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如何解决温度测试的干扰问题？
2021-11-24 12:42:16· 来源：横河测试测量
本期节选上周横河技术培训中心举办的直播课讲义，介绍温度测量应该如何选取热电偶，如何有效地抗干扰，以及如何建立与上位机的通讯和数据处理的技巧。温度测试应
本期节选上周横河技术培训中心举办的直播课讲义，介绍温度测量应该如何选取热电偶，如何有效地抗干扰，以及如何建立与上位机的通讯和数据处理的技巧。
温度测试应如何选择热电偶
热电偶(TC)测温原理
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塞贝克效应(Seebeck effect)：两种不同的金属在温度梯度而引起两种物质间的电压差的热电现象
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热电势EAB只与金属和温度相关。而与金属的长度，粗细或两端以外的温度无关
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金属 A，B 种类
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温度 T1，T2
常用热电偶
类型
* ASTM的容差以较大值为准
特点
常见热电偶前端类型
室温、大气压力下空气流动速度为每秒20m的测试条件下，上述前端的响应时间：
其他类型热电偶前端
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粘贴型热电偶
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极细铠装热电偶
热电偶测温注意事项
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热电偶前端加工使用点焊机
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使用时注意热电偶不要弯折
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不要使用焊锡
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布点和拆除使用专用胶水和催化剂
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可使用连接器
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热电偶和被测物充分热交换，建立热平衡
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保证热稳定
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保证仪器本体（冷端补偿）放置稳定的环境中
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使用专用热电偶
热电偶测温时抗干扰问题对策
热电偶测温时的干扰问题
热电偶本身产生的热电势信号非常微小，很容易受干扰信号的影响。而随着变频器的普及，测试环境变得越来越恶劣。热电偶测温时的干扰源主要来自于工频电源(50Hz/60Hz；220V/380V)和变频器(数10Hz – 数100Hz，10kHz)
测温仪器的特定功能
除此之外，测试仪器还要有特定的功能模块来有效针对干扰问题。
1. 输入输出绝缘
横河的数据采集仪器，在测试电路与记录仪内部电路之间，通过光电耦合绝缘
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可以大幅度减低从传感器来的共模干扰。
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即使不慎在传感器上加了高压，也不至破坏记录仪, 或对操作人员造成伤害。
2. 积分型A/D
在对模拟量进行A/D转换时，先对模拟信号进行积分运算，如下图所示：
针对不同工频干扰频率，设定合适测量周期：
3. 滤波
一阶滞后滤波 (可以调整截止频率)：
时间常数对测试结果存在滞后性：
4. 独立A/D模拟输入
这种功能，以加强型绝缘保证通道间隔离及内部电路安全，而各通道独立A/D可去除由于通道间切换环节造成的影响。
5. 专业的高抗干扰模块-电磁继电器模块
该模块的通道数通常在10ch/ 1sec以上，比现有的AI 模块具备更好的噪声抑制，
建议2年(@2 sec/ 连续工作)为一个更换周期。
实测模拟最强干扰下的温度测试
从实测图中可见，电磁继电器模块和高速模块都非常适用于强干扰场合测温，其中电磁继电器模块抗干扰特性更优。
除了以上记录仪抗干扰特性以外，还可通过外部手段隔绝干扰。
1：用热电偶前端绝缘的方式，增大耦合阻抗Z3对抑制干扰至关重要。
2：通过接地的方式，信号源和测量仪器的等电位化。
3：通过屏蔽的方式，测试导线使用双绞屏蔽线，并与测试线一同接地排除加在测试导线上的静电耦合干扰；电磁波较强的地方（输电线和高频设备附近), 应加设电磁屏蔽，排除加在测试线上的电磁感应干扰。
综上，干扰问题往往很难一下拿出明确解决方案，要根据干扰的种类对症下药，因此分析干扰的成因和进行多种经验性尝试都是很重要的。
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关于上位机通讯的问题，因篇幅所限，公众号将在后期刊发相关内容。
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