电仪知识 - 热电阻与热电偶(2)

2019-08-30 17:14

由于来自外界的各种扰动不断产生,要想达到现场控制对象值保持恒定的目的,控制作用就必须不断的进行。若扰动出现使得

现场控制对象值(以下简称被控参数)

发生变化,现场检测元件就会将这种变化采集后经变送器送至PID 控制器的输入端,并与其给定值(以下简称SP 值)进行比

较得到偏差值(以下简称e

值),调节器按此偏差并以我们预先设定的整定参数控制规律发出控制信号,去改变调节器的开度,使调节器的开度增加或减

少,从而使现场控制对象值发生改变,

并趋向于给定值(SP 值),以达到控制目的 ,如图所示,其实PID 的实质就是对偏差(e 值)进行比例、积分、微分运算,

根据运算结果控制执行部件的过程。

温度控制PID 算法设计

利用了上面所介绍的位置式PID 算法,将温度传感器采样输入作为当前输入,然后与设定值进行相减得偏差,然后再对之进行PID

运算产生输出结果fOut,然后让fOut 控制定时器的时间进而控制加热器。为了方便PID 运算,首先建立一个PID

的结构体数据类型,该数据类型用于保存PID 运算所需要的P、I、D 系数,以及设定值,历史误差的累加和等信息: jixie163com typedef struct PID {

float SetPoint; // 设定目标 Desired Value float Proportion; // 比例系数 Proportional Const float Integral; // 积分系数 Integral Const float Derivative; // 微分系数 Derivative Const int LastError; // 上次偏差 int SumError; // 历史误差累计值 } PID;

PID stPID; // 定义一个stPID 变量 PID 运算的C 实现代码

float PIDCalc( PID *pp, int NextPoint ) {

int dError,Error;

Error = pp->SetPoint*10 - NextPoint; // 偏差,设定值减去当前采样值 pp->SumError += Error; // 积分,历史偏差累加 dError = Error-pp->LastError; // 当前微分,偏差相减 pp->PrevError = pp->LastError; // 保存 pp->LastError = Error;

return (pp->Proportion * Error+ pp->Integral * pp->SumError- pp->Derivative * dError); }

其中(pp->Proportion * Error)是比例项;(pp->Integral * pp->SumError)是积分项;(pp->Derivative * dError)是微分。

热电阻和热电偶的区别和联系2010-9-15 来源: 江苏蓝德系统工程有限公司 >>进入该公司展台 热电阻与热电偶均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.

首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。

其次我们介绍一下热电阻,热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。工业用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上,当被测量介质中有温度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介层中的平均温度其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且热电阻比热点偶便宜。 工作原理

热电偶的工作原理是:两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就指示出热电偶,产生的热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。

装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。 备注:关于本型号具体技术要求(如长度、螺纹或法兰接等)可与公司洽询。

工业用热电阻作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从-200℃~420℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

根据国家规定,我厂从1987年起开始生产符合IEC国际标准分度号的Pt100铂热电阻合符合专业标准分度号的Cu50铜热电阻两大类装配式、统一设计型电阻。

规格与参数 □ 主要技术指标 ◆测温范围和准确度

热电阻类别 测量范围℃ 分度号 允许偏差△t ℃ WZP型铂电阻 -200~420 Pt100 B级(-200~800℃) 允差±(0.3或+0.005|t|) A级(-200~650℃)

允差±(0.15或+0.002|t|)

WZC型铜电阻 -50~100 Cu50 -50~100℃ 允差±(0.30或+6.0×10-3t)

□ 型号表示

WZ□-□□□ W 温度仪表 Z 热电阻 □

热电阻材料 P)铂电阻 C)铜电阻 □

安装固定形式 1)无固定装置式 2)固定螺纹式 3)活动式法兰 4)固定法兰式

6)固定螺纹锥形保护管式 □

接线盒形式 2)防溅式 3)防水式

非统设:插座式,小接线盒式等 □

设计序号 0)?16mm保护管 1)?12mm保护管 非统设:各种规格保护管

热电阻感温元件100℃时的电阻值(R100)和它在0℃时的电阻值R0的比值:(R100/ R0) 分度号Pt100: A 级 R0=100±0.06Ω B级 R0=100±0.12Ω R100/ R0=1.3850

分度号Cu50: R0=50±0.05Ω R100/ R0=1.428±0.002 ◆工作原理

工业用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。

热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上,当被测介质中有温度梯度存在时,所测得温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。

装配式热电阻主要由接线盒,保护管,接线端子,绝缘套管和感温元件组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。 WZP型铂电阻的感温元件是一个铂丝绕组,双支铂电阻主要用于需要用二套显示,记录和调节仪同时检测同一地点温度的场合。WZC型铜电阻的感温元件是一个铜丝绕组

文章链接:工控网(百站) http://www.gkzhan.com/tech_news/Detail/49502.html

温量程不一样 温度计温度200摄氏度 热电阻 一般400摄氏度较多 热电偶最高 可达2300摄氏度 主要区别是这个 其次就是功能上 热电阻和热电偶都是模拟量输出 可以用来做参数设置控制系统 热电偶

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是:

①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。

③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

1.热电偶测温基本原理

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

2.热电偶的种类及结构形成

(1)热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。

标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;

②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;

③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;

④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3.热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 热电阻

热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

1、热电阻测温原理及材料

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

2、热电阻的类型

1)普通型热电阻

从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

2)铠装热电阻

铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,最小可达φmm。与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

3)端面热电阻

端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

4)隔爆型热电阻

隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。


电仪知识 - 热电阻与热电偶(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:标准站DS6-K5B操作说明

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: