10 连接测量传感器和负载 /执行器
10.2 热电偶的使用
10.2 热电偶的使用
引言
本节将说明热电偶的设计以及连接热电偶时的注意事项。
热电偶结构
热电偶的组成
● 热电偶（检测元件）和
● 在各情况下所需的安装和连接零件。
热电偶由两根以不同金属或金属合金制成的电线组成，两根电线的末端焊接在一起。不同的热 电偶类型，例如 B、J 或 K，是从不同的材料成分衍生出来的。无论其为何种类型，所有热电 偶的测量原理都相同。
° C
图片 10-3 热电偶结构
① 测量点
② 带有正、负热电柄的热电偶
③ 连接点
④ 均压导线
⑤ 参比端
⑥ 电源线
⑦ 微调电阻器
⑧ 热电电压的测量点
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连接测量传感器和负载/执行器 10.2 热电偶的使用
热电偶的操作原理
热电偶的测量点和自由端之间的任何温度差均会产生结束端热电电压。
热电偶上产生的热电电压是测量点和自由端间温度差的函数，还由材料因子确定。热电偶始终 会感应温差。因此，必须把自由端保持在已知的参比端温度下，以便能够确定测量结处的温度。
若此条件无法实现，则必须并使用 Pt 100 通过其它输入检测和平衡参比端温度。
扩展到参比端
可以通过均压线将热电偶从其连接点行扩展到温度尽量保持恒定的点（参比端）。
这些补偿电线与热电偶电线是由同种材料制成的。进入线由铜制成。确保均压线的极性未颠 倒，否则会导致大型测量错误。
参比端温度补偿
通过在模块外部测量参比端温度，可以补偿参比端处温度波动的影响。
参比端温度的测量
通过使用 Pt 100 测量参比端温度，可平衡热电偶参比端（例如接线盒）上温度的影响。
若实际参考温度不同于比较温度，则热敏电阻会发生变化。所产生的正极或负极补偿电压会增 加至温差电动势。
请注意：
● 必须使用通道 3 的电源为 Pt 100 提供恒定的电流。
● 之后，通道 3 不能用于 Pt 100 测量。
热电偶的使用
连接热电偶时必须注意以下事项：
根据需要参比端的位置，可使用组态的补偿或外部补偿。
若使用组态的补偿，则会使用模块的可组态参比端温度进行比较。
若使用外部补偿，则会通过 Pt 100 将热电偶的参比端温度考虑在内。
此 Pt 100 连接至模块左侧前连接器上的连接 10 和 11，这也是 Pt 100 必须适用于热电偶参比 端的原因。其电源必须取自通道 3（左侧前连接器的连接 12 和 13）。
具有以下限制：
● 仅可以使用一种热电偶类型进行将 Pt100 连接至模块的连接 10 和 11 的外部补偿。这表示 对外部补偿进行的所有通道操作都必须使用相同的类型。
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使用的缩写
下列各图中使用的缩写具有以下含义：
M+ 测量线（正）
M– 测量线（负）
COMP+ 补偿端子（正）
COMP– 补偿端子（负）
M 接地端子
L+ 24 V 直流电源
热电偶的连接替代
下列各图显示了将热电偶与外部补偿和组态的补偿相连接的各种可能情况。
除以下信息之外，『将测量传感器连接至模拟输入』一节中包含的信息也适用。
下列各图未显示在 CPU 的 M- 连接、M-、MANA 与由从 FM 355 到传感器（隔离、非隔离）的 电位连接而产生的接地电位之间所需要的连接线。这表示您必须继续遵守和执行『将测量传感 器连接至模拟输入』一节中包含的信息。
具有参比端外部补偿的热电偶
若连接至 FM 355 输入的所有热电偶均具有相同的参比端，请依照下图所示执行补偿。使用参 比端的热电偶必须为同一类型。
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图片 10-4 具有外部补偿的热电偶连接方框图
热电偶的接地在『将测量传感器连接至模拟输入』一节的图中显示。
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具有参比端组态的补偿的热电偶
当热电偶直接或通过均压线连接至模块输入时，可使用组态的温度补偿。
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图片 10-5 具有组态的补偿的热电偶连接方框图
热电偶的接地在『将测量传感器连接至模拟输入』一节的图中显示。
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