Pytanie:
Czy do podłączenia przewodów termopary do płytki drukowanej wymagane są specjalne zaciski?
Izzo
2016-12-02 21:55:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Obecnie próbuję zintegrować termoparę typu K w projekcie elektroniki.Zamierzam połączyć tę termoparę z układem scalonym MAX31855 z kompensacją zimnego złącza termoelement-przetwornik cyfrowy.

Nie jestem ekspertem od termopar i efektu Seebecka, więc jestem nieco ciekawy, jak właściwie umieścić termoparę na PCB.Załóżmy, że używam luźnych przewodów termopary.

Pytania:

  • Czy mogę użyć dowolnego typu terminala (powiedzmy prostego przelotowego zacisku śrubowego) do wyprowadzenia przewodów na płytkę drukowaną?A może te nowe skrzyżowania spowodują błędy?

  • Czy metoda zakończenia zależy od typu termopary?Na przykład.użyj tego terminala do typu K, tego innego terminala do typu J, itp.

Powinieneś poczytać trochę o tym, jak działają, krótko mówiąc, polegają na tym, że są różnymi materiałami.Jeśli zmienisz materiały na ścieżce, wszystko się zmieni.To, czy jest ich za dużo, czy nie, zależy od tego, czego chcesz.Wykonaj obliczenia, a następnie zdecyduj, czy wszystko w porządku.Prawdopodobnie tak.
Sześć odpowiedzi:
Spehro Pefhany
2016-12-02 22:30:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zastosowanie listwy zaciskowej wykonanej ze zwykłych materiałów jest wystarczające dla stosunkowo skromnego systemu dokładności, do którego dążysz.

Kompensacja zimnego złącza zależy od tego, czy czujnik zimnego złącza (w tym przypadku sam chip) ma taką samą temperaturę jak dwa złącza, w których drut termopary przechodzi w miedź. Innymi słowy, wszystkie trzy powinny być izotermiczne, więc chcesz zminimalizować gradienty spowodowane rozpraszaniem na PCB i gradientami spowodowanymi ciepłem przepływającym po przewodach. Możesz w tym znacznie pomóc, stosując płaszczyzny uziemiające lub przynajmniej wylewy i utrzymując wszystko, co rozprasza dużo ciepła z dala od bloku T / C. Utrzymuj prądy powietrza z dala od bloku zacisków. Oczywiście umieścisz chip tak blisko bloku zacisków, jak to jest praktyczne, zarówno fizycznie, jak i termicznie.

Nie ma dużej różnicy między większością czujników, jeśli chodzi o to, ponieważ większość termopar jest dość liniowa (kilka procent), więc błąd 1 ° C na zimnym złączu wynosi około 1 ° C błędu odczytu temperatury.

Jeśli połączenie jest zawieszone na wietrze lub ma podwyższoną (na przykład) temperaturę, lepiej jest użyć złączy wykonanych z materiałów termoelektrycznych i jest to zwykle wykonywane w przypadku złączy do montażu panelowego i złączy liniowych. Zwykle są oznaczone kolorami. W Ameryce Północnej używamy kodów kolorów ISA, a typ K (Chromel-Alumel) jest żółty, typ J (Iron-Constantan) jest czarny. Mógłbyś na przykład mieć złącze K grodziowe i podłączyć je wewnątrz obudowy do PCB. W tym przykładzie MUSISZ użyć odpowiedniego przedłużacza termopary zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz, i MUSI być on podłączony we właściwy sposób (jeśli zamienisz polaryzację, błąd to w rzeczywistości doubled). Należy pamiętać, że czerwony = ujemny w kodach kolorów T / C w Ameryce Północnej.

Andrew
2016-12-02 22:18:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Każda zmiana materiału spowoduje błąd w sygnale. Jeśli jednak zmiany będą takie same (zarówno pod względem materiału, jak i temperatury) na obu zaciskach, te błędy zostaną usunięte. Możesz więc użyć dowolnej metody, o ile zachowujesz symetrię.

Dwie rzeczy, na które należy zwrócić uwagę - Po pierwsze mierzona temperatura jest różnicą między złączem termopary a temperaturą, w której dwa przewody stają się tym samym materiałem, zwykle miedzią na płytce drukowanej lub listwie zaciskowej. Oznacza to, że jeśli używasz zacisków śrubowych, czujnik temperatury zimnego złącza musi mieć taką samą temperaturę jak te zaciski śrubowe. Każda różnica zostanie odzwierciedlona jako błąd w pomiarze.

Po drugie, uważaj na gradienty temperatury na PCB, np. jeśli jeden zacisk znajduje się bliżej źródła zasilania lub dalej od jakiegoś źródła przepływu powietrza, może być nieco cieplejszy, co wpłynie na efekt końcowy. Jeśli terminale znajdują się na zewnątrz pudełka, a punkt odniesienia zimnego złącza jest wewnątrz podgrzewany przez procesor, wystąpi duży błąd.

Więc to mnie zaciekawiło.Odnosząc się do rysunku 4 tutaj (http://www.ohio.edu/people/bayless/seniorlab/thermocouple.pdf), można zobaczyć, że dodane skrzyżowania byłyby symetryczne i się znosiły.Czy jednak te napięcia na złączach zależą od materiałów, które mają być podłączone?W przypadku rysunku 4 fakt, że przewody termopary są wykonane z innego materiału, powoduje, że jedno złącze (miedź-miedź) znika, przez co nie jest już symetryczne.Co o tym myślisz?
Na rysunku 4 złącze Cu-Cu nie ma zmian materiałowych, a więc nie ma wpływu, co pozostawia dwa złącza Cu-C w przeciwnych kierunkach, J1 i J2 z powiązanymi napięciami V1 i V2.Końcowe napięcie wyjściowe będzie zależeć od różnicy temperatur między J1 i J2.Więc nadal mierzysz różnicę między końcem drutu a złączem, w którym po raz pierwszy stają się tym samym materiałem.
Neil_UK
2016-12-02 23:48:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W pewnym momencie musisz zmienić metale, aby połączyć się z 31855.

Chcąc wykonać kompensację zimnych końców, 31855 musi znać temperaturę tego punktu .Każda różnica między temperaturą w tym punkcie a temperaturą wyczuwaną przez 31855 pojawi się jako błąd w odczycie temperatury.

Model 31855 mierzy temperaturę swojej matrycy jako „zimne złącze”.Oznacza to, że tak długo, jak złącze 31855 i połączenie przewodów „termopary z miedzią” mają tę samą temperaturę, wszystko będzie dobrze.Generalnie oznacza to, że złącze powinno znajdować się jak najbliżej układu scalonego i nie powinno zawierać gorących elementów wytwarzających gradienty termiczne w dowolnym miejscu w pobliżu układu scalonego.

Puffafish
2016-12-02 22:16:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Szybka odpowiedź: tak

Długa odpowiedź: termopary wykorzystują różnicę między dwoma metalami w temperaturach do generowania napięcia reprezentatywnego dla temperatury. Oznacza to, że cały kabel, od termopary do czujnika, musi być tą specjalną kombinacją metali, aby zapewnić dokładny pomiar temperatury. W tym celu możesz kupić przewód termoparowy.

Biorąc to pod uwagę, użyłem systemów, w których mieliśmy termoparę typu K, przechodzącą do standardowego nagłówka na płytce drukowanej, przez standardowe ścieżki przed wejściem do czujnika, co może dać nam wartość. Problem z użyciem czegoś innego niż poprawny nagłówek polega na dokładności odczytu. Wiedzieliśmy z grubsza, jakie jest przesunięcie (wydawało się, że było to około + 4 ° C w temperaturach, które nas interesowały) i po prostu odpowiednio dostosowaliśmy. Ale to była zaleta przebywania w naszych własnych komórkach testowych, gdzie mieliśmy inne czujniki do porównania wartości.

Tak więc, chociaż powinieneś używać odpowiednich złączy, możesz uciec bez robienia tego.

JavaLatte
2016-12-03 00:53:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Za każdym razem, gdy zmieniasz na inny metalowy przewód termopary-> złącze metalowe-> lutowane-> miedziane, dodajesz kolejne złącze termopary.Na szczęście zawsze dodaje się parę złączy naraz - jedną w przewodzie prowadzącym do termopary i jedną w przewodzie powrotnym - i tak długo, jak oba złącza mają tę samą temperaturę, oba się zlikwidują.

Ogólny efekt będzie taki sam, jak posiadanie tylko dwóch złączy: jednego na końcu termopary (gorącego) i tego na styku dwóch przewodów termopary i złącza (zimnego).

Idealnie byłoby, gdybyś dokonał kompensacji zimnego złącza poprzez pomiar temperatury zimnego złącza (tj. złącza).Jeśli układ, którego używasz, wykonuje CJC, powinieneś umieścić go jak najbliżej złącza i jak najdalej od wszelkich źródeł ciepła.

analogsystemsrf
2017-02-09 11:30:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Umieśćmy kilka liczb na projekcie PCB. Standardowa folia miedziana to 70 stopni na wat na kwadrat. Zatem 1 cm lub 1 mm lub 100 mikronów lub 10 cm kwadratów, z jednym watem wstrzykniętym równomiernie wzdłuż jednej krawędzi i ciepłem przepływającym TYLKO do przeciwległej krawędzi, będzie miał gradient temperatury 70 stopni. Jeśli masz MCU o mocy 100 milwatów (zwykle zajmuje się obsługą danych USB dla kilku innych układów scalonych) potrzebnych do zrzucenia tego 100 mW na metalową śrubę w odległości 3 kwadratów, gradient temperatury wyniesie 0,1 W * 3 * 70 degC / wat = 21 stopni. C.

Zdobądź podkładkę typu quadrille i zacznij rysować źródła ciepła i wyjścia ciepła oraz szczeliny w PCB, aby kierować przepływem ciepła. Rozważ użycie płaszczyzn VDD i GND do termicznego przenoszenia ciepła.

Jeśli wykonasz model elementów skończonych, używając siatki rezystorów w SPICE, z niską wartością R do modelowania miedzi i Rs 100 razy wyższą, aby modelować FR-4, zobaczysz, jak bardzo nakładają się Samoloty są potrzebne, aby zrzucić połowę ciepła z cieplejszego samolotu do chłodniejszego.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...