Co je teplotní kompenzace?

Teplotní kompenzace je potlačení nebo korekce nežádoucích teplotních vlivů. Tento pojem je velmi důležitý při výrobě přesných součástí a mnoha elektronických součástek a sestav.

Existují dvě formy teplotní kompenzace:

• Pasivní kompenzace: do Wheatstoneova můstku jsou zahrnuty rezistory závislé na teplotě.
• Aktivní kompenzace: při rostoucí teplotě v ohřívací komoře se měří různé tlaky. Tyto hodnoty se pak porovnávají s hodnotami z kalibračního standardu. Teplotní koeficienty určené na tomto základě se zadávají do elektroniky tlakového převodníku, takže teplotní chyby vyskytující se v praxi lze nyní „aktivně“ kompenzovat.

Aktivní teplotní kompenzace poskytuje nejpřesnější výsledky a je nejčastěji používanou metodou.

Teplotní kompenzace v tlakových senzorech

Digitální tlakové senzory používají elektronické obvody, které poskytují analogový výstupní signál úměrný vstupnímu tlaku. V obvodech senzoru jsou tři faktory, které jsou ovlivněny změnami okolní teploty: výstupní napětí při nulovém tlaku, rozsah citlivosti na tlak a odpor můstku. Senzory s teplotní kompenzací jsou vybaveny určitými korekčními technikami a minimalizují vliv teplotních změn na tyto faktory.

Kompenzace studeného spoje u termočlánků

Termočlánky jsou díky své robustnosti, opakovatelnosti měření a rychlé odezvě jedním z nejčastěji používaných přístrojů pro měření teploty. Pokud však v obvodu termočlánku neprovedete kompenzaci studeného bodu, bude měření teploty nepřesné.

Kompenzace studeného bodu je proces, při kterém se k výstupnímu napětí termočlánku přičte (nebo odečte) napětí, aby se vytvořil dojem, že svar má teplotu 0 °C. Ve skutečnosti má jinou teplotu, protože studený konec není umístěn v ledové lázni.

• Studené spojení při známé, konstantní teplotě

Můžete použít malou propojovací skříňku s regulátorem teploty, který udržuje vždy určitou teplotu. Pokud znáte teplotu, při které se nachází studená spojka, a typ termočlánku, lze teplotu vypočítat a kompenzovat.

• Automatická online kompenzace v měřicím zařízení

Měřicí zařízení (ve formě vysílače, vstupní karty DCS nebo kalibrátoru teploty) může neustále měřit teplotu studené spojky a automaticky provádět online kompenzaci této chyby. Jelikož měřicí zařízení zná také typ termočlánku, může kompenzaci provádět automaticky a nepřetržitě. To je nejjednodušší způsob, jak to provést.

Kompenzace vlivu teploty a odporu připojovacích vodičů

K kompenzaci vlivu teploty a odporu vodičů se používá 3vodičové připojení. Jako preventivní opatření při použití 3vodičového systému by měly být vodiče stejného typu, délky a průřezu, aby se kompenzovaly teplotní vlivy jednotlivých vodičů.

Kompenzace teploty klimatizace

Odchylka teploty naměřené čidlem od skutečné teploty závisí na výšce, ve které je klimatizační jednotka instalována. Tato odchylka se kompenzuje změnou propojení jumperů na řídicí desce.

Tenzočidlo – teplotní kompenzace

Tenznometr se používá k měření deformace. Kompenzace vlivu teploty na tenznometr je nezbytná, aby se snížil vliv teploty na výsledky měření. Hlavní důvody pro zavedení tepelné kompenzace v tenznometrech jsou:

• tepelná roztažnost měřeného objektu
• tepelná roztažnost snímacího prvku v tenzometru
• teplotní koeficient odporu vodičů spojujících tenzometr a snímací prvky