如何使用隔离式仪器进行安全准确的热电偶测量

热电偶是用于温度测量的最广泛使用的设备。它们是：

崎岖;

便宜的;

结构简单（由不同金属组成的焊丝）;

用于测量跨越数千度的温度范围;

它们对温度变化的反应很快。

但这些有吸引力的特征并非没有代价。热电偶还：

产生低电平输出作为温度的函数，通常以毫伏为单位;

是非线性器件;

要求在热电偶连接到仪器的点独立检测温度。这称为“结温”，作为线性化操作的一部分，必须代数组合量，作为精确温度测量的先决条件。这个过程称为“冷端补偿”，或简称CJC;

由于其坚固的设计，经常以需要特别注意的方式使用。

上面列出的热电偶优点和缺点使它们同时易于使用，但从仪器的角度来看很难实现。作为热电偶的用户或潜在用户，您可以放心，任何设计用于这些设备的仪器都解决了其中的许多困难。具体而言，任何此类文书将：

提供足够的增益来处理热电偶的低电平毫伏输出;

提供线性化，使输出随温度成比例变化;

提供一种补偿结温的机制，以产生准确的结果。

但是，您无法确保仪器已准确预测您将如何使用热电偶。热电偶的坚固设计使其能够以多种方式使用，从而破坏其他类型的温度传感器。因此，了解热电偶的三种使用方式以及每种方式对仪器的要求对于准确和安全的热电偶测量至关重要。在这里计算错误，在最好的情况下，您的测量值会很嘈杂。在最坏的情况下，您可能会焚烧热电偶和测量仪器，不必要地使人员受伤。下面详细介绍了热电偶在日常情况下应用的三种不同方式：隔离;接地;和热。每一种都根据对所连接仪器隔离的要求进行描述。请注意，DATAQ Instruments的DI-1000TC型热电偶测量仪器提供双向隔离（输入到输出和通道到通道），使其能够在所有三种应用配置中提供准确和安全的热电偶测量。

隔离式热电偶配置

热电偶不直接连接到任何导电金属或液体，并且没有这种连接的风险。它在开放的非导电空气中是独立的。一个例子是环境温度测量。

示意图：

 

多渠道应用？	使用非隔离检测的结果	隔离要求	使用 DI-1000TC 的结果
不	可以无事故地进行测量。	没有	可以无事故地进行测量。
是的	可以无事故地进行测量。	没有	可以无事故地进行测量。

 

接地热电偶配置

热电偶与导电液体或金属直接接触。因此，仪器和热电偶之间存在共模电压（CMV）。示例包括将热电偶焊接到锅炉镀层或其他金属结构上以增加热响应的情况。

示意图：

 

多渠道应用？	使用非隔离检测的结果	隔离要求	使用 DI-1000TC 的结果
不	假设巨细胞病毒低于损伤阈值： 测量可能会有噪音 CMV 可能导致仪器饱和，无法产生可用结果	输入到输出	可以无事故地进行测量。
是的	假设巨细胞病毒低于损伤阈值： 测量可能会有噪音 CMV 可能导致仪器饱和，无法产生可用结果 相邻通道的测量可能会受到影响	输入到输出通道到通道	可以无事故地进行测量。

 

热电偶配置

热电偶与电源直接电接触。示例包括热电偶焊接到电加热元件或意外接触电加热元件的情况。

示意图：

多渠道应用？	使用非隔离检测的结果	隔离要求	使用 DI-1000TC 的结果
不	热电偶被破坏，仪器被破坏，或两者兼而有之。	输入到输出	可以无事故地进行测量。
是的	热电偶被破坏，仪器被破坏，或两者兼而有之。损坏最有可能传播到相邻通道，从而导致类似的破坏。	输入到输出通道到通道	可以无事故地进行测量。