Varför är Cold Junction-kompensation nödvändig för temperatursändare (eller analoga ingångskort som används för temperaturingångar i en DCS)?
⑴ Temperatursändare är installerade i fält, där temperaturen i den kalla korsningen fluktuerar som svar på förändringar i den omgivande miljön.
⑵ Om kallövergångskompensation inte tillämpas, kommer sändarens utgång att registrera ett värde som är högre än den faktiska temperaturen; detta kan leda till att operatörer gör felaktiga bedömningar. Därför är kallkorsningskompensation väsentlig.
Vad är en Cold Junction Compensator? Vad är dess operativa princip?
En termoelements referensövergångstemperaturkompensator är en anordning utformad för att automatiskt kompensera för variationer i termoelementmätningar orsakade av fluktuationer i referensövergångstemperaturen. I huvudsak fungerar den som en DC-millivoltgenerator som producerar en utsignal direkt proportionell mot förändringar i referensövergångstemperaturen. När den är seriekopplad inom termoelementets mätkrets möjliggör den automatisk kompensering av referensövergångstemperaturen under mätoperationer.
Produktspecifikationer
Den här intelligenta temperatursändarmodulen är speciellt utformad för användning i hög-, HART-protokoll-aktiverade temperatursändare. Den stöder fyra typer av RTD:er (PT50, PT100, PT500 och PT1000) och åtta typer av termoelement (Typerna E, J, B, K, N, R, S och T). Dessutom stöder den mätning av både millivoltsignaler och motståndssignaler. Enheten har en isoleringsspänning på 1000 V DC.
Grundläggande funktioner
1. Strömförsörjningsspänning: DC 10V – 32V;
2. Utsignal: 4–20 mA strömslinga överlagrad med digital kommunikation med HART-protokoll (två-trådssystem); HART-kommunikationen stör inte den 4–20mA analoga utgången;
3. Fjärrhantering: Kan fjärrstyras via en handhållen kommunikatör eller PC-baserad konfigurations- och idrifttagningsprogramvara;
4. Intern temperaturmätning: Använder en intern Pt100-sensor för att mäta omgivningstemperaturen för termoelements kall-korsningskompensation;
5. Kall-korsningskompensationsnoggrannhet: ±0,5 grader;
6. Dämpning: Justerbar från 0 till 32 sekunder;
7. Datauppdateringshastighet: 4 gånger/sekund;
8. Stabilitet: ±0,2% per år;
9. Driftsmiljö Temperatur: -40 grader till +85 grader
(LCD-drifttemperaturområde: -20 grader till +70 grader );
10. Mått: Ø44mm;
11. Monteringshålsavstånd: 33 mm;
12. Mekaniskt vibrationsmotstånd: 10–60 Hz, 0,21 mm sinusvåg;
13. RF-störningsmotstånd: IEC 61000-4-3, 20 V/m, 80–1000 MHz;
Arbetsprincipen för den integrerade temperatursändaren
Den integrerade temperatursändaren omvandlar temperaturen som mäts av ett termoelement eller RTD (Resistance Temperature Detector) sensor till en elektrisk signal. Denna signal matas sedan in i sändarens ingångsnätverk, som innehåller relevanta kretsar för nolljustering, termoelementkompensation och andra funktioner. Efter nolljustering går signalen in i en operationsförstärkare för förstärkning. Den förstärkta signalen delas sedan i två vägar: en väg bearbetas av en V/I (Voltage-to-Current)-omvandlare för att producera en 4–20mA likströmsutgång; den andra sökvägen bearbetas av en A/D-omvandlare (Analog-till-Digital) för visning på enhetens mätarhuvud.
Sändaren använder två typer av linjäriseringskretsar, som båda använder en återkopplingsmekanism. För RTD-sensorer uppnås korrigering med en positiv återkopplingsmetod; för termoelementsensorer utförs korrigering med en bitvis linjär approximationsmetod med flera-segment. Den integrerade digitala-displaytemperatursändaren erbjuder två visningsalternativ: modeller med en LCD-skärm använder en två-utgångskonfiguration, medan modeller med en LED-display använder en tre-utgångskonfiguration.