Senzory pro EZS

Název projektu: Nové ICT rozvíjí matematické a odborné kompetence Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název školy: Střední odborná škola Litovel, Komenského 677 Číslo materiálu: III/ _Snímače s termočlánky Autor: Ing. Janyška Lubomír Tématický okruh: Senzory pro EZS Ročník: II. Datum tvorby: Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Janyška Lubomír

V místě spojení dvou různých kovů vzniká při zahřátí elektrické napětí (kontaktní napětí). Takové spojení dvou kovů pro měření teploty se nazývá termočlánek. Snímače s termočlánky jako čidly.

Napětí termočlánků stoupá s teplotou a závisí také na obou kontaktních kovech. V proudovém obvodu termočlánku jsou ještě další kontakty různých kovů. Při stejném nárůstu teploty v celém proudovém obvodu by se nárůsty tepelných napětí vykompenzovaly. Snímač s termočlánkem jako měřicím čidlem reaguje jenom na teplotní diference v proudovém obvodu. Termoelektrický jev (Seebeckův jev) 1821 německý fyzik Thomas Johann Seebeck přeměna teplotního gradientu přímo na elektrické napětí řádově μV na °C

Pro měření teploty pomocí termočlánku je nutno využít externí zesilovač pro termočlánek. Tento pak lze přímo nebo přes převodník napětí/proud připojit na napěťový nebo proudový vstup řídicího systému. Vyrovnávací vodiče (ze stejných materiálů jako kovy termočlánku) mohou být přímo připojeny na měřící přístroj s ukazatelem. Přístroj pak měří rozdíl teploty mezi čidlem a přístrojem. Většinou vedou vyrovnávací vodiče porovnávacímu místu, ve kterém je umístěn druhý termočlánek stejného typu, opačně zapojený (pólovaný). Potom je měřen rozdíl teploty čidla a teploty porovnávacího místa

Hodnota napětí/proudu z převodníku se v řídicím systému získá s vhodnými parametry (v závislosti na typu zesilovače a případně převodníku). Naměřené napětí/proud je pak možné převést na teplotu.

S ohledem na přípustnou teplotu jsou co nejblíže snímacím čidlům umístěny předzesilovače. Kontaktní místa v proudovém obvodu čidla, která by mohla být na újmu přesnosti měření, jsou pokud možno až na konci vedení. Kolísáni teploty v této oblasti je možno kompenzovat můstkovým zapojením, které je tvořeno PTC termistorem R1 a třemi teplotně nezávislými rezistory. Pouzdřené termočlánky Různé způsoby upevnění uvedené v montážnich pokynech umožňují nalézt optimální řešení upevnění snímače.

Můstky se vyvažují při referenční teplotě 20°C Celsia. Odchýlí-li se teplota v oblasti můstku od referenční teploty, vznikne diagonální napětí U 0, které kompenzuje rušivá kontaktní tepelná napětí. Pro měření v různých rozsazích teplot jsou pro vytvoření termočlánku vhodné dvojice kovů, např. dvojice měď- konstantan je vhodná pro rozsah -60°C až +350°C, dvojice železo-konstantan je vhodná pro rozsah -200°C až +750°C a dvojice platina-rhodium pro rozsah od 0°C do +1600°C. kabelový termočlánek s izolovaným měřícím spojem. Výstupním signálem snímače je termoelektrické napětí úměrné měřené teplotě. Jednoduchý

1.Popište princip termočlánku 2.Na kterých fyzikálních veličinách závisí hodnota výstupního napětí? 3.Jaké jsou rozsahy teplot, které lze měřit. termočlánky? Otázky k opakování Nápověda

Anotace: Tato prezentace slouží k výkladu snímačů fyzikálních veličin. Žáci na základě studia stanoví vlastnosti a funkce jednoduchých obvodů pro systémy EZS. Použité zdroje: Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Janyška Lubomír