你不知道的溫度控制器冷知識

『希望減少兩個溫度點之間的溫度差』
「如何用一個迴路來控制呢?」

一個迴路,想要使用2組熱電偶同時量測溫度差~

該怎麼做呢?

將兩個相同種類的熱電偶串聯到同一隻腳位,再連接到控制器。
控制器的內部參數設定,需要將冷接點補償功能關閉。

(因為,如果補償功能開啟的話控制器的端子溫度將會受到偏差值影響)

(1) 負腳連接同一點位時

A側的溫度與B側溫度相等時(A=B):PID控制器會顯示0

A側的溫度比B側溫度還高時(A>B):PID控制器會顯示+

A側的溫度比B側溫度還低時(A<B):PID控制器會顯示-

(2) 正腳連接同一點位時

B側的溫度與A側溫度相等時(B=A):PID控制器會顯示0

B側的溫度比A側溫度還高時(B>A):PID控制器會顯示+

B側的溫度比A側溫度還低時(B<A):PID控制器會顯示-

*注意:
雖然,熱電偶的熱電動勢特性可以說是趨近線性的,但並不是完全線性的。因此如果兩個測量點之間存在溫差,則顯示值也會包含溫差的誤差值。如果沒有溫差,則可以在任何溫度範圍內進行準確的量測。
因此,將兩個熱電偶串聯在同迴路中,溫度差檢測的目的是"無溫度差"。 例如,兩個量測點之間沒有溫度差的話,就適合用於此控制方式(SP=0)。

下列為溫度差都是50℃的情況,指示值將根據熱電偶的種類或溫度範圍而有所不同。

【例1】:K type熱電偶

腳同位連結,A測溫度=100℃、B側温度=50℃、端子台温度=30℃

・温度差100℃的K T/C熱電動勢:4095μV
・温度差50 ℃的K T/C熱電動勢 :2022μV
・温度差30 ℃的K T/C熱電動勢 :1203μV

A側熱電動勢VtcA=4095-1203=2892μV
B側熱電動勢VtcB=2022-1203=819μV
控制器測量熱電動勢Vin=VtcA-VtcB=2892-819=2073μV

根據K T/C熱電動勢表2073μV約為51℃(誤差1℃)

【例2】: K type熱電偶

負腳同位連結,A測溫度=300℃、B側温度=250℃、端子台温度=30℃

・温度差300℃的K T/C熱電動勢:12207μV
・温度差250℃的K T/C熱電動勢:10151μV
・温度差30℃的K T/C熱電動勢 :1203μV

A側熱電動勢VtcA=12207-1203=11004μV
B側熱電動勢VtcB=10151-1203=8948μV
調節計計測熱電動勢Vin=VtcA-VtcB=11004-8948=2056μV
根據K T/C熱電動勢表2056μV約為51℃(誤差1℃)

【例3】:E type熱電偶

負腳同位連結、A側温度=100℃、B側温度=50℃、端子台温度=30℃

・温度差100℃的E T/C熱電動勢:6317μV
・温度差50℃的E T/C熱電動勢 :3047μV
・温度差30℃的E T/C熱電動勢 :1801μV

A側熱電動勢VtcA=6317-1801=4516μV
B側熱電動勢VtcB=3047-1801=1246μV
調節計計測熱電動勢Vin=VtcA-VtcB=4516-1246=3270μV
根據E T/C熱電動勢表3270μV約為54℃(誤差4℃)

【例4】:E type熱電偶

負腳同位連結、A側温度=300℃、B側温度=250℃、端子台温度=30℃

・温度差300℃的E T/C熱電動勢:21033μV
・温度差250℃的E T/C熱電動勢:17178μV
・温度差30℃的E T/C熱電動勢 :1801μV

A側熱電動勢VtcA=21033-1801=19232μV
B側熱電動勢VtcB=17178-1801=15377μV
調節計計測熱電動勢Vin=VtcA-VtcB=19232-15377=3855μV
根據E T/C熱電動勢表3855μV約為63℃(誤差13℃)

参考

以橫型LPCVD的計裝為例,3個區域的控制,僅以中間區域採用程序控制器,其餘兩區域則作為溫度差檢測的固定控制。



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