Aktuální vydání

celé číslo

06

2019

Počítačová podpora vývoje a výroby, software pro řízení údržby 

celé číslo

Měření teplot pomocí měřicích počítačových karet

číslo 1/2003

Měření teplot pomocí měřicích počítačových karet

V oblasti měření teplot v průmyslu dnes dominují distribuované systémy s propojením teploměrů průmyslovou sběrnicí. Pro tuto oblast jsou z nabídky firmy Advantech k dispozici moduly ADAM řady 4000, 5000 nebo nejnověji řady 6000 s připojením na Ethernet. Ve všech těchto řadách lze nalézt specializované moduly pro připojení nejčastěji užívaných čidel teploty, kterými jsou v současnosti termoelektrické články a odporové teploměry.

Měření teploty pomocí zásuvných PC karet se používá hlavně v laboratořích, zkušebních a testovacích systémech nebo v malých řídicích systémech, kde je osobní počítač přímo řídicí jednotkou. Výhodou této metody jsou nízké náklady na jeden měřicí bod a možnost optimálního nastavení měřicího procesu (vzorkování, průměrování), což může být důležité např. při dynamických měřeních. Nevýhodou je nutnost přivést měřicí signály až k počítači, což může někdy zvyšovat nebezpečí rušení.

Obr. 1.

Měření teploty termoelektrickými články

Termoelektrické články (termočlánky) poskytují měronosný signál v podobě velmi nízkého stejnosměrného napětí řádu jednotek milivoltů. Proto bývá někdy obtížné uchránit jej před vlivem rušivých signálů, ať v podobě souhlasného napětí nebo způsobených indukcí rušivého elektromagnetického pole do přívodů. Pro měření pomocí termočlánků je tedy nutné vždy použít diferenciální vstupy měřicí karty. Při eliminaci indukčního rušení lze dobře využít skutečnost, že frekvenční pásmo takového rušení leží daleko od možných frekvencí změn měřené teploty. Právě použití měřicí karty s vysokou rychlostí vzorkování a následnou softwarovou filtrací je účelná metoda, jak ze zarušeného signálu „vytáhnout“ použitelné výsledky.

K přímému měření pomocí termočlánků je vhodná karta Advantech PCL-818G (ISA) nebo PLC-1710G (PCI). Tyto karty mají dostatečnou citlivost (5 mV na nejnižším rozsahu) a lze k nim přikoupit svorkovnici PCLD-8115, která má vestavěné čidlo pro kompenzaci studeného konce (obr. 1). Měřit lze až osm termočlánků.

Obr. 2.

Zajímavým způsobem, jak lze zvýšit počet měřicích bodů i citlivost měření, je použití analogového multiplexoru se zesilovačem. Přídavné desky PCLD-789D teoreticky umožňují připojit až 256 termočlánků k jedné měřicí kartě. Protože PCLD-789D sama obsahuje zesilovač, poskytuje možnost dalšího zvýšení citlivosti. Přidá-li se ekvitermní svorkovnice (zvýšení přesnosti) a využije se měřicí karta se šestnáctibitovým A/D převodníkem (zvýšení rozlišení), získá se špičková sestava pro termočlánková měření. Tato sestava, vyvinutá ve spolupráci s katedrou mechaniky tekutin a termodynamiky Strojní fakulty ČVUT, byla několikrát s úspěchem použita i při velmi náročných projektech. Jedním z nich bylo např. dynamickém měření více než sta termočlánků na modelu palivového článku ve firmě Škoda JS.

Měření teploty odporovými teploměry

Je-li třeba ke standardní měřicí kartě připojit odporový teploměr, vyvstane otázka jeho napájení. Jednoduchým řešením tohoto problému může být využití analogového výstupu, který je standardní součástí všech měřicích karet Advantech. Poskytuje stabilní, řiditelné výstupní napětí, které lze využít pro získání napájecího proudu pro odporový teploměr. Pro připojení většího počtu odporových teploměrů, zvláště ve čtyřvodičovém zapojení, je vhodný reléový multiplexor PCLD-788. Při zpracování signálu z odporového teploměru je také možné s výhodou využít výpočetní kapacitu počítače typu PC a definovat (funkcí, tabulkou) závislost odporu na teplotě s libovolnou přesností. Bez problémů tak lze měřit i polovodičovým teploměrem s výrazně nelineární převodní charakteristikou.

Jakoukoliv další informaci o měřicích PC kartách i další nabídce ze sortimentu Advantech si vyžádejte v libovolné kanceláři společnosti FCC Průmyslové systémy.

FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz

400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: 543 215 654, fax: 543 215 655
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: 266 052 098, fax: 286 890 252

Inzerce zpět