Термопара
Датчик, который преобразовывает тепловую разность потенциалов в электрическую разность потенциалов
Библиотека
Simscape / Электрический / Sensors & Transducers
Описание
Блок Thermocouple представляет термопару с помощью стандартной полиномиальной параметризации, заданной в базе данных NIST ITS-90 Термопары [1].
Для Типа B, E, J, K термопар (t <=0 degC), N, R, S или T, напряжение E через устройство в мВ
где:
ci является элементом ith значения параметров Coefficients [c0 c1 ... cn].
t является перепадом температур, в градусах Цельсия между температурой в тепловом порте A и значением параметров Reference temperature.
Примечание
Уравнение для напряжения через устройство как функция перепада температур определено в мВ. Единицы напряжения через существующее устройство V.
Для Типа K термопар (t> =0 degC), уравнение содержит дополнительный экспоненциальный термин:
где a 0, a 1, и a 2 является дополнительными коэффициентами, требуемыми только термопарой Типа K, заданной значением параметров Coefficients [a0 a1 a2].
Следующее уравнение описывает тепловое поведение блока:
где:
T является температурой в порте A.
Q является сетевым тепловым потоком в порт A.
K d является значением параметров Dissipation factor.
t c является значением параметров Thermal time constant.
dT/dt является скоростью изменения температуры.
Смоделировать термопару в свободном пространстве:
Соедините термопару с портом B блока Simscape™ Convective Heat Transfer.
Соедините порт блока Convective Heat Transfer к Идеалу Simscape Температурный Исходный блок, температура которого установлена в температуру окружающей среды.
Установите параметр Area блока Convective Heat Transfer к аппроксимированному имени области A.
Установите параметр Heat transfer coefficient блока Convective Heat Transfer к K d/Anom.
Предположения и ограничения
Старшие полиномы этот блок использование очень чувствительны к количеству значащих цифр, используемых для вычисления. Используйте все доступные значащие цифры при определении параметра Coefficients [c0 c1 ... cn].
Coefficients [c0 c1 ... cn] задан для использования по заданному диапазону температур.
Максимальное поддерживаемое значение для
nв параметре Coefficients [c0 c1 ... cn] равняется 14, то есть, вектор не может иметь больше чем 15 элементов.
Порты
- A
Термопара тепловой порт
- +
Положительный электрический порт
- -
Отрицательный электрический порт
Параметры
Электрический
- Thermocouple model
Выберите одну из опций моделирования:
Type B, E, J, K (t<=0 degC), N, R, S or T— Эта опция эквивалентна функциональности блока в предыдущих релизах.Type K (t>=0 degC)— Эта опция добавляет экспоненциальный термин в уравнения блока, когда перепад температур больше, чем 0 градусов Цельсия.
- Coefficients [c0 c1 ... cn]
Вектор коэффициентов c в уравнении, которое описывает напряжение как функцию температуры. Максимальная длина вектора является 15 элементами. Значением по умолчанию является
[ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ].Примечание
Можно загрузить параметры для стандартных типов термопары от базы данных NIST [1]. Для получения информации о том, как сделать это, смотрите Simulink® Approximating Nonlinear Relationships : Тип S Пример термопары.
- Coefficients [a0 a1 a2]
Вектор дополнительных коэффициентов a 0, a 1, и a 2, требуемый только термопарой Типа K. Этот параметр только видим, когда вы выбираете
Type K (t>=0 degC)для параметра Thermocouple model. Значением по умолчанию является[ 0 0 0 ].
Тепловой
- Reference temperature
Температура блок вычитает из температуры в тепловом порте в вычислении напряжения через устройство. Значением по умолчанию является
0°C.- Thermal time constant
Время это измеряет температуру термопары, чтобы достигнуть 63% итогового изменения температуры, когда ступенчатое изменение при температуре окружающей среды происходит. Значением по умолчанию является
1s.- Dissipation factor
Тепловая степень, требуемая повысить температуру термопары одним K. Значением по умолчанию является
0.001W/K.- Initial temperature
Температура термопары в начале симуляции. Значением по умолчанию является
25°C.
Ссылки
[1] Дин К. Пульсация, база данных NIST ITS-90 термопары, 21 декабря 1999