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長沙西門子變頻器中國代理商

更新時間
2024-11-22 08:00:00
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品牌
西門子
型號
PLC
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1.熱電偶的概述

1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣,都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來,構成一個閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,當熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會產生熱電動勢,溫差越大,熱電動勢越大,利用測量熱電動勢這個原理來測量溫度。
結構示意圖如下:


圖1 熱電偶測量結構示意圖

注意:如上圖所示,熱電偶是有正負極性的,所以需要確保這些導線連接到正確的極性,否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,安裝要求如下:
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
③ 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離;
⑤ 熱電偶對于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。

1.2 熱電偶與熱電阻的區別

屬性熱電阻熱電偶
信號的性質電阻信號電壓信號
測量范圍低溫檢測高溫檢測
材料一種金屬材料(溫度敏感變化的金屬材料)雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬的兩端產生電動勢差)
測量原理電阻隨溫度變化的性質來測量基于熱電效應來測量溫度
補償方式 3線制和4線制接線內部補償和外部補償
電纜接點要求電阻直接接入可以更**的避免線路的的損耗要通過補償導線直接接入到模板;或補償導線接到參比接點,然后用銅制導線接到模板

表1 熱電偶與熱電阻的比較


2. 熱電偶的類型和可用模板

2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。

分度號溫度范圍(℃)兩種金屬材料
B型0~1820鉑銠—鉑銠
C型0~2315鎢3稀土—鎢26 稀土
E型-270~1000鎳鉻—銅鎳
J型-210~1200鐵—銅鎳
K型 -270~1372鎳鉻—鎳硅
L型-200~900鐵—銅鎳
N型-270~1300鎳鉻硅—鎳硅
R型-50~1769鉑銠—鉑
S型-50~1769鉑銠—鉑
T型-270~400銅—銅鎳
U型 -270~600銅—銅鎳

 












表2 分度號對照表

 

2.2可用的模板

CPU類型模板類型支持熱電偶類型
S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0(8點)E,J,K,L,N
6ES7 331-7KB02-0AB0(2點) E,J,K,L,N
6ES7 331-7PF11-0AB0(8點)B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0(8點)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7QH00-0AB0(16點)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7KF00-0AB0(8點)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U








表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型


3. 熱電偶的補償接線

3.1 補償方式
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變,這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的環境溫度變化,將嚴重影響測量的準確性,所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償的措施。
由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到控制儀表的距離都很遠,為了節省熱電偶材料,降低成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較穩定的控制室內,但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度變化造成的影響,補償方式見下表。

溫度補償方式說 明接 線
內部補償使用模板的內部溫度為參比接點進行補償,再由模板進行處理。直接用補償導線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。
外部補償補償盒使用補償盒采集并補償參比接點溫度,不需要模板進行處理。可以使用銅質導線連接參比接點和模擬量西門子CP5711網卡模板輸入端。
熱電阻使用熱電阻采集參比接點溫度,再由模板進行處理。
如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考

表4 各類補償方式

 

3.2各補償方式接線

3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,連接示意圖如下。

CPU類型支持內部補償模板類型可連接熱電偶個數
S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0多8個(4種類型,同通道組必須相同)
6ES7 331-7KB02-0AB0多2個(1種類型,同通道組必須相同)
6ES7 331-7PF11-0AB0多8個(8種類型)
S7-4006ES7 431-7KF00-0AB0多8個(8種類型)






表5 支持內部補償的模板及可接熱電偶個數


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