Мультиметр с термопарой для измерения температуры: цены от 412 рублей, отзывы, производители, поиск и каталог моделей – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

используется чистый материал с известной температурой / поведение сопротивления для определения температуры на датчике. Цифровой мультиметр модели 2110 измеряет сопротивление RTD. элемент, сравнивает его с известными характеристиками сопротивления RTD, и сообщает о напряжении. См. Рисунок 1 для инструкций по установке для различные характеристики RTD.

относительно точны и, как правило, дают повторяемые результаты. измерения. Однако они, как правило, хрупкие и не точен при более высоких температурах (выше 600 ° C).

Функция измерения RTD может быть активирована на Переднюю панель модели 2110 выполните следующие действия:

Настройте измерение RTD.

1. Нажмите TEMP.
   Настройте измерение.
2. Нажмите CONFIG.
3. Используйте кнопку < или > для выбора ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ (PT100, D100, F100, PT385, PT3916, USER или SPRTD), UNITS (oC, oF или K) или ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (RTD 4 Вт или 2 Вт RTD).

Примечание. Выберите RTD 4 Вт для измерения RTD 3 Вт.

Следующие команды SCPI отражают операции описано в работе передней панели модели 2110:

Настройте измерение.

1. Нажмите CONFIG.
2. Используйте кнопку < или > для выбора ЕДИНИЦЫ (° C, ° F или K) или ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (4 Вт RTD или 2 Вт RTD).

Следующие команды SCPI отражают операции описано в операции на передней панели:

1. SENS: FUNC: TEMP
2. SENS: TEMP: RTD: NTCT
3. SENS: TEMP: UNIT: <имя> где — это Far, Cel или K
4. SENS: TEMP: TRAN: <имя> где <имя> — УПД-ЖД или РДТ

Примечание. Параметры A, B и C для измерений NTCT можно установить только с передней панели.

Использование прецизионных цифровых мультиметров для быстрой проверки датчиков температуры

Калибровка и устранение неисправностей — два очень разных требования. Калибровка поддерживает качество продукции; устранение неполадок влияет на количество продукта. Калибровка происходит по расписанию; устранение неисправностей происходит в аварийных ситуациях. Калибровка должна быть точной; устранение неполадок должно быть быстрым. Когда производственная линия не работает, скорость имеет решающее значение. Неисправный компонент необходимо изолировать и заменить как можно скорее. С помощью прецизионного мультиметра вы можете выполнять быструю проверку большинства датчиков температуры, и хотя эти тесты ничего не говорят о точности датчика, они сообщат вам, если датчик вышел из строя.Иногда это именно то, что вам нужно.

Работает ли эта термопара?
Термопары — это преобразователи без питания, которые генерируют очень низкое напряжение. Когда два разнородных металла контактируют друг с другом, на стыке создается потенциал — эффект Зеебека. Это напряжение на стыке двух металлов пропорционально температуре перехода.

«Тип» термопары описывает металлы, используемые для создания спая, например, в термопаре J-типа в одном проводе используется железо, а в другом — медно-никелевый сплав.Соединение металлов может иметь различную конфигурацию оболочки или может быть обнажено.

Чем выше температура, тем выше напряжение, создаваемое термопарой. (Использование терминов «высокое» и «напряжение» в этом контексте несколько вводит в заблуждение, поскольку напряжение на общей термопаре типа J составляет около 1,0 мВ при комнатной температуре 68 ° F и около 1,9 мВ при температуре тела, 99 ° F).

Есть два шага для проверки термопар. Первый — проверить клеммы на короткое замыкание, а второй — убедиться, что напряжение соответствует температуре.

Первый тест можно провести любым качественным мультиметром. Переведите измеритель в режим измерения сопротивления или непрерывности; на хорошей термопаре вы должны увидеть низкое сопротивление. Если вы видите более нескольких Ом, вероятно, у вас неисправная термопара. Если показание при комнатной температуре близко к 110 Ом, значит, у вас есть RTD — читайте дальше.

Для второго теста требуется измеритель, который может измерять до десятых долей милливольт (0,0001 В). Измеритель, который может измерять сотые доли милливольт (0.00001 В) делает эту проверку еще проще, потому что добавленное разрешение показывает очень небольшие изменения температуры.

Подключите измеритель к клеммам термопары. Захватывая конец термопары, вы должны немного увеличить напряжение, так как вы ее нагреваете. Когда вы отпустите переход, температура (и напряжение) должны упасть.

Мультиметры с мин. / Макс. запись и возможность графического отображения электрических сигналов (аналогично осциллографу) также удобны для этого приложения.Мин Макс. Запись позволяет вам подключить измеритель, подойти к кончику термопары, нагреть его в течение нескольких секунд и вернуться к измерителю, чтобы проверить результаты. Типичные значения для хорошей термопары показаны на рисунке 1.

На рисунке показано, что нагрев наконечника занял 37 с.Конечно, если бы вам пришлось дойти до конца датчика, это время было бы больше.

Работает ли этот RTD? Термометры сопротивления
работают по принципу изменения сопротивления любого проводника в зависимости от температуры. При повышении температуры проводника повышенная молекулярная вибрация препятствует потоку электронов. Таким образом, чем выше температура, тем выше сопротивление материала.

Большинство RTD относятся к типу PT-100. Они состоят из катушки из платиновой проволоки с номинальным сопротивлением 100 Ом в точке замерзания (или, для пуристов, тройной точке) воды.Сопротивления, отличные от 100 Ом при 32 ° F, встречаются реже, но встречаются. Это помогает узнать, каким должно быть сопротивление вашего RTD.

Иногда платину заменяют медью или другим металлом. Например, в некоторых электродвигателях и трансформаторах дополнительный набор медных обмоток функционирует как RTD, указывая на условия перегрева двигателя. В этих специальных приложениях и с металлами, отличными от платины, вы, вероятно, найдете сопротивление точки замерзания, отличное от 100 Ом.

Для измерения RTD или любого сопротивления измерительная система пропускает ток через устройство и измеряет падение напряжения.

Хотя большинство недорогих цифровых мультиметров с функцией милливольт и сопротивления можно использовать для проверки термопар или термисторов, они могут не иметь достаточного разрешения и точности для тестирования RTD. Для проверки RTD вам понадобится измеритель, способный показывать изменения в десятых долях ома, и вам понадобится измеритель, измеряющий до сотых — абсолютное значение сопротивления не важно, но возможность отслеживать небольшие изменения есть.Ищите мультиметры с разрешением до 0,01 мВ или 0,01 Ом и дополнительными функциями, такими как мин. / Макс. запись или графический дисплей. Поскольку небольшие изменения сопротивления отражают большие изменения температуры, их дополнительное разрешение и повышенная точность дают вам более четкое представление о том, насколько хорошо тестируемый RTD работает, давая вам больше уверенности в своих результатах.

RTD могут иметь два, три или четыре вывода. В двухпроводной конфигурации просто подключите измеритель к проводам и измерьте сопротивление.Для RTD PT-100 при комнатной температуре это должно быть около 110 Ом (± 20%). Если вы возьмете кончик термометра сопротивления, вы должны увидеть увеличение сопротивления. Отпустите, и вы увидите, как сопротивление постепенно восстанавливается после того, как вы отпустите наконечник.

Трехпроводные термометры сопротивления обычно используются, когда измерительная система состоит из мостов сопротивления. Провода, соединяющие наконечник с измерительным устройством, имеют собственное сопротивление, зависящее от температуры (как и все металлы). Дополнительный провод помогает мосту уравновесить влияние сопротивления проводов.При проверке трехпроводного RTD омметром все, что вам нужно знать, это то, что два из трех проводов должны быть закорочены. Обычно закороченные провода одного цвета. Между любым из закороченных проводов и третьим проводом датчик должен действовать так же, как его двухпроводный аналог. То есть при комнатной температуре измеритель должен показывать около 110 Ом для RTD PT-100, а сопротивление должно немного увеличиваться при повышении температуры на наконечнике.

Четырехпроводные RTD встречаются реже, чем другие типы.Если вы встретите один, у него должно быть две закороченных пары проводов. Опять же, закороченные провода обычно одного цвета. Сопротивление между проводами разного цвета должно иметь разумное значение при комнатной температуре и увеличиваться при нагревании наконечника.

Работает ли этот термистор? Термисторы
изготовлены из полупроводникового материала и работают по принципу, противоположному RTD. В то время как сопротивление резистивных датчиков температуры увеличивается с повышением температуры, термисторы, как правило, демонстрируют более низкое сопротивление при более высоких температурах.Это связано с тем, что полупроводниковые материалы имеют тенденцию проводить больше электронов при повышении температуры.

Хотя доступно много типов термисторов, двухпроводные термисторы являются наиболее распространенными для измерения температуры общего назначения. Проверка термистора включает в себя измерение сопротивления. Используя функцию сопротивления цифрового мультиметра, вы сможете наблюдать, как сопротивление преобразователя стабилизируется при комнатной температуре и падает по мере нагрева кончика преобразователя.

Термисторы обычно имеют большое изменение сопротивления на градус температуры, поэтому практически любой измеритель можно использовать для быстрой проверки реакции термистора.Графические мультиметры могут воспользоваться этим свойством, графически отображая изменяющееся сопротивление. На рис. 2 показан график изменения сопротивления термистора, который был кратковременно нагрет.

Words to Wise
Датчики температуры обычно сильно выходят из строя. Вместо того, чтобы дрейфовать, они обычно просто перестают работать. Хотя ничто не может заменить регулярную калибровку и сертификацию, в крайнем случае прецизионный цифровой мультиметр может сработать для вас как надежный инструмент для поиска и устранения неисправностей.

Что такое термопара? Как это работает? Какова его цель или использование?

Измерение температуры — важный процесс для многих действий, которые происходят вокруг нас. Подумайте о кондиционировании воздуха, который делает вашу комнату комфортной, об автомобилях, едущих по дороге, о самолетах, летящих над головой, или даже о электростанции, вырабатывающей электричество, которое вы используете в настоящее время.Эти действия могут сильно отличаться друг от друга, но у них есть по крайней мере одна общая черта: измерение температуры термопарами. Так что же такое термопара? Как это работает? Что это за обычаи? Давайте исследуем вопрос: что такое термопара?

Рисунок 1: Реальная термопара!

Термопара измеряет температуру, поэтому технически термопара — это разновидность термометра.Конечно, не все термометры одинаковы. Термопару составляют два разных металла. Обычно в виде двух скрученных, сваренных или обжатых проволок. Температуру определяют путем измерения напряжения. Нагревание металлической проволоки приведет к возбуждению электронов внутри проволоки и их желанию двигаться. Мы можем измерить этот потенциал движения электронов с помощью мультиметра. С помощью этого измерения мы можем рассчитать температуру.

Короче говоря, термопара преобразует температурную энергию в электрический сигнал.На этот сигнал может воздействовать, возможно, непосредственно человек, контролирующий термопару. Но более вероятно, что это автоматизированная система, которая наблюдает, записывает или использует данные для выполнения действия. Давайте взглянем на схему термопары, чтобы понять, как работает этот прибор.

Как вы можете видеть на Рисунке 2, термопара — относительно простой прибор. Два провода, состоящие из разнородных металлов, соединяются там, где необходимо измерить температуру.Это соединение называется измерительным узлом. Остальные концы проводов тоже подключаются. Но на этот раз в районе, где температура известна. Эта область называется опорным переходом. Давайте проведем небольшой эксперимент, нагрея один конец термопары и добавив способ измерения того, что происходит.

Подавая тепло к измерительному переходу, мы можем заставить электроны в металлическом проводе возбуждаться и течь, создавая ток.Поскольку мы хотим измерить напряжение этого тока, мы подключили опорный переход к мультиметру с помощью медного провода. Ток, измеряемый нашим мультиметром, дает нам показания в милливольтах (мВ). Давайте увеличим температуру на нашем измерительном переходе и посмотрим, что произойдет с показаниями нашего мультиметра.

По мере того, как измерительный спай нагревается сильнее, показания нашего мультиметра на опорном спайе соответственно увеличиваются.Важная часть значения на нашем мультиметре заключается в том, что оно является функцией разницы температур между двумя переходами. Мы можем отобразить эту взаимосвязь между двумя переменными. Таким образом, если мы знаем температуру контролируемого эталонного спая и можем измерить изменение напряжения при нагревании измерительного спая. Затем мы можем определить температуру в точке измерения.

Хотя термопара не сообщает нам напрямую температуру измерительного спая, она дает нам напряжение.Это напряжение представляет собой читаемый электрический сигнал, который зависит от разницы температур между измерительным и эталонным спаями. Вы можете построить график или таблицу этой корреляции между напряжением и температурой. И мы можем ссылаться на сигнал напряжения, чтобы определить соответствующую температуру. Некоторые аспекты, такие как тип используемых проводов и температура холодного спая, должны оставаться постоянными. Но в конечном итоге у нас есть повторяемый процесс измерения температуры, который можно воспроизводить бесконечно.

Давайте рассмотрим науку, лежащую в основе термопары, более подробно. Мы начнем с двух разных металлических проволок, одна сделана из железа ( Fe ), а другая — из константана (сплав меди и никеля, CuNi ). Объединение этих проводов вместе создает потенциал напряжения. Потенциал напряжения — это способность протекания тока, которая будет варьироваться в зависимости от свойств металлов, из которых сделаны соединенные провода.

Имейте в виду; на самом деле ничего не происходит, просто соединяя два провода вместе, просто вероятность того, что что-то произойдет. В этом случае потенциал для протекания тока. Легкий способ представить себе этот потенциал напряжения — представить неподвижный валун, просто сидящий на вершине холма. Если вы приложите к этому силу, у вас будет много камней, несущихся с холма. Однако, пока вы не толкнете камень, есть только потенциал.

Если наши провода подключены только в одной точке, ток не может протекать.Однако, если мы соединим другой конец проводов вместе, мы создадим цепь или путь, по которому может следовать ток. Поскольку мы снова соединили два провода вместе, мы также создали другой потенциал напряжения. Помните, что это всего лишь возможность протекания тока. Кроме того, поскольку два перехода представляют собой железную и никелевую проволоку, соединяющуюся друг с другом, эти два напряжения идентичны; между ними нет измеримой разницы.

На предыдущей диаграмме у нас есть цепь, состоящая из двух разных металлических проводов с двумя напряжениями.Последним ингредиентом, необходимым для завершения этого пошагового исследования термопары, является температура, или, точнее, разница температур. Нагреем одно из проводных соединений. Разница в температуре на одном конце создает другое напряжение. Наконец, у нас есть то, что мы можем измерить. Если мы продолжаем нагревать один конец, создавая большую и более значительную разницу температур, мы можем измерить все большую и большую разницу напряжений. Взгляните ниже на рисунок 8 , разве это не начинает напоминать нашу простую термопару?

Теперь полная термопара — это больше, чем просто пара проводов; это просто самая основная форма, которую они могут принять.Например, современные термопары обычно имеют какую-то внешнюю оболочку и изоляцию для защиты от коррозии и износа.

Кроме того, они обычно не подключаются к мультиметрам, как в наших примерах выше. Это не значит, что рабочий не может считывать измерения напряжения и сравнивать их с таблицей температур. Однако обычно термопары подключаются к централизованной компьютерной системе. Что-то вроде автоматизации, которая может получать показания термопар и воздействовать на эти данные.Наконец, измеренное напряжение не коррелирует с показаниями температуры по прямой линии. Выходы термопар не линейны, поэтому наш график на рис. 5 сильно упрощен.

В этом датчике температуры есть много мелких деталей, которые легко скрыть, но важно понять основы, лежащие в основе этого прибора. Для более подробного обсуждения перейдите на страницу « , вопросы и ответы: что такое термопара?» , где вы можете найти ответы, которые помогут вам заполнить некоторые пробелы.

Вы заинтересовались термопарами? Если вы хотите увидеть разнообразие и реальную доступность различных термопар. Посетите более ЗДЕСЬ и посмотрите термопары, которые производит Enercorp.

Термопары бывают разных форм, размеров и материалов. Различные свойства разных металлов являются ключом к работе термопар. Мы действительно измеряем, как два разных провода реагируют на одну и ту же среду, и вычисляем эти мельчайшие различия по стандартной эталонной температуре.Типичные металлы, используемые в термопарах, — это железо (Fe), медь (Cu), никель (Ni), константан (сплав Cu / Ni), нихром (сплав никеля и хрома (Cr)) и платина (Pt). Каждый металл имеет определенные преимущества и недостатки при измерении температуры термопарами.

Некоторые комбинации металлов могут хорошо работать при более низких температурах, но не при высоких. Другие комбинации могут дать более точные показания в определенном диапазоне температур. Кроме того, другая комбинация может быть более устойчивой к коррозионной среде, в которой она используется, увеличивая срок службы термопары до того, как ее потребуется заменить.

Между термопарами так много различий. Почему бы не заглянуть в наш блог « Различия термопар» , посвященный изучению широкого диапазона различных типов термопар и конкретных областей, в которых они превосходны.

Благодаря разнообразию различных типов термопар, можно найти одинаково разнообразный набор применений. Конечно, термопара может делать только одно — определять температуру, но она может охватывать такой широкий диапазон измерений и настолько универсальна, что может быть полезным инструментом для многих различных отраслей и сред.

Производство товаров требует точного измерения всех видов газов и жидкостей. Системы HVAC нуждаются в данных, подаваемых в автоматизированную централизованную систему для создания комфортных условий жизни и работы. Транспортировка, нефтехимия и производство энергии — все это области, в которых можно встретить применение термопар. Возможности безграничны, так как множество различных процессов, происходящих в наши дни, требуют какой-то способности измерения температуры. Чтобы увидеть, насколько обширен мир термопар, загляните в наш блог « Для чего используются термопары?» .

Итак, теперь вы знаете немного больше о термопарах. Здесь, в Enercorp, мы храним на складе и изготавливаем термопары на заказ для удовлетворения любых потребностей. Наши клиенты варьируются от производителей энергии до предприятий пищевой промышленности, промышленности, например, сталелитейного производства, и многих других. Это могут быть разные группы клиентов, но все они разделяют одну и ту же универсальную потребность: измерение температуры термопарами.

Основы термопар

Что такое термопара?

Термопара — это датчик, используемый для измерения температуры.Термопары широко используются во многих промышленных и научных приложениях благодаря их низкой стоимости, широкому диапазону температур, высокотемпературным ограничениям и доступности во многих типах и размерах. Они присутствуют почти на всех промышленных рынках, включая электроэнергетику, нефть и газ, аэрокосмическую промышленность, полупроводники, фармацевтику, биотехнологии, пищевую промышленность и металлы.

Существует несколько сотен типов термопар, изготовленных из различных комбинаций чистых металлов и сплавов со своими уникальными характеристиками и пригодностью для применения.Для обозначения различных типов термопар даны буквенные обозначения. Типы E, J, K, N и T представляют собой термопары из «недрагоценных металлов», наиболее распространенные типы, в которых используются материалы из железа, константана, никросила, меди, хромеля и алюмеля. Термопары типов B, R и S представляют собой термопары из «благородных металлов» (в основном из платины и родия), которые более дороги и используются в высокотемпературных приложениях.

Как работает термопара?

В 1820-х годах эстонско-немецкий физик Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что при разнице температур между двумя разнородными электрическими проводниками возникает соответствующая разница напряжений.Это явление теперь известно как термоэлектрический эффект, или термоэлектрический эффект. «Эффект Зеебека» отвечает за поведение термопар.

На рисунке 1 показан пример конструкции термопары. Термопара состоит из двух разнородных проводов термоэлементов A и B, соединенных одним концом T1 («горячий» спай). Провода изолированы друг от друга по длине. На другом конце T2 («холодный» спай) поддерживается постоянная эталонная температура (обычно точка плавления льда).Холодный спай — это место, где провод термопары переходит в медный провод для подключения к счетчику. Провод термопары можно подключить непосредственно к счетчику или считывающему устройству, оборудованному внутренней схемой холодного спая. Эта конфигурация обычно менее точна, чем при использовании внешнего холодного спая, поддерживаемого при температуре плавления ледяной ванны. Разница между фактической температурой T1 и эталонной температурой T2 корректируется электронным способом в приборе, измеряющем термопару, чтобы показать фактическую температуру T1. Эта регулировка называется компенсацией холодного спая (CJC).

Рисунок 1. Конструкция термопары

Напряжение (термоэлектрическая сила) создается между проводами холодного спая (T2), когда горячий спай (T1) подвергается воздействию температуры, отличной от температуры холодного спая. Прибор, подключенный к выводным проводам от холодного спая, используется для считывания напряжения термопары.

Теоретически это измерение напряжения зависит только от разницы температур (T1 — T2). При изменении T1 выходное напряжение термопары изменяется пропорционально изменению температуры, но не линейно.Выходное напряжение находится в диапазоне от -10 до 77 мВ (в зависимости от типа термопары и температуры измерения). Корреляция температуры и напряжения устанавливает взаимосвязь, уникальную для различных типов термопар. Эти соотношения суммированы в справочных таблицах, которые служат основой для калибровки термопар.

Почему необходимо калибровать термопары?

Важно отметить, что напряжение термопары создается не в «горячем спайе», где соединяются два металла (T1), а скорее по всей длине (от T1 до T2), на которую провода подвергаются при температуре градиент.Разница температур спаев и измерительное напряжение является правильным только в том случае, если каждый провод термопары однороден (однороден по составу). Поскольку термопара используется в промышленных условиях, проводящие провода могут терять однородность из-за нагрева, химического воздействия или механических повреждений (например, изгиб провода при перепаде температур). Если неоднородный участок цепи термопары подвергается воздействию температурного градиента, измеренное напряжение будет отличаться, что приведет к ошибке.Поэтому термопары следует периодически проверять и калибровать, чтобы гарантировать правильность измерений.

Термопары из недрагоценных металлов (типы E, J, K, N и T) часто создают «неоднородности» при использовании выше 200 ºC. Нагревание этих термопар в печи приведет к дальнейшему изменению проволоки, или их перемещение изменит температурный градиент. Оба приведут к ошибкам калибровки. В этих случаях требуется калибровка «на месте» (на месте). Это делается путем вставки эталонного термометра рядом с калибруемой термопарой и сравнения показаний.

Термопары из благородных металлов (типы B, R и S) также могут иметь неоднородности, но их влияние невелико (около 0,3 ºC), поэтому их можно эффективно откалибровать. Термопары из недрагоценных металлов, используемые только при температурах ниже 200 ° C (тип K ниже 120 ° C), как правило, не имеют больших неоднородностей и могут быть откалиброваны за пределами предприятия.1

¹ Дополнительные советы по неоднородности термопар см. В техническом руководстве Новой Зеландии «Определение термопар».

См. Другие примечания к приложению в этой серии термопар:

2 из 4: Как выбрать оборудование для калибровки термопар

3 из 4: Расчет погрешностей в системе калибровки термопар

4 из 4: Как откалибровать термопару

Рекомендованные товары:

5649/5650 Стандарты термопар типов R и S

9118 Печь для калибровки термопар

Датчик температуры мультиметра — ожидаемое время стабилизации?

Показать текст цитаты