Термин: Температурная компенсация при измерениях
В общем случае, температурной компенсацией датчика (преобразователя) называется метод уменьшения заранее известной температурной зависимости показаний датчика с использованием показаний термометра, измеряющего температуру датчика. Принципиально то, что термометр является вторым датчиком, находящимся в одной и той же температурной среде вместе с основным датчиком (преобразователем).
В первом частном случае: роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с идентичной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. При этом, на вход второго датчика (преобразователя) всегда подаётся постоянная нулевая (начальная) измеряемая величина, и, в этом случае, на выходе этого датчика будет присутствовать чистая температурная зависимость (абсолютная температурная ошибка) преобразователя, которую можно вычесть из показаний основного датчика. Примером такой термокомпенсации может служить полумостовая тензометрическая схема, в которой один из тензорезисторов является активным (измеряющим деформацию), а второй – термокомпенсирующий, не испытывающий деформацию. Если в этом же примере оба датчика будут активными, расположенными в одной температурной зоне, но один будет работать на сжатие, а другой – на растяжение, то будет тот же эффект термокомпенсации. Эти примеры объединены одним – в них используется датчики с температурным коэффициентом сопротивления одного знака.
Во втором частном случае: роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с противоположной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. Например, в случае ТКС резистивных элементов 1 и 2 (как показано на графике выше): если датчики 1 и 2 имеют равные сопротивления при нормальных условиях (температура T0), но имеют противоположные по знаку температурные коэффициенты сопротивления по отношению к основному датчику, то последовательное соединение этих датчиков даст эффект независимости измерений от температуры.
В общем случае, тот или иной метод термокомпенсации датчика технически реализуем, если температурная зависимость датчика постоянна во времени и не зависит от других факторов воздействия внешней среды.
Что такое температурная компенсация в датчиках движения
Датчики движения отслеживают движения излучающих тепло объектов. Они настроены таким образом, чтобы реагировать на людей с первых шагов в охраняемой зоне и фильтровать ложные сигналы — от естественных помех и животных. Для повышения точности и эффективности работы для каждого датчика движения Ajax разработан специальный программный алгоритм обработки сигнала ИК-сенсоров.
В идеальных условиях температура человеческого тела (в среднем, 36,6°С) и температура окружающей среды отличаются, и их контраст позволяет датчику движения точно фиксировать перемещение человека в пространстве. В ситуациях, когда температура среды очень близка к температуре тела, необходима температурная компенсация.
Температурная компенсация реализуется на программном уровне и опирается на регулярные замеры датчиком температуры среды. При температуре среды от 14°С до 42°С с каждым замером датчик вводит поправку согласно хранящейся в его памяти таблицы поправочных коэффициентов — повышает, либо понижает чувствительность ИК-сенсоров.
Изменение чувствительности сенсора — внутренняя настройка, не конфликтующая с установленной пользователем в приложении чувствительностью датчика.
Благодаря технологии температурной компенсации датчик движения остается эффективным во всем допустимом для устройства температурном диапазоне.
Датчики Ajax с поддержкой технологии температурной компенсации:
Температурная компенсация: Ключ к точным измерениям
Почему температура является важным фактором?
Во избежание серьезных ошибок при осуществлении измерений, механическая работа измерительного прибора также зависит от текущей температуры. Это в основном влияет на компоненты, такие как электрические подсоединения и кабели, используемые для передачи измеренных значений. Всего несколько из стандартных материалов могут выдержать воздействие окружающей температуры, тем более, если температура 100 °C. Кабельные клеммы и сами кабели могут расплавиться или даже возгореться. Кроме того, точность измерения, температура, также влияют на безопасность рабочего процесса.
К счастью, пользователи могут избежать выше описанных рисков, так как датчики давления можно оптимизировать для различных температурных условий – с одной стороны, с помощью температурной компенсации, а с другой стороны – используя дополнительные охлаждающие элементы, а особенно, термо-устойчивые материалы.
Возможность избежать образование температурной погрешности
Существует два вида термокомпенсации:
Активная компенсация температуры остается самым предпочитаемым методом, потому что она приводит к получению самых точных результатов.
Сама термокомпенсация, с одной стороны, не имеет ограничений. Как было указано ранее, температура влияет не только на точность предоставляемых датчиком давления измерений. Механические компоненты измерительной ячейки подвергаются негативному воздействию температуры 150 °C. При наличии такой температуры, контакты и заземляющие перемычки ослабляются, и происходит повреждение датчика. Если при осуществлении измерений ожидается воздействие особо высоких температур, то будет необходимо использование дополнительных охлаждающих элементов, для правильной работы прибора.
Охлаждающие элементы при наличии высоких температур среды
Для защиты датчика от высоких температур существует четыре варианта в зависимости от сферы применения и температуры.
Вариант A: Температура среды около 150 °C
В данном варианте, охлаждающий элемент встраивается между измерительной ячейкой и расширителем. Это делается для ограждения электроники от среды, таким образом, последняя продолжает работать без повреждений при повышении температуры.
Вариант B: температуры выше 150 °C
Вариант C: экстремально высокие температуры (до 250 °C)
При наличии экстремально высокой температуры среды, следует использовать как охлаждающий элемент направленную вперед изоляционную систему, имеющую охлаждающую секцию в своей конструкции. Однако, такая система имеет довольно крупные размеры и может негативно сказаться на точности измерений.
Датчик с изолятором и охлаждающей секцией подходит для температур выше 250 °C
Вариант D: Особый случай с использованием теплового шкафа или камеры для климатических испытаний
В случае, когда необходимо произвести измерение давления в тепловом шкафу при температуре среды до 150 °C, электронику датчика давления нельзя подвергать воздействию температуры, так как повреждения будут неизбежны. Таким образом, только измерительная ячейка (с напорным отверстием и корпусом из нержавеющей стали) должна быть расположена внутри теплового шкафа, а электроника должна быть подключена дистанционно за пределами шкафа (она также должна находиться в корпусе из нержавеющей стали) с помощью фторированного этилен-пропиленового кабеля, выдерживающего воздействие высоких температур.
Итоги: правильная консультация – ключ к верному выбору оборудования
Точность пьезорезистивных датчиков давления напрямую зависит от температурного воздействия. Температурное воздействие на напорное отверстие может быть компенсировано пассивным или активным образом, таким образом, используемый прибор будет отвечать требованиям касательно получения максимально точных измерений по всему заданному температурному диапазону. Более того, учитывается влияние температуры среды на механические компоненты измерительного прибора. Необходимо проконтролировать использование предварительно вмонтированных охлаждающих элементов и устойчивых к тепловому воздействию материалов. Таким образом, пользователь всегда должен полагаться на инструкции от производителя и убедиться, что доступные датчики давления возможно оптимизировать в соответствии с выдвигаемыми требованиями.
Что такое температурная компенсация PH метра и для чего нужна
На показания PH-метров оказывает влияние ряд возмущающих факторов – от движения потока жидкости внутри посуды с измеряемым раствором до периодичности калибровки.
Но в значительной мере ошибка зависит от текущей температуры. Это касается и других измерительных приборов, основанных на непрямом методе измерения, например влагомеров зерна.
Причина в том, сопротивление образца, активность движения заряженных ионов зависят от температуры. Речь идет как о жидкости, так и приборе, так и температуре окружающего воздуха.
Что такое PH метр с термокомпенсацией
Это разные вещи. Калибровка по стандартным образцам и подстройка под температуру. Для точного результата нужно и первое и второе. Точнее, калибровка точно нужна, а термокомпенсация только, когда нужна идеальная точность.
Если проанализировать ассортимент пш-метров, представленных в продаже в Украине, можно заметить, что ряд из них на корпусе имеют нанесенные буквы АТС. Это и есть рассматриваемая нами термокомпенсация. По цене такие РН метры стоят дороже и это понятно. Во-первых, сам термометр стоит денег, во-вторых, вы получаете устройство более точное, что не может стоить дешево.
Другой вопрос, что встречается и откровенный обман. То есть написано АТС, а термометра и близко не видно. Поэтому перед выбором того или иного измерителя кислотности, нужно обратить внимание на :
Температурная компенсация
Температурная компенсация — способность к стабилизации обменных процессов при изменении температуры тканей.
Ряд пойкилотермных видов, обитающих в условиях переменных температур, развивает поддерживать более или менее постоянный уровень обмена веществ в достаточно широких пределах изменения температуры тела. Это явление называется температурной компенсацией и происходит в основном за счет биохимических адаптаций. Например, у моллюсков на побережье Баренцева моря, таких, как брюхоногие литторины (Littorina littorea) и двустворчатые мидии (Mytilus edulis), интенсивность обмена, оцениваемая по потреблению кислорода, почти не зависит от температуры в тех пределах, с которыми моллюски встречаются ежедневно во время приливов и отливов. В весенне-летний период этот диапазон достигает более 20 ° C (от 6 до 30 ° C), и в холодной воде их метаболизм столь же интенсивный, как в теплом воздухе. Это обеспечивается действием ферментов, которые при понижении температуры меняют свою конфигурацию таким образом, что возрастает их сродство к субстрату и реакции протекают более активно.
Другие способы температурной компенсации связанные с заменой действующих ферментов подобными по функции, но работающими при другой температуре (изоферментами). Такие адаптации требуют времени, поскольку происходит инактивация одних генов и включение других с последующими процессами сборки белков. Подобная акклимации (сдвиг температурного оптимума) лежит в основе сезонных перестроек, а также оказывается у представителей широко распространенных видов в разных по климату частях ареала. Например, у одного из видов бычков с Атлантического океана в низких широтах Q 10 имеет невысокое значение, а в холодных северных водах возрастает при низких температурах и снижается при средних. Результатом этих компенсаций является то, что животные могут поддерживать относительное постоянство активности, так как даже незначительное повышение температуры вблизи критических точек усиливает обменные процессы. Температурные компенсации для каждого вида возможны только в определенном диапазоне температур, но не выше и не ниже этой области.
Биохимические адаптации при всей их эффективности не является главным механизмом противостояния неблагоприятным условиям. На самом деле они часто «крайним средством» и эволюционно производятся в видов только тогда, когда невозможны другие способы, физиологические, морфо-анатомические или поведенческие, избегать экстремальных воздействий без перестройки основного химизма клеток. Ряд пойкилотермных организмов имеет возможности частичной регуляции теплообмена, то есть некоторые способы увеличить поступления тепла в организм или отвести его избыток. В основном эти адаптации возникают у многоклеточных растений или животных и в каждой группе имеют свою специфику.