишит.
А если «достать»-с3,14здить, то могут возникнуть некоторые сложности. 3 8

Хорошая книжка про термопар тут http://archive.espec.ws/section933/file22665.html

-20 dB, Если на небольшое расстояние, то этот комп.провод или кабель нужен как «удар в голову». На худой конец, можно компенсировать самим прибором на входе.
И КИПовца на проходной можно «проморозить» весь вечер, а попадётся, вдруг окажется не пьющим. 3 363 6

у меня от термопары до прибора 6 метров до второй термопары 3метра.

ДОБАВЛЕНО 21/10/2012 17:41

RomanRB, там не в расстоянии дело. Дело в том что термопара вообще температуру не меряет, она меряет разность температур между холодным и горячим спаем. Холодный спай это то место где провода из разных металлов переходят в провода из одного металла. В месте холодного спая должен стоять еще один датчик температуры, чаще термометр сопротивления.

Длина не влияет и не влияла никогда, как и сопротивление провода. В старых киповских приборах ток вообще не шёл через термопару. Приборы были мосты. Они компенсировали напряжение вырабатываемое термопарой напряжением от внутреннего источника, приводя разность к нолю. Ток шел только при резком изменении температуры, до того момента когда мост снова балансировался.

Lenchik, Это я всё знаю. А про погрешность не забыли? При измерении высоких температур, больше 1000грд. погрешность достигает +- 50 грд.ц. без компенсации.
generator554, Ставь медь. Не мучайся. Ещё раз повторяю, если нужна точность, то современные приборы ТРМ, Варта и т.д. позволяют компенсировать отсутствие комп.провода.

Чтобы они компенсировали они должны находится непосредственно рядом с холодным спаем. Для этого и служит термокомпенсационный провод. Никакой прибор не поможет если неизвестна температура холодного спая (или она отличается от температуры термосопротивленя служащего для компенсации).

Что они будут компенсировать, и на сколько? Не надо нести антинаучную хрень. Любой неверующий Фома может подключить термопару медным проводом, сложить термопару в кольцо, чтобы холодный и горячий спай находились в одном месте и нагреть это место хоть до температуры плавления, никакая термо ЭДС не выработается, все будет по нолям. ТРМ, Варта тут вообще ни при делах.

Lenchik, Вот же мля. Читаем законы промежуточных проводников. Потом спорим. 3 32

А у меня нет ни времени ни желения вступать в беспредметный спор, в теоретических вопросах. 3 6

Так промежуточные проводники должны быть одинаковой температуры. Это невозможно обеспечить если один конец медного провода будет у объекта, а другой у прибора. Опыт доказывающий мою правоту я привел на прошлой странице. Ничего путного оно мерить не будет.

Еще раз объясняю на пальцах. Берем китайский тестер с термопарой, удлиняем термопару медным проводом и нагреваем оба конца термопары до одинаковой температуры. Что тут не ясного? Закон о промежуточных проводниках надо читать до конца а не поверхностно.

Может еще ролик на ютюбе выложить? Что ничего оно в этом случает не покажет.

Lenchik писал:
Так промежуточные проводники должны быть одинаковой температуры.

Так и я про то же.
Мы по моему говорим об одном и том же, только на разных языках.
В общем подведём черту:
При одинаковой температуре промежуточного проводника по всей длине, результирующая ТЭДС не изменится.

Вот сейчас вычерчиваю проект на печь, с 10-ти зонным нагревом. Применяю ПИДы. Комп. кабель не применяю. Хотя расстояние от щита и до последней зоны 35 метров. И термопары не из благородного металла. 3 8

Благородный металл применяют не для точности. Платина-Платинородиевые термопары применяют при высоких температурах.

Lenchik, Да, знаю. В моей печи температура будет 400-450 грд. А вот как раз для П-П собственно и используется термокомпенсационный провод.

Провод он как раз разный и бывает. Один для ХК второй для ПП.

Lenchik, shov244, Ну вы парни даёте. Мне что, к каждому слову пояснения давать. Уже говорил, нет времени и желания разговор разговаривать про очевидное. 3 8

Раньше, работая на производстве комп.провод ставили на всё. Т.к существовал отдел военпредов (ОТК по простому). КИПовцев снашали за малейшие отклонения по температуре, давлению при вулканизации. У нас в цехе для этого случая специальный человек был, тарировал термопары. Снимал самописцы, проверял их.
Сейчас на предприятиях, не всех, но на большинстве, проводом пренебрегают. И в большинстве случаев компенсацию делают только на ПП пары.

Не работает оно без провода. В соседней теме про паяльные станции у некоторых не получилось приемлемую точность температуры достичь без провода. У тех кто хотел блок управления вынести из самой станции. Лажа полная вышла. Хотя дело и дома происходило а не на производстве.

Так что всё зависит от условий и требований.

При безсвинцовой пайке температура нагрева 220. Разброс по плате градусов 10, меньше не обеспечить. Предельная температура чипов по даташитам обычно 240. То есть ошибка с учетом всяких других дестабилизирующих факторов не должна быть больше +-5 градусов. Так что на медных соплях никак не получится.

Я про ИК паяльные станции когда термопара прижата к плате. А термофен вообще можно сделать без термодатчика. Просто с регулятором напряжения. Если держать сопло термофена на расстоянии скажем в 5 миллиметров и пара сантиметров, то разница в температуре нагрева детали будет в два раза отличатся. Там все зависит не от точности термопары, а от опыта паялщика. В BGA паяльных станциях все по другому, там задается термопрофиль. Для 100% успешной пайки как раз и нужна точность не кривее 5 градусов, да и то для безсвинцовых плат. Для свинца допуск гораздо шире.

Термоэлектродные сплавы

Термоэлектродные сплавы – это группа сплавов, применяемых для создания термопар и других элементов термоэлектрических устройств. Работа термопары основана на возникновения термической электродвижущей силы (ТЭДС) в месте контакта двух разнородных металлов. Эта сила зависит от температуры, что дает возможность ее измерения. Кроме температуры, Термо-ЭДС зависит от типа термопары, то есть, от составляющих ее материалов.

Общие требования к материалам для термопар

Поскольку термопары являются ключевыми компонентами измерительных приборов, к материалам, из которых они изготавливаются, предъявляется множество требований.

Сплавы, из которых изготавливается термопара, должны создавать достаточно большую (ТермоЭДС), чтобы ее можно было измерить с приемлемой точностью. При этом напряжение на выводах термопары должно быть однозначной функцией температуры, не имеющей экстремумов в рабочем диапазоне, по возможности, близкой к линейной.
От термоэлектродных сплавов требуется стойкость к нагреву. При любой рабочей температуре термопара должна сохранять коррозионную стойкость в тех средах, для которых она предназначена, и не достигать точки плавления.
Материалы термопар должны обеспечивать воспроизводимость качеств при производстве в промышленном масштабе и сохранять неизменными характеристики термопар весь период их эксплуатации.
Сплавы должны быть достаточно пластичными, чтобы из них можно было изготавливать проволоку и придавать другие формы.
Цена термопары не должна быть слишком высокой, поэтому в состав сплавов нежелательно включать драгоценные металлы.
Всем этим требованиям соответствуют никелевые и медно-никелевые сплавы, легированные специальными добавками. Сплавы производятся как термопарная проволока, лента или круг.

Алюмель
Это сплав на основе никеля, содержание которого составляет около 93,5 %. Вместе с никелем, в качестве примеси, в состав входит кобальт в количестве 0,6—1,2 %. Содержание других элементов – алюминия, углерода, железа, марганца, кремния колеблется от 0,1 до 2,4 %.

Проволока алюмель применяется в качестве элемента термопары хромель-алюмель (тип К), а также как термоэлектродные провода, входящие в конструкцию измерительных приборов.

Допустимый максимум температуры зависит от диаметра проволоки. При диаметре менее 1,2 мм верхняя граница диапазона измерений опускается до 800оС (1000), а при диаметре меньшем 0,5 мм – до 600оС (800). Здесь в скобках указаны величины для сплава с расширенным рабочим диапазоном.

Хромель по своему составу близок к алюмели. Основой также является никель с примесью кобальта. Содержание алюминия, кремния и марганца намного ниже.

Хромель имеет удачное сочетание уровня ТЕРМО ЭДС и его стабильности с повышенной термостойкостью: плавится при 1500оС, максимальные температуры измерений – такие же, как у алюмели (для версии «хромель Т»). Сплав устойчив к коррозии в агрессивных средах. При высокой температуре на поверхности изделия появляется стойкая пленка окислов зеленоватого оттенка, защищающая металл от дальнейшего разрушения.

Термо-ЭДС довольно высока, но главное – это практически линейная характеристика и стабильность во времени в широком диапазоне температур.

Лента и проволока хромель используется для производства термопар типов Е, К, L (сплавы хромель-Т и хромель-ТМ) и для изготовления компенсационных проводов (хромель-К и хромель-КМ).

Это медно-никелевый сплав. Медь в нем служит основой, ее содержание – около 55 %. Никеля вместе с примесью кобальта содержится 42,5—44 %. Из других компонентов наибольшая доля приходится на марганец – до 1 %. Остальное – это железо, углерод, кремний в количествах, измеряемых сотыми долями процента.

Копель имеет невысокий верхний предел измерений – 600 оС (до 800 оС – по спецзаказу). В паре с железом, медью и хромелем обладает высоким термо-ЭДС, что повышает точность измерений. Термопара хромель-копель при 500 оС выдает напряжение 40,3 мВ, тогда как ближайший «конкурент», железо-константан, показывает лишь 37 мВ. ТЕРМОЭДС большинства других термопар при тех же условиях не превышает 10 мВ. (Здесь приведены табличные значения из ГОСТ Р 8.585-2001).

Этот сплав на медно-никелевой основе по составу близок к копелю. В нем немного больше меди и чуть меньше никеля. Константан обладает высоким электросопротивлением и его слабой зависимостью от температуры, за что и получил свое название.

Высокое удельное сопротивление константана находит применение при изготовлении из него резистивных и нагревательных элементов. В паре с хромелем медью и железом этот сплав дает высокие значения ТЭДС, немного отставая в этом от копеля.

Проволока из константана применяется для изготовления термопар типов Е, Т и J. Высокотемпературная область применения термопар типа Т (медь-константан) ограничена 400 оС.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector