为了制作一个炉温计,需要特别坚固的传感元件,以便能够承受通常在熔炉和烘炉中产生的极端高温。
什么是火炉
这里说明的高温计的电路基于热电偶原理,其可用于直接从炉子或类似的高温源读取高温。
这篇文章解释了一个简单的概念,这个概念在测量高温的熔炉和烤箱中已经很长时间了。电路设计包含在这里。
我们都知道,炉是一种设备或一个室,温度在非常高的水平产生。熔炉可以有许多不同的类型,从家庭使用的到与金属、合金、矿石等加工有关的工业类型。
在房屋中使用的炉子(也称为锅炉)只与将室内温度提高到适当水平有关,因此不涉及所需目的的临界温度水平。
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,并对加工后的产品造成损害。因此,这些炉内的温度需要通过一些合适的手段来监控,最好是通过电子设备。
什么是塞贝克效应
1821年,研究人员托马斯·约翰·塞贝克观察到,当两种不同的金属在两端合并或连接,形成两个相反的结,当其中一个结受热而另一个结受冷时,电流开始流经系统。
通过在上述金属附近放置一个指南针,证实了这一点,在这一过程中,金属会产生偏转。
这一现象后来也被研究,并以两位科学家的名字命名为佩尔蒂埃效应和汤姆森效应。
热电偶传感器如何工作
以下实施例将解释如何发生现象:考虑两种不同的金属,铜和铝。让金属形成环环并通过扭曲在其端部连接,如图所示。
现在,如上所述,假设其中一个结被加热,使另一个结保持在室温,电流可以简单地通过在任何地方引入一个毫安表与“电路”串联或如图所示来确定。
然而,安培计只决定和测量电流的流动,如果我们想测量电压或电位差,我们将不得不使用一个伏特计或更确切地说,一个毫伏表,并连接它在下面的图中给出。
在这里,我们可以看到上述电路的第二个结已被打开,所得到的端子配置为电压表端子。
上述方向和原则看起来非常简单,并且可以轻松地测量高温。
热电偶传感器的缺点
然而,系统作为一个大缺点,因为整个现象正在工作并基于各个结的温度差异,意味着引入任何进一步的连接点将直接影响和干扰系统的实际读数。
当我们将仪表端子连接到上述解释的热电偶端时,这两个连接分别充当两个以上的结,注入两个以上的温度敏感点,这些敏感点可以增加或减少另一端实际传感的读数。
但话虽如此,这种情况可以通过保持仪表连接尽可能短来纠正。这意味着,如果仪表导线保持绝对小,或者换句话说,如果仪表直接连接在热电偶两端,可以使差异小到可以忽略。
虽然这一原理通常被避免,并且通过惠斯通电桥网络平衡干扰的问题被纠正。然而,在我们的实验中,为了将复杂性降到最低,我们可以通过将热电偶连接直接集成到仪表终端来制作所建议的温度计。
我们采用了一种不同寻常但非常有效的方法来选择两种不同金属的长棒,这将帮助我们将仪表与炉温隔离到一个安全的距离,同时产生测量温度的合理准确的读数
如何使用热电偶传感器制作高温计
下面的解释将向您说明整个过程:
您将需要以下材料进行讨论的炉温计:
铜和铝棒-每根2.5英尺长,直径半厘米。
电流表 - 1 mA,FSD,移动线圈式仪表。
带有手柄的木块,适当地钻有通孔以加强金属棒。
下面的程序解释了如何制作热电偶或高温计电路。
高温计施工程序:
用砂纸轻轻擦拭金属棒,将任何碳层或腐蚀层刮去,使金属光洁。
使用一副尖嘴钳,小心地将金属弯曲成一定的角度(如图所示),然后用钳子牢牢地拧住两端。
在这种状态下,棒将处于一个相当脆弱的情况下,将需要在自由端加强,以便接点不解体。
它是通过轻轻地引导杆穿过一个尺寸良好的木块的孔来完成的;钻孔必须选择这样的棒去舒适地通过他们。
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。
由于所连接的仪表是一个安培计,将需要一个适当计算电阻通过其端子,因此通过它的电压可以转换成一个可读的电位差或直接对应于热电偶的极端端感受到的温度的电压。
仪表刻度也需要根据相应的温度指示进行线性校准。
我想把一个工业热电偶连接到arduino,然后使用串行和基本代码来调节,无论何时它超过了预期的点,它在任何输出引脚的高或低。问题是,是否有可能连接到模拟在不暴露燃烧,因为我知道热电偶只显示一个米伏的信号
我认为您可能必须使用opamp电路放大电压,然后您可以将其与以下概念集成......接下来,您可以使用所选择的LED输出引脚与晶体管继电器驱动器用于加热器所需的切换
//m.addme-blog.com/2016/11/battery-level-indicator-circuit-using.html
你能给我推荐一个很好的运放电路吗,顺便说一下,我能不能用2个npn晶体管放大器,很明显,我猜晶体管集电极的电压必须是5伏特,所以毫伏的热电偶可以用5伏特缩放。我想要的是,当温度更高时,它显示5伏,刻度
您可以以这种方式执行此操作......。出示4或5NOS BC547晶体管将第一晶体管的发射器与第二个晶体管的基座连接...... .Second发射器,带有第三基础等,并将最后一个晶体管收集器连接到继电器驱动器级。
热电偶可以连接在第一个晶体管的基极上
在这里可以看到一个例子
http://www.talkingelectronics.com/projects/basicelectronics-1a/imagesp1/fig53-%203transistors.gif.
Swagatam先生,
不需要冷接点补偿。因为热电偶只给出不同的温度,而电流表的读数将显示室温必须增加的值。请澄清。
Premila,是的,这是对的,我们也许可以通过校准不同的室温范围的仪表粗略地解决这个问题,然后粗略地获得这些范围的各自读数的想法,而实际实施。
顺便说一下,请尽快向我提供您的电话号码,以便我们可以完成Arduino Kits的包装手续,并将其发送到指定的地址。
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