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熱電偶的干擾來源分析

來源:重慶歐德儀表有限公司   2022年03月21日 08:50  
對地干擾的來源:
1、高溫漏電產生的干擾 使用氧化鋁或瓷質保護套管的熱電偶測量電爐爐膛溫度,在高溫時人體碰觸到熱電偶接頭的金屬或熱電偶絲,會有觸電的感覺,如果用試電筆測量氖泡會暗暗發亮,測量熱電偶對地之間的電壓,可達幾十伏的交流電壓。這種現象一般在700℃以上出現,溫度愈高,測出的溫度也愈高。這說明有些絕緣材料常溫時是良好的絕緣體,但隨著溫度的升高,其絕緣性能逐漸下降,甚至有些絕緣體在高溫時會變成導電體,所有的耐火磚,用氧化鋁制成的熱電偶保護管和熱電極絕緣管都具有這種性質。不同材料耐火磚的比電阻與溫度關系
產品名稱 主要成分比電阻(歐母/厘米3)
常溫 1000℃ 1200℃ 1400℃ 1500℃
(氧化鋁磚) Al2O3 65~95% 133×106 17200 1100
(耐火粘土磚) Al2O3 30%,SiO2 65% 137×106 10800 890 氧化鎂磚 MgO85%左右 137×106 708000 193000 22400 2500
這些材料在常溫時電阻是很高的,但隨著溫度升高,其絕緣性迅速降低。
2、地電流干擾
附近大功率用電設備絕緣性能不良,對地就會有漏電流產生,或者利用大地作為一條輸電線,以及配電系統三相不平衡等都有是產生地電流的原因。如果輸入回路中有兩個不同的接地點,例如補償導線自由端直接接地,而熱電偶工作端又與金屬保護管接觸成第二個接地點,這樣由于a點和b點電位不相等,就會出現干擾電流i干,i干流經補償導線電阻R2,在R2上的電壓降就會轉化成端間干擾電壓。
3、高壓電場干擾
如果補償導線靠近高壓導線平等敷設,在高壓電場的作用下,將有電流i干通過高壓導線和補償導線之間的分布容經過儀表輸入端的接地電容(或分布電容)至地,這樣i干在R上的電壓降就會轉化成端間干擾電壓。
1、交變磁場:大功率變壓器、交流電動機、強電流導;
2、熱電偶焊接在帶電體上引進干擾:在一些特殊要求;UCD----引起的干擾電壓;UAB----試樣兩端的加熱電壓;C
熱電偶測量回路干擾來源分析及抗干擾的措施
一、干擾來源分析
歸納為兩大類:端間干擾和對地干擾。
(一)端間干擾:就是由于種種原因在儀表輸入端之間出現交流信號而造成對儀表的干擾,這種干擾又稱橫向干擾或線間干擾。
端間干擾電壓的大小,可以用萬用表(電壓表)在儀表輸入端測出,一般情況下端間干擾電壓約在幾毫伏到幾十毫伏的范圍內。(測量時萬用表測量端鈕不應接地,以免引進附加的對地干擾造成測量誤差)。端間干擾來源
1、交變磁場:大功率變壓器、交流電動機、強電流導線等周圍都有較強的交變磁場,如果補償導線在鄰近通過就會受到這些交變磁場的影響,從而在輸入回路中感應出交流電動勢,從而形成干擾。
2、熱電偶焊接在帶電體上引進干擾:在一些特殊要求的測溫場合下,需要將熱電偶的工作端焊接到用電流直接加熱的金屬試樣的表面上。由于在金屬試樣平行于電流方向的各點上存在電位差,從而引進了端間干擾電壓,其值為UCD,如果試樣的截面是均勻的,則UCD=UAB
UCD----引起的干擾電壓
UAB----試樣兩端的加熱電壓
CD-----熱電偶絲焊接點距離
AB----試樣長度
設UAB=5伏,AB=100㎜,CD=1㎜,則UCD=5×103×1/100=50mV
3、日常大量遇到的端間干擾信號,是由于有干擾電流通過熱電偶及其連接導線或儀表測量系統串接的阻抗所產生的電壓降而造成的。
熱電偶的干擾來源分析
歸納為兩大類:端間干擾和對地干擾;
(一)端間干擾:就是由于種種原因在儀表輸入端之間;端間干擾電壓的大小,可以用萬用表(電壓表)在儀表;
(二)對地干擾:是指干擾電壓出現于儀表輸入端的一端(正端或負端)對地之間的交流信號,這種干擾又稱為縱向干擾。現場的對地干擾電壓的大小,可用萬用表(電壓表)跨接于儀表輸入的一端(正端或負端)與地之間測量,一般情況下對地干擾電壓大多在幾伏到幾十伏的范圍內。

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