02.26 熱電偶4-20毫安怎麼測量?

景旺95719916


熱電偶4-20毫安怎麼測量?

熱電偶是基於熱電效應工作的,產生的是熱電勢,因此輸出的是毫伏級的電壓信號,直接測量其是否有毫安信號是測量不出的。

但可以通過熱電偶溫度變送器將其輸出信號轉換為統一的標準信號4-20mADC或1-5VDC,以此來實現對溫度的自動檢測或自動控制。

熱電偶溫度變送器配合使用方可輸出標準信號,但是要注意的是熱電偶溫度變送器不是通用的,為什麼?

因為不同分度號的熱電偶其熱電特性不同,所以熱電偶溫度變送器的非線性反饋電路會隨著熱電偶分度號及測溫範圍的不同而發生變化。因此,熱電偶溫度變送器不是通用的,比如K型熱電偶只能用K型熱電偶溫度變送器。

圖中是一塊熱電偶溫度變送器。由熱電偶的特點可知,一是其冷端溫度必須恆定,二是其熱電勢與熱端溫度成非線性關係。用的熱電偶溫度變送器就能改善其這兩個特點。比如,溫度變送器輸出信號與熱電偶的熱電勢成線性關係,是得益於深度負反饋電路。接線過程中,由於熱電偶輸出毫伏級電壓信號為直流電信號,因此有正負極之分。此外還需要一個供電迴路電源直流24V。由圖中可知,這是一塊兩線制的熱電偶溫度變送器,供電電源與4-20mA輸出共用一對線。

此時就可以測量熱電偶的4-20mA信號,因為輸出的信號與熱電勢是成線性關係的。假設測量範圍為0-1000℃,使用的是k型熱電偶及k型熱電偶溫度變送器。
當溫度為零攝氏度時,輸出的熱電勢為0mV,溫度變送器輸出的電流信號為4mA。當溫度為100攝氏度時,輸出熱電勢為4.096mV,輸出電流信號為5.6mA。當溫度為1000攝氏度時,輸出熱電勢為41.276mV,輸出電流信號為20mA。


Talk工控小白


首先需要說明的是熱電偶無法輸出4/20mA信號,它只能輸出微弱的電壓信號。

通常我們是講熱電偶信號接到溫度變送器上,溫度變送器的輸出才是4/50mA信號,然後才送給PLC或DCS等設備處理應用。

如果測量4/20信號,您可以斷開4/20mA信號一條迴路串入萬用表,使用萬用表的毫安檔位進行測量,如果想更方便測量建議購買福祿克的過程級電流表進行在線測試,非常的方便也不影響設備的正常運行。

希望我的回答對您有所幫助,謝謝!



小電貓課堂


我是電子及工控技術,我來回答這個問題,對於這個問題我來回答二個測量方案供朋友們參考。熱電偶是一種測量溫度的傳感器,在使用上就是利用了熱電偶所具有的熱電效應來進行測溫的。這種熱電偶傳感器可以將溫度變化轉變為微小的電動勢的變化量,然後經放大後用來控制執行機構,從而達到控制溫度的目的,同時我們還可以運用顯示器件實時把溫度顯示出來。

用分離元件實現電壓/電流變換電路來測量4毫安-20毫安

由於熱電偶具有熱電效應,因此它無法直接輸出4毫安-20毫安的電流,我們可以通過各種電子元器構造成電壓/電流變換電路,如下圖所示就是用三極管、運算放大器以及一些電阻構造了一個電壓/電流變換電路。通過這個電路可以將直流1V-5V(DC)電壓轉換為直流(DC)4毫安-20毫安電流值。在VB端加一個10V的基準電壓,由熱電偶得到的電壓放大到1V-5V加到基準電壓VB上然後從運放的反向端輸入。三極管T1和T2組成一個電流複合放大管作為射極跟隨器,其輸出的電流I0=I1,我們只要斷開I1支路串聯一個電流儀表就可以得到4~20毫安的電流值。

這個電路圖其外圍電阻取值要注意,為了使輸出電流值精度高,我們一般使電阻R1=40.25KΩ、R2=40KΩ、Rf=62.5Ω、KR=10KΩ。

用集成V/I轉換電路實現4毫安-20毫安的測量

為了簡化電路的複雜程度提高測量的精度,我們也可以直接用集成電壓/電流轉換電路實現4毫安-20毫安的測量,這種芯片其實還是挺多的,比如ZF2B20芯片、AD594芯等。例如我們可以用ZF2B20芯片就是用的一款V/I轉換集成電路,它的作用是通過內部電路轉換實現一個與輸入電壓成比例的輸出電流,它的輸入電壓範圍在0~10V,輸出電流就是4毫安~20毫安,其原理示意圖如下圖所示。

當然除了以上所用的V/I轉換集成芯片外,還有WS211-10集成電路也可以實現0~10V輸入轉換為4毫安~20毫安電流輸出。

可以顯示溫度值的電路

為了能夠顯示溫度值,我們可以採用AD594芯片,這樣熱電偶分別接在芯片AD594的第1引腳和第14引腳,當熱電偶的溫度變化時就會從9腳輸出對應的電壓值,這個電壓值與溫度值是成線性關係的,因此可以直接用儀表測出電壓值不需要電流的轉換了。如果想顯示出溫度數值,就直接加上一個ICL7107數字顯示電路通過數碼管就顯示出來了。

這個集成電路的特點是結構簡單、使用方便,精確可靠,溫度控制調節範圍寬,通常多用於自動控制系統中對溫度進行檢測。

以上就是我對這個問題的解答,希望能給朋友們帶來參考作用,敬請關注電子及工控技術。


電子及工控技術


一、先了解一下熱電偶測溫原理:利用熱電效應原理測溫。熱電偶由兩種不同金屬材料的導體或半導體組成,其一端(測量端,熱端)相互連接並感受被測溫度;另一端(冷端,參比端)連接到測量裝置中。熱端和冷端產生溫差就會在迴路中產生電動勢,所以在迴路中產生一定大小的電流,這就是熱電效應。在冷端恆溫的情況下,熱電勢隨著熱端溫度的升高而增加,其數值只與熱電偶材料及兩端溫度有關。

二、如何測量熱電偶(電壓信號測量)

先說明補償導線一般紅色的線為正極,其它顏色的線為負極。

1. 先用萬用表打到電壓MV毫伏檔,熱電偶因為測量的是電壓信號,所以用萬用表測量時不用拆除接線,正負也好判斷,測量時萬用表會顯示電壓正負。

2. 具體對應溫度多少度大家可以查看熱電偶分度表,因為有7種分度,這裡就不一一說了。

3. 用萬用通斷檔測量熱電偶兩個端子如果通,則初步說明熱電偶是好的。如果不通則說明熱電偶壞了。

三、題中問的是如何測量4-20mA電流,由此可知說的是一體化溫度變送器,如下圖

四、一體化溫度變送器原理:採用熱電偶、熱電阻作為測溫元件,從測溫元件輸出信號送到變送器模塊,經過穩壓濾波、運算放大、非線性校正、V/I轉換、恆流及反向保護等電路處理後,轉換成與溫度成線性關係的4~20mA電流信號0-5V/0-10V電壓信號,RS485數字信號輸出。為防止熱電偶測量中由於電偶斷絲而使控溫失效造成事故,變送器中還設有斷電保護電路。當熱電偶斷絲或接解不良時,變送器會輸出最大值(28mA)以使儀表切斷電源。

五、由上可知電流測量很簡單,直接用萬用表串聯測量電路中的4-20mA電流即可


電儀知識


你好😊,使用數字萬用表調到電流檔的20mA檔位,表筆插在mA和com口,然後串接在電路中就可以了就會顯示該數值了。




創意電工分享


溫度變送器的功能就是把溫度值轉成線性的電流值,因為是線性的關係,所以就會符合公式:ax+b=y,把-200℃對應4mA,500℃對應20mA帶入就是-200a+b=4,500a+b=20,計算出結果就是a=16/700,b=60/7,因此公式就是16x/700+60/7=y,把-15℃帶入就是16*(-15)/700+60/7=5760/700≈8.2mA望採納。。。。。 ------------- 如果我回答對你有幫助,請關注我一下。或有其他問題也可以關注我,給我發私信


蔓莓愛游泳


熱電偶經變送器才能轉換成4-20mA信號,串聯電流表測量對應溫度的電流值。


一口紅1


用萬用表電阻檔測量


相思依舊36522867


用鉗形表串聯測量


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