Michigan Scientific Corporation (MSC) menawarkan berbagai: produk penguat termokopel. Kami berusaha untuk memenuhi kebutuhan pelanggan kami untuk berbagai jenis termokopel, rentang input/output, dan akurasi pengukuran. Dalam seri blog dua bagian pertama ini, kita akan mulai dengan memeriksa mengapa amplifier termokopel diperlukan.
Bagian satu
Apa itu termokopel?
Termokopel (TC) adalah sensor dua kawat sederhana yang menghasilkan tegangan sebanding dengan perbedaan suhu antara sambungan pengukuran (terletak di titik di mana Anda mencoba untuk merasakan suhu) dan sambungan dingin (terletak di perangkat pengukuran atau akuisisi data). Untuk penjelasan teknis fisika di balik pengukuran termokopel, lihat Michigan Scientific's Catatan Teknis 102-B.
Mengapa saya membutuhkan amplifier termokopel?
Signal-to-Noise Ratio
Salah satu keuntungan dari penguat TC adalah pengurangan kebisingan. Sinyal TC yang tidak diperkuat berada dalam kisaran mili atau bahkan mikrovolt, dan karenanya rentan terkubur dalam kebisingan listrik sekitar. Hal ini terutama berlaku saat menjalankan kabel sensor TC yang panjang. Amplifier MSC dapat ditempatkan di, atau sangat dekat, persimpangan pengukuran, mengubah sinyal TC menjadi tegangan tingkat tinggi dan sangat meningkatkan rasio signal-to-noise.
Gambar 1: Termokopel Tipe-K Tanpa Amplifier
Gambar 1 menunjukkan data yang diambil dari termokopel tanpa amplifikasi. Penskalaannya adalah 50 mV per segmen, sehingga kita dapat melihat bahwa pengukuran puncak-ke-puncak kebisingan "hash" adalah sekitar 30 mV. Ini adalah pengukuran suhu ruangan, sekitar 25°C, jadi sinyal yang tidak diperkuat adalah sekitar 1 mV. Dalam hal ini rasio signal-to-noise adalah 1/30. Ingatlah bahwa pengukuran ini dilakukan di lingkungan dengan kebisingan rendah, dan bisa jadi jauh lebih buruk.
Gambar 2: Termokopel Tipe K yang Diperkuat
Gambar 2 menunjukkan data yang diambil dari penguat termokopel Michigan Scientific. Pengukuran 25 °C yang sama diperkuat menjadi sekitar 125 mV, dan kebisingan puncak-ke-puncak sedikit dikurangi menjadi sekitar 25 mV. Ini meningkatkan rasio signal-to-noise kami dari 1/30 menjadi 5, peningkatan 150x.
Kompensasi Persimpangan Dingin
Karena termokopel hanya mengukur perbedaan suhu antara dua sambungannya, pengukuran suhu harus dilakukan pada sambungan dingin dan "ditambahkan" ke pengukuran keseluruhan. Semua amplifier termokopel MSC memberikan kompensasi sambungan dingin dan menciptakan pengukuran suhu mutlak.
Linearitas
Pengukuran sensor termokopel secara native non-linear. Beberapa amplifier termokopel MSC menyediakan a keluaran linier, mengurangi kebutuhan pasca-pemrosesan yang rumit oleh pengguna.
Termokopel dengan Slip Rings
Keuntungan utama terakhir dari penguat termokopel terlihat saat menggabungkan Pengukuran TC dengan rakitan cincin selip. Rakitan cincin slip tidak menyediakan sambungan yang terbuat dari paduan termokopel, sehingga setiap gradien suhu dari sambungan rotor ke stator tidak akan disertakan dalam pengukuran akhir. Untuk pemeriksaan lebih mendalam dari perhitungan ini, lihat Michigan Scientific's Catatan Teknis 102-B. Dengan menggunakan penguat pada sisi pemintalan dari pengukuran yang berputar, disediakan pengukuran absolut yang tidak rentan terhadap gradien suhu.
Di bawah ini adalah video yang menunjukkan efek penyimpangan suhu saat menggunakan termokopel dan rakitan cincin selip dan bagaimana menggunakan amplifier memengaruhi output.
Nantikan Bagian Kedua: Cara Memilih Amplifier yang Benar untuk Aplikasi Anda