Использование промышленных контроллеров для измерений температуры. Измерительный преобразователь температуры

Использование промышленных контроллеров для измерений температуры

Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого, г. Гомель, Республика Беларусь

Научные руководители ,  

Измерительный преобразователь температуры предназначен для получения информации о температуре окружающей среды посредством электрических сигналов, а также передачи данной информации на значительные расстояния для дальнейшей ее обработки, хранения и вывода на средства отображения показаний.

Измерительный преобразователь температуры отвечает следующим техническим характеристикам: диапазон измерения температуры -200ºС - +800ºС, коэффициент подавления сетевой помехи не менее 60 дБ, точность измерения температуры ±0.01 ºС.

При проектировании  измерительного преобразователя часть функциональных блоков реализована за счет использования алгоритмов цифровой обработки сигналов. Так, фильтр постоянной составляющей, компенсация опорного спая термопреобразователя и линеаризация номинальной статической характеристики (НСХ) термодатчиков реализованы путем математических преобразований над входным оцифрованным сигналом.

Рис. 1.  Функциональная схема измерительного преобразователя с ТЭП и ТПС: ТПС – термопреобразователь сопротивления; ТЭП – термоэлектрический преобразователь (термопара); ЛС – линия связи; ИТ – источник тока, служащий для задания рабочего (измерительного) тока через ТПС; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; ФПС – фильтр постоянной составляющей, необходимый для снижения влияния напряжения сетевой помехи (50 Гц) на результат измерения; Лин. НСХ – линеаризация нормальной статической характеристики ТЭП и ТПС; КОС – компенсация ЭДС, возникающей от температуры опорного спая ТЭП.

На рис. 1 представлена функциональная схема измерительного преобразователя (ИП) температуры с использованием промышленных преобразователей для термоэлектрического преобразователя (ТЭП) и термопреобразователя сопротивления (ТПС), а также промышленного контроллера для дальнейшей обработки и передачи информации.

Разработанная информационно-измерительная система может использоваться в промышленных условиях, где необходимо решать задачи мониторинга температуры на удаленных расстояниях, контролировать температуру в распределенных средах, а также в условиях, где по каким либо соображениям нет возможности использовать термодатчики одного типа. С учетом этого систему планируется использовать в качестве лабораторного стенда для обучения студентов специальности «Промышленная электроника» навыкам использования промышленных контроллеров данной серии.