CN2234085Y - 热电偶冷端温度补偿电路 - Google Patents
热电偶冷端温度补偿电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2234085Y CN2234085Y CN 95218706 CN95218706U CN2234085Y CN 2234085 Y CN2234085 Y CN 2234085Y CN 95218706 CN95218706 CN 95218706 CN 95218706 U CN95218706 U CN 95218706U CN 2234085 Y CN2234085 Y CN 2234085Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold junction
- thermocouple
- resistance
- temperature
- current source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种热电偶冷端温度补偿电路。其主要特征是：在热电偶冷端的正端或负端与相应的输出端之间串接了一只和冷端温度保持一致的补偿电阻；在输出端之间设置了一只恒流源。恒流源产生的电流流经补偿电阻时，产生的压降随冷端温度变化与该热电偶的热电特性相匹配，就可完全补偿冷端温度对测温的影响。本实用新型不但能在不用补偿导线的情况下实现测温，而且连接更为简化，特别适用于远距离热电偶测温。
Description
本实用新型涉及一种热电偶测温的补偿电路。
在本实用新型作出之前，工业上应用最广泛的热电偶冷端(或称参比端)温度补偿电路，是采用补偿电桥电路。其电路组成为一不平衡电桥串接在热电偶冷端与相应的输出端之间，输出端也就是仪表的测量端。该电桥的三个桥臂是固定电阻，另一桥臂是一温度系数较大的感温电阻，电桥需用一恒压源供电。当电桥的电压输出随冷端温度变化与配用的热电偶的热电特性相同时，就可以自动补偿热电偶冷端的温度。但是，当测量仪表需要远离热电偶时，补偿电桥电路就显露出下述缺陷：①通常是将热电偶的冷端用补偿导线延伸到测量仪表接线端子上，然后再用补偿电桥电路补偿接线端子附近的温度。因采用了价格较高的补偿导线，使得测温成本很高；同时因补偿导线存在一定的电势误差，对测温精度有一定影响。②若不使用补偿导线，将补偿电桥置于远离测量仪表的热电偶冷端，而为电桥供电的恒压源通常应由测量仪表提供，则热电偶与测量仪表的连接必然不止两根普通导线，使连接复杂化，难以在工业上实施。
本实用新型的目的是提供一种热电偶冷端温度补偿电路，使用该电路不但可以在不用补偿导线的情况下实施远离测量仪表的热电偶测温，而且电路简单，可实施性好。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：在包括热电偶、以及热电偶与输出端普通连接导线的本实用新型中，其结构要点是：在热电偶冷端的正端或负端与相应的输出端之间串接了一只与冷端温度保持一致的补偿电阻；在输出端之间设置了一只恒流源，恒流源与导线的接点即为输出端。上述补偿电阻在零度时的阻值为100Ω～100KΩ，该电阻在冷端工作温度范围内的平均温度系数为(10-4～10-2)1/℃和-(10-4～10-2)1/℃。实施时，根据不同分度号及冷端的工作温度范围，恒流源电流I应满足I＝S(
αR0)-1，其中
S为该分度号热电偶在冷端的工作温度范围内的平均塞贝克系数，R0为零度时补偿电阻的阻值，α为补偿电阻在冷端工作温度范围内的平均温度系数。上述结构的工作原理是：电流流经补偿电阻产生压降，冷端温度变化时该压降变化值与该热电偶对应温度下电势变化值相同，输出端的电势与冷端温度无关，从而达到自动补偿冷端温度的目的。
本实用新型与现有技术相比，由于将恒压源改为恒流源，使得补偿电阻能很方便地串接于远离测量仪表的热电偶冷端；测量仪表、恒流源仅需两根普通导线与热电偶连接。不但可以在不用补偿导线延伸热电偶冷端的情况下实现热电偶的测温，而且简化了测量电路，特别适用于远距离热电偶测温。
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步介绍：
图1为本实用新型实施例的电路原理图。
图2为图1中补偿电阻R的一种等效电阻的内部组成电路。
图1所描述的电路包括一热电偶WR，补偿电阻R串接于热电偶冷端的正端B，热电偶冷端的负端E和补偿电阻R的另一端C分别通过普通导线EF和普通导线CD与恒流源A相连接，恒流源与导线的接点D、F即为输出端。测量时，用仪表测出该输出端的电势即可达到测温目的。
本实用新型的实施中，补偿电阻R其零度时的阻值R0的范围是100Ω～100KΩ，在冷端工作温度范围内的平均温度系数的范围是(10-4～10-2)1/℃和-(10-4～10-2)1/℃；优选为R0的范围是500Ω～10KΩ，
α的范围是(5×10-4～5×10-3)1/℃和-(5×10-4～5×10-3)1/℃。
本实用新型的实施中，根据不同分度号及冷端的工作温度范围，恒流源(A)电流I应满足I＝
S(
αR0)-1，I为负值时，即意味着电流的实际流向与图1所描述的箭头方向相反。
在下述各分度号的实施中，本实用新型所述的输出端电势减去IR。所得差值即为热电偶工作端温度对应的电势。
分度号K，冷端的工作温度范围0～100℃，
S＝40.96μV/℃，电阻R。为200Ω，平均温度系数
α为3.85×10-31/℃，铂电阻，电流I＝53.18μA，补偿精度小于1.8℃。
分度号S，冷端的工作温度范围0～70℃，
S＝6.17μV/℃，电阻R0为2336.5Ω，平均温度系数
α为4.28×10-31/℃，铜电阻，电流I＝0.617μA，补偿精度小于2.5℃。
分度号E，冷端的工作温度范围0～100℃，
S＝63.17μV/℃，电阻R0为40KΩ，平均温度系数
α为4×10-41/℃，铜镍合金电阻，电流I＝3.948μA，补偿精度小于2.5℃。
图1中，电阻R0也可以采用不同形式的等效电阻来替代。图2示出了一种等效电阻内部电路。电阻R2和热敏电阻RT串接后与电阻R1并联。电阻R1、R2为固定电阻，R1＝6KΩ，R2＝2KΩ；电阻RT为负温度系数的热敏电阻，型号为MF11，材料常数为1500°K，25℃时的阻值为10KΩ。该电路的等效电阻为：R0＝4.491KΩ，
α＝-4.132×10-31/℃；当分度号为T时，冷端的工作温度范围为0～50℃，S＝40.70μV/℃，电流I＝-2.193μA，补偿精度小于2℃。
Claims (2)
1、一种热电偶冷端温度补偿电路，主要包括热电偶(WR)，以及热电偶至输出端的普通连接导线(CD、EF)，其特征是：在热电偶(WR)冷端的正端(B)或负端(E)与相应的输出端(D或F)之间串接了一只和冷端温度保持一致的补偿电阻(R)；在输出端(D、F)之间设置了一只恒流源(A)；补偿电阻(R)在零度时的阻值为100Ω～100KΩ，在冷端工作温度范围内的平均温度系数为(10-4～10-2)1/℃和-(10-4～10-2)1/℃；恒流源(A)的电流应满足I＝S(αR0)-1。
2、根据权利要求1所述热电偶冷端补偿电路，其特征是：补偿电阻在零度时的阻值优选为500Ω～10KΩ，补偿电阻在冷端工作温度范围内的平均温度系数优选为(5×10-4～5×10-3)1/℃和-(5×10-4～5×10-3)1/℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95218706 CN2234085Y (zh) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 热电偶冷端温度补偿电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95218706 CN2234085Y (zh) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 热电偶冷端温度补偿电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2234085Y true CN2234085Y (zh) | 1996-08-28 |
Family
ID=33867147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 95218706 Expired - Fee Related CN2234085Y (zh) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 热电偶冷端温度补偿电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2234085Y (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102798481A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 热电偶的冷端补偿测温方法 |
| CN104160254A (zh) * | 2012-02-23 | 2014-11-19 | 菲尼克斯电气公司 | 具有位置补偿的温度测量模块 |
| CN105021299A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-11-04 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 具有导线电阻补偿的热电偶模块 |
| CN105115619A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-02 | 成都众山科技有限公司 | 热电偶检测的温度变送器 |
| CN105181163A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 成都众山科技有限公司 | 可提升信号转换精度的温度变送器 |
| CN107101741A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-29 | 深圳市汇川控制技术有限公司 | 一种测温系统及方法 |
| GB2557351A (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-20 | Continental Automotive Gmbh | Method for measuring an absolute temperature at a hot-end side of a thermocouple element and measuring device comprising the thermocouple element |
| CN109460085A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-12 | 姚兆年 | 一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统 |
| CN111077924A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-04-28 | 石钢京诚装备技术有限公司 | 一种加热炉温度控制过程中的误差矫正方法 |
| CN113932937A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 武晓愚 | 基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法、系统和存储介质 |
| CN115128353A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-30 | 武汉市鑫宇环检测技术有限公司 | 一种补偿电阻的测试电路与测试方法 |
-
1995
- 1995-08-08 CN CN 95218706 patent/CN2234085Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104160254A (zh) * | 2012-02-23 | 2014-11-19 | 菲尼克斯电气公司 | 具有位置补偿的温度测量模块 |
| CN104160254B (zh) * | 2012-02-23 | 2017-05-24 | 菲尼克斯电气公司 | 具有位置补偿的温度测量模块 |
| CN102798481A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 热电偶的冷端补偿测温方法 |
| CN105021299A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-11-04 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | 具有导线电阻补偿的热电偶模块 |
| CN105115619A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-02 | 成都众山科技有限公司 | 热电偶检测的温度变送器 |
| CN105181163A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 成都众山科技有限公司 | 可提升信号转换精度的温度变送器 |
| GB2557351A (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-20 | Continental Automotive Gmbh | Method for measuring an absolute temperature at a hot-end side of a thermocouple element and measuring device comprising the thermocouple element |
| CN107101741A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-29 | 深圳市汇川控制技术有限公司 | 一种测温系统及方法 |
| CN109460085A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-12 | 姚兆年 | 一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统 |
| CN109460085B (zh) * | 2018-11-08 | 2024-04-26 | 姚兆年 | 一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统 |
| CN111077924A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-04-28 | 石钢京诚装备技术有限公司 | 一种加热炉温度控制过程中的误差矫正方法 |
| CN113932937A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 武晓愚 | 基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法、系统和存储介质 |
| CN115128353A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-30 | 武汉市鑫宇环检测技术有限公司 | 一种补偿电阻的测试电路与测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN2234085Y (zh) | 热电偶冷端温度补偿电路 | |
| US4133700A (en) | Cold junction thermocouple compensator | |
| US5300917A (en) | Junction box having integrally formed shunt | |
| US20100201369A1 (en) | Coated Motor Vehicle Battery Sensor Element and Method for Producing a Motor Vehicle Battery Sensor Element | |
| JPH03504048A (ja) | 温度測定回路 | |
| CN109085211B (zh) | 一种洁净室受害区检测方法 | |
| MY119929A (en) | Multiple resistive sensors for a coriolis effect mass flowmeter | |
| US4186339A (en) | Method and apparatus for measuring current, especially useful in multi-ampere systems | |
| CA2719236C (en) | Current measurement apparatus with shunt resistor and heat sink | |
| US4198859A (en) | Heat flow probe | |
| US4492123A (en) | Thermal conductivity vacuum gage | |
| CN1548934A (zh) | 温度传感器其温度检测电路及方法 | |
| CN102004187B (zh) | 串联附加电阻差值法的特小直流电阻测量方法 | |
| CA1069337A (en) | Cold junction thermocouple compensator | |
| CN111795757A (zh) | 热电偶冷端补偿电桥、热电偶组件及温度传感器 | |
| CN110174540B (zh) | 分流电阻器的测量系统 | |
| CN2221207Y (zh) | 热电偶数字温度计线性补偿装置 | |
| CN112798130B (zh) | 一种多路测温装置及其多路测温电路 | |
| CN2180987Y (zh) | 热电偶补偿器 | |
| US1695867A (en) | Temperature-measuring device | |
| CN112798129B (zh) | 一种测温装置 | |
| CN215116568U (zh) | 变频器性能测试通用变阻系统 | |
| CN2379795Y (zh) | 热敏电阻粮食测温普通电缆 | |
| KR900000247B1 (ko) | 멀티온도 측정용 기준접점박스를 이용한 온도 측정장치 | |
| KR100275568B1 (ko) | 측온 센서 회로의 단선검출방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Designer after: Wang Songxiang Designer before: Hu Weibiao |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: DESIGNER; FROM: HU WEIBIAO TO: WANG SONGXIANG; PATENTEE; FROM: HU WEIBIAO TO: WANG SONGXIANG |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Wang Songxiang Patentee before: Hu Weibiao |
|
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |