为了制造炉温计,传感元件要求特别坚固,以便能够承受一般在炉膛和烤箱中产生的极端高温。
什么是炉子
此处介绍的高温计电路基于热电偶原理,可用于直接从熔炉或类似高温源读取高温。
这篇文章解释了一个简单的概念,这是很长一段时间以来被纳入测量高温,如在熔炉和烤箱。这里附上电路设计。
我们所知道的炉子是一种设备或腔室,其中产生了非常高的温度。熔炉可以是许多不同的类型,从那些在家庭中使用的类型,这些类型与金属,合金,矿石等的加工基本上有关。
住宅中使用的炉子(也称为锅炉)只与将室内温度提高到适当的水平有关,因此不涉及所需的临界温度水平。
然而,对于工业炉来说,如果温度水平趋于下降,可能会导致严重的后果,并对加工输出造成损害。因此,这些炉膛内的温度需要通过一些合适的手段来监测,最好是通过电子设备。
什么是塞贝克效应
在1821年,研究员Thomas Johann Seebeck观察到,当两个不同的金属在其端部合并或连接到形成两个相反的连接时,并且当另一个接合部被加热时,电流开始流过系统。
这是通过在上述金属附近放置一个指南针在过程中产生偏转而得到证实的。
这种现象后来也被各自的科学家研究并命名为佩尔蒂埃和汤姆森效应。
热电偶传感器如何工作
下面的例子将解释这种现象是如何发生的:考虑两种不同的金属,铜和铝。如图所示,让金属形成环,并通过扭转在其末端连接。
现在,正如上面所解释的,假设一个结被加热,使另一个结保持在室温下,电流的流动可以简单地通过在与“电路”串联的任何地方引入毫安表来确定,或如图所示。
然而,电流表仅确定和措施的电流的流动,如果我们要评估接线电压或电位差,我们将不得不使用电压表或者更确切地说,毫电压表,并将其连接如下图中给出。
在这里,我们可以看出上述电路的第二结,并且所得到的端子配置有电压表终端。
上述方向和原理看起来非常简单,是测量高温的一种简单的替代方法。
热电偶传感器的缺点
然而,系统作为一个大的缺点,由于整个现象是工作的,并基于各自的结的温差,意味着任何进一步引入的结将直接影响和干扰系统的实际读数。
当我们将仪表终端连接到上述热电偶端,连接单独充当两个更多的结,延长两个温度传感点,其可以从另一端的实际感测中加起来读取或扣除读数。
但是,已经说过,通过保持仪表连接尽可能短,可以纠正条件。这意味着如果仪表导线绝对小或换句话说,如果仪表直接连接在热电偶端,则可以使差异忽略较小,并且可以忽略。
虽然通常避免这种原则,但通过惠斯通桥网络通过平衡干扰来纠正问题。然而,通过我们的实验,为了保持并发症的最低功能,我们可以通过将热电偶连杆直接集成到仪表端点来使提出的温度计。
我们采用了一种相当不寻常但非常有效的方法来选择两种不同金属的长棒材,这将帮助我们将仪表与炉热隔离到一个安全的距离,同时产生合理准确的测量温度读数
如何利用热电偶传感器制作高温计
以下将为您解释整个过程:
您将需要以下材料来制作所讨论的炉膛温度计:
铜和铝棒 - 2和半脚,每个半厘米,直径半厘米。
电流表–1 mA,FSD,动圈式电流表。
带手柄的木块,适当地钻通孔以加强金属杆。
下面的步骤说明如何制作热电偶或高温计电路。
高温计施工程序:
使用砂磨纸清洁金属杆轻轻使得任何碳或腐蚀层被刮,并且所述金属是由闪耀干净的。
使用尖嘴钳,小心地将金属弯曲成一定的角度(如图所示),然后用尖嘴钳将两端拧紧。
在这种状态下,棒子将处于相当脆弱的情况下,将需要加强在自由的两端,以使连接不解体。
它是通过引导杆轻轻地穿过井尺寸的木块的孔来完成的;钻孔的选择必须使钻杆能够舒适地穿过它们。
仪表现在可以适当地固定在木块本身和杆端也连接到仪表终端。
由于所附仪表是电动函,因此需要在其端子上进行适当计算的电阻,因此其上的电压可以被转换成可读电位差或直接对应于热电偶的最末端感测的温度的电压。
仪表刻度也需要根据相应的温度指示进行线性校准。
Swagatam先生,
是否不需要冷结补偿。因为热电偶只给出温度差,而电流表的读数将显示需要增加的室温值。请澄清。
Premila,是的,我们也许可以大致解决这个问题,通过在不同的室温范围校准仪表,然后在实际操作时大致得到这些范围的相应读数。
顺便说一下,请尽快提供您的电话号码,以便我们完成Arduino套件的包装手续并将其发送到指定地址。
我们试图通过邮件联系你,但是到目前为止没有得到你的任何回复。
你能给我推荐一个好的运放电路吗,顺便问一下,我能使用2npn晶体管放大器吗,显然,我猜晶体管集电极的电压必须是5伏,所以毫伏的热电偶可以按5伏的比例来调整。我想要的是,当温度更高的时候它显示5伏
你可能可以这样做…用4或5个BC547晶体管连接第一个晶体管的发射极和第二个晶体管的基极…第二个发射极和第三个基极,依此类推,然后将最后一个晶体管的集电极连接到继电器驱动级。
热电偶可以在第一晶体管的基础上连接
可以在此处查看一个例子
http://www.talkingelectronics.com/projects/BasicElectronics-1A/imagesP1/Fig53-%203Transistors.gif
我想将工业热电偶连接到Arduino,然后使用串行和基本代码来规范,只要它超出预期点,它就会在任何一个引脚中高或低。问题是可以在不暴露燃烧的情况下连接到模拟,因为我知道热电偶仅显示MILI伏信号
我认为您可能需要使用opamp电路放大电压,然后将其与以下概念集成……接下来,您可以使用所选的LED输出引脚和晶体管继电器驱动器来进行所需的加热器切换
https://www.homemade-circulay.com/2016/11/battery-level-indicator-circuit-using.html.