Exponenta Banner
exponenta event banner

Термопара

Датчик, преобразующий разность тепловых потенциалов в разность электрических потенциалов

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрические/Датчики и преобразователи

  • Thermocouple block

Описание

Блок термопар представляет собой термопару, использующую стандартную полиномиальную параметризацию, определенную в базе данных термопар NIST ITS-90 [1].

Для термопар типов B, E, J, K (t < = 0 ° C), N, R, S или T напряжение E на устройстве в мВ составляет

E (мВ) = c0 + c1t +... + cntn

где:

  • ci - i-й элемент Коэффициентов [c0 c1... cn] значение параметра.

  • t - разность температур в градусах Цельсия между температурой на тепловом порте A и значением параметра эталонной температуры.

Примечание

Уравнение для напряжения на устройстве как функции разности температур определяется в мВ. Единицы напряжения на реальном приборе - В.

Для термопар типа K (t > = 0 ° C) уравнение содержит дополнительный экспоненциальный член:

E (мВ) = c0 + c1t +... + cntn + a0ea1 (t − a2) 2

где a0, a1 и a2 - дополнительные коэффициенты, требуемые только термопарой типа K, определяемой значением параметра Coefficients [a0 a1 a2].

Следующее уравнение описывает тепловое поведение блока:

Q = KdtcdTdt

где:

  • T - температура в порту A.

  • Q - чистый тепловой поток в порт A.

  • Kd - значение параметра Коэффициент рассеяния.

  • tc - значение параметра тепловой постоянной времени.

  • dT/dt - скорость изменения температуры.

Для моделирования термопары в свободном пространстве:

  1. Соедините термопару с портом B блока Теплопередачи Simscape™Convective.

  2. Подключите порт A блока конвективной теплопередачи к блоку SimscApeIdeal Temperature Source, температура которого задана как температура окружающей среды.

  3. Задайте для параметра Площадь (Area) блока конвективной теплопередачи приблизительную площадь Аном (Anom).

  4. Установите для параметра коэффициента теплопередачи блока конвективной теплопередачи значение Kd/Anom.

Допущения и ограничения

  • Многочлены высокого порядка, используемые этим блоком, очень чувствительны к числу значимых фигур, используемых для вычислений. Использовать все доступные значимые цифры при определении коэффициентов [c0 c1... cn] параметр.

  • Коэффициенты [c0 c1... cn] определены для использования в заданном диапазоне температур.

  • Максимальное поддерживаемое значение для n в коэффициентах [c0 c1... параметр cn] равен 14, то есть вектор не может иметь более 15 элементов.

Порты

Сохранение

развернуть все

Тепловой порт термопары.

Электрический консервационный порт, связанный с положительным портом термопары.

Электрический консервационный порт, связанный с отрицательным портом термопары.

Параметры

развернуть все

Электрический

Выберите одну из опций моделирования:

  • Type B, E, J, K (t<=0 degC), N, R, S or T - Эта опция эквивалентна функциям блока в предыдущих версиях.

  • Type K (t>=0 degC) - Эта опция добавляет экспоненциальный член к блочным уравнениям, когда разность температур больше 0 градусов Цельсия.

Вектор коэффициентов c в уравнении, которое описывает напряжение как функцию температуры. Максимальная длина вектора - 15 элементов.

Примечание

Параметры стандартных типов термопар можно загрузить из базы данных NIST [1]. Сведения о том, как это сделать, см. в примере Simulink ® Approximating Nonlinear Relationships: Type S Thermocuple.

Вектор дополнительных коэффициентов a0, a1 и a2, необходимых только термопаре типа K.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Type K (t>=0 degC) для параметра модели термопары.

Тепловой

Температура блока вычитается из температуры на тепловом порте при расчете напряжения на устройстве.

Время, необходимое для того, чтобы температура термопары достигла 63% от конечного изменения температуры, когда происходит ступенчатое изменение температуры окружающей среды.

Тепловая мощность, необходимая для повышения температуры термопары на один К.

Температура термопары в начале моделирования.

Ссылки

[1] Дин К. Риппл, NIST ITS-90 База данных термопар, 21 декабря 1999 г. (https://srdata.nist.gov/its90/main)

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

Представлен в R2008a

Документация Simscape Electrical

Поддержка