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分析測量1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶的錯誤估計及錯誤來源
閱讀:614 發(fā)布時間:2020-4-30誤差估計基于一系列實驗比較測量。用紅外熱像儀和1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶進行的比較測量顯示所用1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶沒有明顯的誤差。
以下比較測量結(jié)果表明,1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶能量傳遞產(chǎn)生的誤差項小于紅外熱像儀(±2°C)和熱電偶(±2,2°C)的公差帶寬。
專門測量設(shè)備僅用于比較測量,允許通過紅外攝像機和1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶同時進行測量。
測量裝置在窄端加熱。厚壁鋁制圓筒用于將熱量均勻地分布到接觸表面。在接觸表面上安裝特殊蝕刻的銅箔(厚度35μm),其具有導(dǎo)熱膏,緊固環(huán)和四個螺釘。
使用0.94的黑色箔作為相機的發(fā)光轉(zhuǎn)換器。銅箔的厚度對應(yīng)于通常與LED一起使用的焊盤的厚度。這允許借助紅外攝像機可視化1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶的效果。
在IR圖像中,可以識別35μm厚和1mm寬的銅箔的條紋。較亮的區(qū)域(白色)顯示銅箔的溫度分布。明顯的暗部(黃色條紋)表示箔上對稱的蝕刻區(qū)域。黃色條紋是由于缺少任何導(dǎo)熱材料造成的。從這張圖片中無法得出客觀的結(jié)論。但是,它只能提供更好的主意。
相反,顯然熱電偶的溫度低于兩個相鄰的對稱條帶的溫度。具體地,對于約100℃的器件溫度和27℃的環(huán)境溫度,該圖像中的溫度偏差(誤差)等于1℃。
注意:誤差隨溫度升高而增加,隨溫度降低而減小。在LED的工作溫度范圍內(nèi)(-40°C ... + 100°C),誤差幾乎保持線性。
由于源自1°C1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶的誤差位于紅外熱像儀的公差范圍和熱電偶本身規(guī)定的范圍內(nèi),因此熱電偶無需進一步校正。
膠粘劑:
原則上,必須確保粘合劑具有高導(dǎo)熱性。大多數(shù)熱粘合劑的導(dǎo)熱率=> 7.5 W / mK,這足以達到此目的。
使用氰基丙烯酸酯基粘合劑(“超級膠水”)時,建議小心:熱傳導(dǎo)不是特別好,粘合劑相對脆弱且不穩(wěn)定。此外,在硬化期間發(fā)生放熱反應(yīng),這導(dǎo)致在*分鐘期間溫度顯著增加。
聚合物粘合劑提供了另一種粘合方法。然而,它們不是通用粘合劑,另外還需要UV燈。去除熱電偶非常困難。環(huán)氧粘合劑具有相對長的硬化時間(約5小時),這要求熱電偶牢固地固定在適當?shù)奈恢茫虼嗽趯嵺`中不太合適。去除熱電偶相對困難,因為這種粘合劑具有高機械粘結(jié)性。
通常,粘合表面應(yīng)盡可能小,不顯示電接觸,并允許移除熱電偶。
被測設(shè)備和測量設(shè)備的電源
穩(wěn)定的電源必須專門用于被測設(shè)備(例如帶LED的電路板),該設(shè)備與電源電壓電氣隔離(例如帶變壓器的傳統(tǒng)電源)。
應(yīng)該注意的是,許多開關(guān)電源沒有隔離變壓器,這會在測量過程中導(dǎo)致不希望的電壓擺動。這些電壓擺動也可以從附著的1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶觀察到,該1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶 與被測器件電隔離。被測設(shè)備的電源的電氣隔離故障可能被放大而成為錯誤并導(dǎo)致測量設(shè)備中的反饋。
對于焊接到位的熱電偶,特別重要的是要注意將使用類型的測量儀器以及它具有類型的電源。由于大多數(shù)熱電偶在100°C時的熱電偶電壓約為5mV,因此低電壓電平易受EMI影響。使用電池供電的測量儀器對被測設(shè)備的電氣隔離不太重要,因為不存在與電源線的連接,因此不會產(chǎn)生反饋。
測量設(shè)備:
選擇測量設(shè)備時,重要的是要知道是否只測量一個離散值或幾個離散值。為了測量單個值,建議使用帶有兩個外部1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶連接的小型手持式電池驅(qū)動溫度測量設(shè)備。
第二個連接對于測量環(huán)境溫度很重要。隨著時間的推移,需要更精細的儀器來記錄多個離散值。*使用具有計算機接口的多通道儀器,因為數(shù)據(jù)更易于管理并且與標準軟件兼容(電子表格計算)。該儀器特別,具有高靈敏度和誤差校正單元,可同時測量多達24個熱電偶。
延長熱電偶引線:
當1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶引線延長時,它們會在連接點處產(chǎn)生額外的1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶,在某些情況下,這會顯著影響測量結(jié)果。如果擴展是不可避免的,強烈建議使用夾具來補償誤差。
與通常可用的串聯(lián)連接器相比,應(yīng)使用1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶電壓連接器,因為它們的特殊結(jié)構(gòu)明確地提供成對連接。接觸桿由各種金屬組成,并與1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶 中的材料分別匹配。這允許溫度測量元件中的金屬組合不間斷地延伸。
錯誤來源:
錯誤來源包括:
1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶 極性:反轉(zhuǎn) 1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶的極性會導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不正確。
1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶類型:使用的熱電偶類型也必須在測量儀器中設(shè)置。
1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶 引線的延長:必須使用適當?shù)臒犭娕茧妷哼B接器,與熱電偶的類型相對應(yīng)。
安裝1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶:使用劑量的粘合劑,僅限于小的粘合區(qū)域。
正確的位置:正確的測量位置是LED的焊點。然而,應(yīng)該注意LED的哪個端子(陽極或陰極)是熱活性的。
正確測量:校準測量設(shè)備并創(chuàng)建適當?shù)臏y試環(huán)境。如果不需要,請使用或修改原始外殼并避免強制對流。還要避免陽光直射,并記住不應(yīng)將 金屬物體用作平臺或安裝組件。在熱電偶的焊接點之外不應(yīng)發(fā)生接觸。
EMI:手機,功能強大的發(fā)射器和相位控制設(shè)備會對測量序列產(chǎn)生負面影響。
外部電源:帶有外部電源,PC接口和被測設(shè)備的設(shè)備應(yīng)與電源線電氣隔離。警告:許多開關(guān)電源沒有電氣隔離。
電壓隔離:當1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶焊接到位時,可能會出現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的強烈波動。對于安裝有粘合劑的1100°火山灰質(zhì)水泥測溫熱偶 ,這種影響很少發(fā)生。如果確實發(fā)生這種情況,則應(yīng)重復(fù)安裝程序。