Форум программистов «Весельчак У»
  *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Вам не пришло письмо с кодом активации?

  • Рекомендуем проверить настройки временной зоны в вашем профиле (страница "Внешний вид форума", пункт "Часовой пояс:").
  • У нас больше нет рассылок. Если вам приходят письма от наших бывших рассылок mail.ru и subscribe.ru, то знайте, что это не мы рассылаем.
   Начало  
Наши сайты
Помощь Поиск Календарь Почта Войти Регистрация  
 
Страниц: [1]   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Термопара и длинный провод.  (Прочитано 2378 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« : 06-01-2018 19:38 » 

Доброго вечера.

Обдумываю вот какую тему: есть термопара (ТХА), и от неё к усилителю будет идти довольно длинный провод - примерно 20-25 м. Усилитель предполагается использовать типа ОУ с входом на полевых транзисторах, опасаюсь наводок. Что лучше предпринять? Засунуть в металлическую заземлённую трубу? Или же применить какое-нибудь хитрое заземление через ёмкость? Или ещё есть варианты?
Записан
Finch
Спокойный
Администратор

il
Offline Offline
Пол: Мужской
Пролетал мимо


« Ответ #1 : 06-01-2018 20:11 » 

Как один из вариантов коаксильный кабель.
Записан

Не будите спашяго дракона.
             Джаффар (Коша)
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #2 : 06-01-2018 20:22 » 

Как один из вариантов коаксильный кабель.
Тонкий он, если речь об обычном бытовом антенном, и температуру у "холодного спая" придётся измерять не у прибора, а в месте перехода на медь. Как выглядит термопара: два провода, один хромель, другой алюмель, оба сечением 1 мм2. Для изолирования они вставлены в керамические цилиндры наружного диаметра где-то 7 мм и длиной в 10 мм с двумя продольными отверстиями под жилы.
Записан
Sla
Команда клуба

ua
Offline Offline
Пол: Мужской

WWW
« Ответ #3 : 06-01-2018 23:06 » 

максимально приблизить съем  и цифрой отдавать..
Записан

Мы все учились понемногу... Чему-нибудь и как-нибудь.
RXL
Технический
Администратор

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

WWW
« Ответ #4 : 07-01-2018 00:59 » 

Витая пара в экране, экран на землю в одном месте - на входе в усилитель. Соотв. дифференциальный усилитель. Вторым каскадом добавить фильтр НЧ. Как-то так.
Записан

... мы преодолеваем эту трудность без синтеза распределенных прототипов. (с) Жуков М.С.
Ochkarik
Команда клуба

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #5 : 07-01-2018 19:55 » 

RXL, Рома правильно говорит.
вынести ОУ ближе к термопаре никакой возможности? у ТХА кажется пишут 40мкв/градус.  может и навестись что нибудь похожего порядка. диапазон и точность большая нужна?
Записан

RTFM уже хоть раз наконец!  RTFM :[ ну или хотя бы STFW...
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #6 : 07-01-2018 20:37 » 

Работа вот начнётся, посмотрю всё ещё своими глазами и на свежую голову. Собственно, её ставят из-за верхнего предела температуры, а не для супер точности. Суть в том, что при температуре в печи выше 600 С теплообмен начинает происходить  всё больше излучением, поэтому для точности при гомогенизации (1000-1100С), чтобы не допустить пережога, крепить нужно термопару в специальное технологическое отверстие в детали, отсюда начинает расти запас по длине. Плюс нужно расстояние, чтобы проволока остывала плавно до "холодного спая". Ну и размещение стойки.

Точность фактически нужна порядка 1 С, но для регулирования лучше больше, то есть ориентироваться стоит на 10 мкВ. Понятное дело, что внутри ОУ есть некая защита, но также стоит, возможно, подумать о страховке. Есть конечно и готовые решения типа "Термодат" http://termodat.ru, но нужно извести запасы, плюс приобрести опыт.
Записан
Ochkarik
Команда клуба

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #7 : 08-01-2018 20:12 » 

получается, что витой пары не получается? даже не представляю как вообще планируется провода конструктивно выполнять при таких температурах. или на проводах меньше? в любом случае - витой пары скорее не получится, экран может быть в виде трубочки сделать но конструктивно хлопотно будет...
ФНЧ на входе в любом случае не повредит, или в обратной связи.  А может,  опытным путем будет проще посмотреть разброс значений, и в зависимости от - думать дальше
Записан

RTFM уже хоть раз наконец!  RTFM :[ ну или хотя бы STFW...
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #8 : 08-01-2018 21:24 » 

даже не представляю как вообще планируется провода конструктивно выполнять при таких температурах. или на проводах меньше?
Я уже говорил про керамические бусы:

в них прокладывается проволока.

* 12.jpg (25.96 Кб - загружено 467 раз.)
Записан
RXL
Технический
Администратор

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

WWW
« Ответ #9 : 08-01-2018 22:27 » 

Где менее 100 С можно и витой парой. На том же сайте termodat есть удлинительный провод, выдерживающий до: 175-250 C.
Что касается экрана. Предположу, что можно в стальной трубе пустить. Для участка менее 500 C можно по изолятору алюминиевой фольгой обернуть. Изолировать асбестом (не в курсе, есть ли что-то менее вредное, но схожее по качеству). Возможно есть уже готовые решения.
Записан

... мы преодолеваем эту трудность без синтеза распределенных прототипов. (с) Жуков М.С.
RXL
Технический
Администратор

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

WWW
« Ответ #10 : 08-01-2018 22:30 » 

Aether, а нельзя ли мерить дистанционно, по излучению?
Записан

... мы преодолеваем эту трудность без синтеза распределенных прототипов. (с) Жуков М.С.
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #11 : 09-01-2018 11:31 » 

Где менее 100 С можно и витой парой.
Тут фишка вот какая: термопара не способна измерять абсолютную температуру, она измеряет разность температур между "горячим" и "холодным" спаями. Соответственно, у "холодного" спая (ХС) температуру измеряют, например, термистором, а абсолютную температуру определяют суммой значений с термистора и термопары. Если выпуск из печи сделать менее метра, то температура ХС может прыгать от, условно, 18 С до 50 С, и для обеспечения точности туда придётся ставить термистор. Но от проблем это не избавит, на предполагаемые изделия будут крепиться до 8 термопар, чтобы регулировать обогрев зонами, и добиваться очень равномерного температурного поля. Избыток длины термопары будут либо бросать на короб, либо сматывать в бухту - не знаю что хуже, но думаю, что лучше в бухту. К стойке, понятное дело, надо пускать металлический заземлённый короб. Вообще, мне понравилась идея сделать ФНЧ после ОУ, просто ток термопары очень мал, и даже ёмкость вблизи 1 мкФ он будет насыщать долго, в общем, это уже не оперативно получится. Тем не менее, ещё вопрос: хватит ли диодной защиты внутри чипа или во входной цепи что-нибудь ещё предусмотреть?

Дистанционное измерение дорогое, не точное. Если интегрировать его стационарно, то нужно ещё и охлаждение организовывать. А вообще, я с термографами встречался всего пару раз в жизни, когда нужно было сопровождать энергетиков в связи с проверкой электрических сетей на предприятии.
Записан
Ochkarik
Команда клуба

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #12 : 09-01-2018 14:23 » 

Пишут, что внутреннее сопротивление термопары достаточно маленькое, и мол это их плюс. Кто то 0.2 ома намерял на ТХК-0193-03
так что емкость на линии почти не должна влиять на измерения.
при таком внутреннем сопротивлении  - там может и не наведется ничего.
печка электрическая? - тогда добавить фильтр от 50/100Гц. и подальше от магнитных полей нагревательного элемента.

конструктивно у термопары корпус изолирован от выводов?
ага, вижу выпускают оба варианта...
тогда скорее в трубку и на керамическх изоляторах, дифом сколько нужно. но опять же, если есть возможность проще провести опыт на простом длинном кабеле прежде чем пихать датчик в печку. по факту можно будет уже про экран думать.

отдельно подумать о том, куда получится заземлен корпус датчика, а куда получится заземлен измерительный стенд.
« Последнее редактирование: 09-01-2018 14:43 от Ochkarik » Записан

RTFM уже хоть раз наконец!  RTFM :[ ну или хотя бы STFW...
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #13 : 09-01-2018 15:12 » 

Кто то 0.2 ома намерял на ТХК-0193-03
Удельное сопротивление:
меди 0,018 Ом*мм2
хромели 0,680 Ом*мм2
алюмели 0,330 Ом*мм2
l = 20 м; S = 1 мм2
Rхр = 13,6 Ом
Rал = 6.6 Ом
Rобщ = 20,2 Ом плюс какое-то переходное сопротивление в месте спая, но им вероятно можно пренебречь. Правильно мыслю?
tau = RC = 20,2 Ом * 1 мкФ... В общем, да, Вы похоже правы.

печка электрическая?
Да, печь сопротивления.

конструктивно у термопары корпус изолирован от выводов?
От каких выводов? Силовой части печи? Конечно, блок управления печью в отдельном металлическом ящике, вся проводка идёт в металлических коробах.

если есть возможность проще провести опыт на простом длинном кабеле прежде чем пихать датчик в печку.
Понятное дело, просто пока идут априорные думы.

отдельно подумать о том, куда получится заземлен корпус датчика, а куда получится заземлен измерительный стенд.
Цех имеет свой контур заземления, а вот заземлена ли нейтраль? Думаю, да, но это нужно уточнить.
Записан
Ochkarik
Команда клуба

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #14 : 09-01-2018 15:48 » 

По сопротивлению - "почти" правильно.
Про сопротивление кабеля я как-то забыл подумать, поэтому я говорил говорил о эквивалентном внутреннем сопротивлении источника напряжения, который представляет из себя сама термопара как преобразователь тепловой энергии в электрическую. Думаю это как-то иначе считать надо.  
 (измерять можно примерно )
В вашем случае к нему последовательно добавится насчитанные вами 20 ом которые на проводе  набегают и если сопротивление источника будет значительно меньше, то определяющим будет - потери в проводе.

про заземление - надо проверить не образуется ли замкнутого земляной контура из экрана для этой пары и контуров заземления приборов. Потому что иначе по экрану может начать протекать токи утечки, на такой контур с большой площадью может навестись магнитное поле и токи от него....
Короче, по экрану не должен протекать ток. отсюда упомянутое выше требование землить экран с одной стороны. Возможно вам необходимо будет это продумать в силу конструктива.
« Последнее редактирование: 09-01-2018 15:51 от Ochkarik » Записан

RTFM уже хоть раз наконец!  RTFM :[ ну или хотя бы STFW...
Aether
Специалист

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #15 : 09-01-2018 18:59 » 

... поэтому я говорил говорил о эквивалентном внутреннем сопротивлении источника напряжения, ...
Так-то да, имеет смысл снять характеристику под разной нагрузкой. Тем не менее, как я понимаю физику, энергию генерирует не сам спай, а проводник, по длине которого нужно интегрировать какую-то функцию, зависящую от распределения по нему градиента температуры и вида его материала. Если бы кольцевой проводник был сделан из одного материала, то сумма (интеграл) градиентов температурного поля была бы равна нулю, как и наблюдается. В общем, хочу сказать, что внутреннее сопротивление источника должно быть зависимо от конструктивного исполнения термопары, и включать в себя значительную долю сопротивления самого проводника. У них получилось 0,2 Ом, а у меня 20 Ом, но их термопара где-то 0,5 м, значит моё значение, пересчитанное на их длину должно составлять 20 * 0,5 / 20 = 0,5 Ом. Возможно, их проводник толще, и составляет, к примеру, 2 мм2, тогда ожидаемое сопротивление 0,25 Ом плюс или минус погрешность измерения.
Записан
Ochkarik
Команда клуба

ru
Offline Offline
Пол: Мужской

« Ответ #16 : 09-01-2018 22:37 » new

пардон, мои представления о термопаре были неверны, почитал википедию о термопаре.
возможно вы правы, хотя сомнения у меня остаются. в любом случае величина не сильно большая должна получится.
Записан

RTFM уже хоть раз наконец!  RTFM :[ ну или хотя бы STFW...
Страниц: [1]   Вверх
  Печать  
 

Powered by SMF 1.1.21 | SMF © 2015, Simple Machines