PRODUKTY

Kompensacja temperatury w przypadku czujników

Zmiany warunków środowiskowych oddziałują również na czujniki. Temperatura ma zazwyczaj największy wpływ na dokładność pomiaru ciśnienia. Aby zminimalizować wpływ temperatury na wynik pomiaru, często stosuje się tzw. kompensację temperatury. W tym celu określa się odchylenia pomiarowe spowodowane wahaniami temperatury i odpowiednio reguluje czujnik.

Co to jest kompensacja temperatury?

Kompensacja temperatury – definicja

Kompensacja temperatury to przeciwdziałanie lub korygowanie niepożądanego wpływu temperatury. Pojęcie to jest bardzo istotne w produkcji elementów precyzyjnych oraz wielu elementów i podzespołów elektronicznych.

Aktywna i bierna kompensacja temperatury

Istnieją dwie formy kompensacji temperatury:

  • Kompensacja pasywna: w mostku Wheatstone'a włączone są rezystory zależne od temperatury.

  • Kompensacja aktywna: w rosnącej temperaturze w komorze grzewczej mierzone są różne ciśnienia. Następnie wartości te są porównywane z wartościami z wzorca kalibracyjnego. Wyznaczone na tej podstawie współczynniki temperaturowe są wprowadzane do układu elektronicznego przetwornika ciśnienia, dzięki czemu błędy temperaturowe występujące w praktyce mogą być teraz kompensowane w sposób "aktywny".

Aktywna kompensacja temperatury zapewnia najdokładniejsze wyniki i jest metodą wykorzystywaną najczęściej.

Kompensacja temperatury w czujnikach ciśnienia

Cyfrowe czujniki ciśnienia wykorzystują układy elektroniczne, które dostarczają analogowy sygnał wyjściowy proporcjonalny do ciśnienia wejściowego. Istnieją trzy czynniki w obwodach czujnika, na które mają wpływ na zmiany temperatury otoczenia: napięcie wyjściowe ciśnienia zerowego, zakres czułości ciśnienia oraz rezystancja mostka. Czujniki z kompensacją temperatury są wyposażone w pewne techniki korygujące i minimalizują wpływ jej zmian na te czynniki.


Kompensacja temperatury zimnego złącza w termoparach

Termopary są jednymi z najczęściej stosowanych urządzeń do pomiaru temperatury ze względu na ich wytrzymałość, powtarzalność pomiarów i szybki czas reakcji. Jednakże, jeśli nie przeprowadzisz kompensacji zimnego złącza w obwodzie termopary, pomiar temperatury będzie niedokładny.

Kompensacja zimnego złącza to proces polegający na dodawaniu (lub odejmowaniu) napięcia do napięcia wyjściowego termopary, aby wydawało się, że spoina ma temperaturę 0°C. W rzeczywistości ma ona inną temperaturę, gdyż zimny koniec nie znajduje się w kąpieli lodowej.


Sposoby na kompensację temperaturową zimnego złącza


  • Połączenie zimne w znanej, stałej temperaturze

Można wykorzystać małą skrzynkę przyłączeniową z regulatorem temperatury utrzymującym ją zawsze w określonej temperaturze. Znając temperaturę, w jakiej znajduje się zimne złącze, a także typ termopary, można obliczyć i skompensować temperaturę.

  • Automatyczna kompensacja on-line w urządzeniu pomiarowym

Urządzenie pomiarowe (w postaci przetwornika, karty wejściowej DCS lub kalibratora temperatury) może cały czas mierzyć temperaturę zimnego złącza i automatycznie wykonywać kompensację on-line tego błędu.Ponieważ urządzenie pomiarowe zna również typ termopary, może wykonywać kompensację w sposób automatyczny i ciągły. Jest to najłatwiejszy sposób.

Kompensacja wpływu temperatury i oporności przewodów łączących

W celu kompensacji temperatury i oporności przewodów stosuje się połączenie 3-przewodowe. Jako środek ostrożności podczas korzystania z systemu 3-przewodowego, przewody wiodące powinny być tego samego typu, długości i przekroju, aby zrównoważyć wpływ temperatury każdego z nich.


Kompensacja temperatury klimatyzacji

Odchylenie temperatury rejestrowanej przez czujnik różni się od temperatury rzeczywistej w zależności od wysokości zainstalowania klimatyzatora. Ten błąd kompensuje się, zmieniając podłączenie zworki na płytce sterującej.

Tensometr – kompensacja temperatury

Tensometr służy do pomiaru naprężenia. Kompensacja wpływu temperatury na tensometr jest konieczna, aby zmniejszyć wpływ temperatury na wyniki pomiarów. Głównymi powodami wprowadzania kompensacji termicznej w tensometrach są:

  • rozszerzalność cieplna obiektu pomiarowego

  • rozszerzalność cieplna elementu czujnikowego w tensometrze

  • współczynnik temperaturowy rezystancji przewodów łączących tensometr i elementów czujnikowych