Prečo je kompenzácia studeného spoja potrebná pre prevodníky teploty (alebo analógové vstupné karty používané pre teplotné vstupy v DCS)?
⑴ Teplotné vysielače sú inštalované v teréne, kde teplota studeného konca kolíše v reakcii na zmeny okolitého prostredia.
⑵ Ak sa nepoužije kompenzácia studeného konca, výstup vysielača zaznamená hodnotu vyššiu ako je skutočná teplota; to môže viesť operátorov k chybným úsudkom. Preto je nevyhnutná kompenzácia studených spojov.
Čo je to kompenzátor studeného spoja? Aký je jej princíp fungovania?
Kompenzátor teploty referenčného spoja termočlánku je zariadenie navrhnuté tak, aby automaticky kompenzovalo odchýlky v meraniach termočlánkov spôsobené kolísaním teploty referenčného spoja. V podstate funguje ako DC milivoltový generátor, ktorý vytvára výstupný signál priamo úmerný zmenám teploty referenčného spoja. Pri sériovom zapojení v rámci meracieho obvodu termočlánku umožňuje automatickú kompenzáciu teploty referenčného spoja počas meracích operácií.
Špecifikácie produktu
Tento inteligentný modul vysielača teploty je špeciálne navrhnutý na použitie vo vysoko{0}}výkonných vysielačoch teploty s-protokolom HART{2}}. Podporuje štyri typy RTD (PT50, PT100, PT500 a PT1000) a osem typov termočlánkov (typy E, J, B, K, N, R, S a T). Okrem toho podporuje meranie milivoltových signálov aj odporových signálov. Zariadenie má menovité izolačné napätie 1000 V DC.
Základné vlastnosti
1. Napájacie napätie: DC 10V – 32V;
2. Výstupný signál: prúdová slučka 4–20 mA superponovaná s digitálnou komunikáciou protokolu HART (dvojvodičový systém); HART komunikácia neruší analógový výstup 4–20 mA;
3. Vzdialená správa: Dá sa spravovať na diaľku pomocou ručného komunikátora alebo softvéru na konfiguráciu a spustenie{1}}na PC;
4. Meranie vnútornej teploty: Využíva interný snímač Pt100 na meranie okolitej teploty na kompenzáciu studeného- spoja termočlánku;
5. Presnosť kompenzácie-studeného spoja: ±0,5 stupňa;
6. Tlmenie: Nastaviteľné od 0 do 32 sekúnd;
7. Obnovovacia frekvencia dát: 4-krát za sekundu;
8. Stabilita: ±0,2 % ročne;
9. Teplota prevádzkového prostredia: -40 stupňov až +85 stupňov
(Rozsah prevádzkovej teploty LCD: -20 stupňov až +70 stupňov );
10. Rozmery: Ø44mm;
11. Rozteč montážnych otvorov: 33 mm;
12. Odolnosť voči mechanickým vibráciám: 10–60 Hz, sínusová vlna 0,21 mm;
13. Odolnosť voči RF rušeniu: IEC 61000-4-3, 20 V/m, 80–1000 MHz;
Princíp činnosti integrovaného snímača teploty
Integrovaný prevodník teploty prevádza teplotu nameranú termočlánkom alebo snímačom RTD (Resistance Temperature Detector) na elektrický signál. Tento signál je potom privedený do vstupnej siete vysielača, ktorá obsahuje príslušné obvody pre nastavenie nuly, kompenzáciu termočlánkov a ďalšie funkcie. Po nastavení nuly signál vstupuje do operačného zosilňovača na zosilnenie. Zosilnený signál je potom rozdelený do dvoch ciest: jedna cesta je spracovaná prevodníkom V/I (napätie-na{4}}prúd), aby sa vytvoril výstup jednosmerného prúdu 4–20 mA; druhá cesta je spracovaná A/D (analógovým-na-digitálnym) prevodníkom na zobrazenie na meracej hlave zariadenia.
Vysielač využíva dva typy linearizačných obvodov, oba využívajúce mechanizmus spätnej väzby. Pre snímače RTD sa korekcia dosiahne pomocou metódy pozitívnej spätnej väzby; v prípade termočlánkových snímačov sa korekcia vykonáva pomocou metódy viacsegmentovej po častiach lineárnej aproximácie. Integrovaný digitálny-prevodník teploty na displeji ponúka dve možnosti zobrazenia: modely s LCD displejom využívajú konfiguráciu dvoch-vodičových výstupov, zatiaľ čo modely s LED displejom využívajú troj{5}}vodičovú výstupnú konfiguráciu.