Exponenta Banner

Thermocouple

Датчик, который преобразует различие тепловых потенциалов в различие электрических потенциалов

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрический/Датчики и датчики

  • Thermocouple block

Описание

Блок Thermocouple представляет термопару, используя стандартную полиномиальную параметризацию, заданную в NIST ITS-90 Базе данных термопар [1].

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

E(mV)=c0+c1t+...+cntn

где:

  • ci является ith элемент Coefficients [c0 c1 ... cn] значения параметров.

  • t - различие температур в степенях Цельсия между температурой в тепловом порте А и Reference temperature значением параметров.

Примечание

Уравнение для напряжения на устройстве как функции различия температур задано в мВ. Значение модулей напряжения на фактическом устройстве равно V.

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

E(mV)=c0+c1t+...+cntn+a0ea1(t−a2)2

где a 0, a 1 и a 2 являются дополнительными коэффициентами, требуемыми только термопарой Type K, заданной Coefficients [a0 a1 a2] значением параметра.

Следующее уравнение описывает тепловое поведение блока:

Q=KdtcdTdt

где:

  • T - температура в порту А.

  • Q - чистый тепловой поток в порт А.

  • K d является Dissipation factor значением параметров.

  • t c является Thermal time constant значением параметров.

  • dT/dt - скорость изменения температуры.

Чтобы смоделировать термопару в свободном пространстве:

  1. Подключите термопару к порту B блока Simscape™ Convective Heat Transfer.

  2. Соедините порт A блока Convective Heat Transfer с блоком Simscape Ideal Temperature Source, температура которого установлена на температуру окружающей среды.

  3. Установите параметр Area блока Convective Heat Transfer в приблизительную площадь A nom.

  4. Установите параметр Heat transfer coefficient блока Convective Heat Transfer равным K d/ A nom.

Допущения и ограничения

  • Полиномы высокого порядка, которые использует этот блок, очень чувствительны к количеству значимых рисунков, используемых для расчетов. Используйте все доступные значимые рисунки при определении параметра Coefficients [c0 c1 ... cn].

  • Coefficients [c0 c1 ... cn] определены для использования в заданной области значений температур.

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

Порты

Сохранение

расширить все

Тепловой порт термопары.

Электрический порт сопоставлен с положительным портом термопары.

Электрический порт сопоставлен с отрицательным портом термопары.

Параметры

расширить все

Электрический

Выберите одну из опций моделирования:

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

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

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

Примечание

Параметры для стандартных типов термопар можно загрузить из базы данных NIST [1]. Для получения информации о том, как это сделать, смотрите Simulink®Аппроксимация нелинейных отношений: пример термопары типа S.

Вектор дополнительных коэффициентов a 0, a 1 и a 2, требуемый только термопарой K типа.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Type K (t>=0 degC) для параметра Thermocouple model.

Тепловой

Температура, которую блок вычитает из температуры в тепловом порту при вычислении напряжения на устройстве.

Время, в течение которого температура термопар достигает 63% от конечного изменения температуры, когда происходит изменение температуры окружающей среды.

Тепловая степень, необходимая для повышения температуры термопар на один К.

Температура термопары в начале симуляции.

Ссылки

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

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.

См. также

Введенный в R2008a

Simscape Electrical документация

Поддержка