Як працює компенсація холодного спаю та що може піти не так?

Холодний спай - це точка, де дроти термопари підключаються до мідних клем терморегулятора. Оскільки цей спай не знаходиться на 0 градусах, контролер повинен компенсувати його температуру, щоб отримати правильну температуру гарячого спаю. Це робиться за допомогою датчика компенсації холодного спаю (CJC), як правило, термістора або твердотільного IC, встановленого на вхідній клемній колодці контролера. CJC вимірює температуру навколишнього середовища на клемах і додає еквівалентну напругу до сигналу термопари. При правильній роботі компенсація виконується з точністю до ±0,5 градуса. Однак може виникнути кілька проблем. По-перше, датчик CJC може бути неправильно розміщений-якщо його встановлено на друкованій платі, яка нагрівається через розсіювання потужності, він вимірює температуру, вищу за фактичну температуру клеми, через що контролер завищує температуру холодного спаю та, отже, занижує температуру гарячого спаю. Це створює постійне зміщення, яке може становити кілька градусів. По-друге, сам датчик CJC може з часом відхилятися або виходити з ладу, особливо в гарячому промисловому середовищі. Несправний CJC часто дає фіксоване значення (наприклад, 25 градусів) незалежно від змін навколишнього середовища, що призводить до температурних помилок, які змінюються залежно від кімнатної температури. По-третє, якщо роз’єм термопари теплий (наприклад, від тепла, що виходить із форми), холодний спай фактично знаходиться на роз’ємі, а не на клемах контролера. Контролер компенсує власні клеми, тому температура на роз’ємі стає невиміряною змінною, вносячи похибку, що дорівнює різниці температур між роз’ємом і контролером. Щоб уникнути цього, зберігайте роз’єми в прохолодному місці та використовуйте подовжувальні кабелі з того самого сплаву термопари. По-четверте, електромагнітні перешкоди можуть впливати на схему CJC, викликаючи шумні або нестабільні показання. Деякі контролери дозволяють користувачеві вручну вводити зміщення холодного спаю, але це грубе виправлення. Кращим підходом є використання зовнішньої коробки CJC, яка термічно ізольована від внутрішніх джерел тепла контролера. Для максимальної точності деякі системи використовують еталонну точку льоду, але це непрактично для промислового використання. Щоб діагностувати проблеми з CJC, виміряйте фактичну температуру на клемах контролера за допомогою незалежного термометра та порівняйте її з відображеним на контролері значенням CJC. Якщо різниця перевищує 1 градус, підозрюйте помилку CJC. Рекомендується регулярно калібрувати CJC як частину щорічної перевірки контролера. Підсумовуючи, холодний спай не є другорядною деталлю-це невід’ємна частина ланцюга вимірювання температури, і будь-яка помилка в ньому безпосередньо перетворюється на температурну помилку процесу. Розуміння CJC допомагає користувачам ідентифікувати та виправляти загальне джерело постійних відхилень температури, за які інакше можна було б звинуватити саму термопару.