Spider 80Ti Sistem de măsurare a temperaturii pe canal înalt

Spider-80Ti este un front-end de la platforma hardware Spider-80Xi care permite măsurarea temperaturii. Spider-80Ti acceptă măsurători de temperatură de la termocupluri și senzori RTD (Resistance Temperature Detector).

Vezi broșura

 

Fiecare front-end Spider-80Ti adaugă 16 canale de măsurare a temperaturii sistemului Spider-80Xi. Un front-end Spider-80Ti este configurabil de utilizator pentru a suporta fie un senzor RTD PT100, fie un termocuplu de tip K. O combinație de RTD și termocupluri în cadrul aceluiași sistem Spider poate fi, de asemenea, realizată prin combinarea front-end-urilor configurate ca RTD și termocupluri.

Spider-80Ti este echipat cu un convertor analog-digital (ADC) Sigma-Delta pe 24 de biți pe canal pentru a asigura măsurători de temperatură foarte precise cu orice tip de senzor. Împreună cu corecția de neliniaritate configurabilă de utilizator, precizia măsurătorilor este asigurată pe o gamă largă de măsurători de temperatură.

Spider-80Ti este echipat cu un convertor analog-digital (ADC) Sigma-Delta pe 24 de biți pe canal pentru a asigura măsurători de temperatură foarte precise cu orice tip de senzor. Împreună cu corecția de neliniaritate configurabilă de utilizator, precizia măsurătorilor este asigurată pe o gamă largă de măsurători de temperatură.

Șasiul Spider-80Xi poate fi configurat fie exclusiv pentru măsurători de temperatură utilizând front-end-ul Spider-80Ti, fie poate fi configurat pentru achiziția de date de semnal mixt prin combinarea Spider-80Ti cu Spider-80Hi, Spider-80Ci sau Spider-80SGi. Este disponibilă o gamă de șasiu Spider 80Xi cu 4 sloturi frontale sau 8 sloturi frontale.

Designul eficient al șasiului Spider-80Xi elimină carcasele individuale pentru fiecare front-end modular pentru a minimiza dimensiunile generale ale sistemului. Greutatea sa ușoară îl face ideal pentru aplicații care necesită portabilitate și o dimensiune eficientă, fără a fi nevoie să schimbați front-end-urile în timpul funcționării.

Șasiul Spider-80Xi poate fi configurat fie exclusiv pentru măsurători de temperatură utilizând front-end-ul Spider-80Ti, fie poate fi configurat pentru achiziția de date de semnal mixt prin combinarea Spider-80Ti cu Spider-80Hi, Spider-80Ci sau Spider-80SGi. Este disponibilă o gamă de șasiu Spider 80Xi cu 4 sloturi frontale sau 8 sloturi frontale.

Mai multe șasiuri formate din front-end-uri Spider-80Ti sau o combinație de Spider-80Ti, Spider-80Hi, Spider-80Ci sau Spider-80SGi pot fi înlănțuite pentru a forma un sistem cu până la 1024 de canale, toate eșantionate simultan.

Designul eficient al șasiului Spider-80Xi elimină carcasele individuale pentru fiecare front-end modular pentru a minimiza dimensiunile generale ale sistemului. Greutatea sa ușoară îl face ideal pentru aplicații care necesită portabilitate și o dimensiune eficientă, fără a fi nevoie să schimbați front-end-urile în timpul funcționării.

Sistemul Spider-80Xi este echipat cu funcții puternice și flexibile de achiziție de date. Utilizatorii pot iniția înregistrarea continuă a datelor în timp sau înregistrarea datelor declanșate de evenimente configurabile de utilizator, inclusiv program de rulare prestabilit, declanșare limită de alarmă, declanșare de intrare sau declanșare de intrare digitală. O unitate SSD (SSD) detașabilă de înaltă performanță este utilizată ca mediu de stocare în interiorul Spider-80Xi. Capacitatea implicită a SSD-ului este de 250 GB și poate fi extinsă până la 2 TB. Când sunt înregistrate, datele vor fi scrise în format de fișier NTFS. Datele sunt extrase de pe SSD folosind software-ul Crystal Instruments PC pentru a transfera date pe PC, sau SSD-ul poate fi îndepărtat fizic și conectat la un alt PC.

Specificațiile maxime și minime caracterizează performanța garantată a instrumentului în intervalul de calibrare recomandat și în condițiile de funcționare declarate. Aceste specificații sunt garantate prin proiectare.

Specificațiile tipice ar fi îndeplinite de instrument în intervalul de calibrare recomandat în condițiile de operare specificate. Aceste măsurători sunt efectuate în timpul verificării producției a prototipului de inginerie finalizat. Performanța instrumentului nu este garantată.

Toate specificațiile de performanță sunt tipice, dacă nu se specifică altfel. Aceste specificații sunt valabile în întregul interval de temperatură de funcționare. Specificațiile de precizie sunt valabile în intervalul de ±5 °C după calibrarea unității, dacă nu este menționat altfel.

Partea frontală Spider-80Ti acceptă cei doi senzori utilizați pe scară largă, senzorul PT100 RTD și termocuplurile de tip K, făcându-l ideal pentru măsurători de temperatură. Unele dintre diferențele cheie care ajută la selectarea unui senzor pentru o aplicație sunt enumerate mai jos:

Tip senzor RTD Termocuplu
Interval de temperatură (tipic) -200 până la 650°C 200 până la 1750°C
Precizie (tipic) 0,1 până la 1°C 0,5 până la 5°C
Stabilitate pe termen lung Bun

Stabil și repetabil

Variabil

Derive din cauza oxidării

Liniaritate Destul de liniar Neliniar
Putere necesară Tensiune sau curent constant Autoalimentat
Intersecție de referință Nu este necesar Necesar
Timp de raspuns În general lent

1 până la 10s

Rapid

0,10 până la 1 s

Susceptibilitate la zgomot electric Mai puțin susceptibil Mai susceptibil
Cost Înalt Scăzut

Majoritatea RTD-urilor sunt proiectate pentru a fi concepute în mod obișnuit pentru măsurători de până la 500o C, în timp ce termocuplurile pot funcționa la intervale de temperatură semnificativ mai mari și mai largi. Pe baza tabelului și a stării de măsurare, poate fi utilizat senzorul corespunzător. Cu 2 sau mai multe module front-end pot fi utilizate ambele tipuri de senzori (1 tip de senzor per modul).

În senzorul RTD cu 3 fire, două fire leagă elementul senzor de Spider-80Ti pe o parte a elementului senzor, iar unul îl leagă pe cealaltă parte, așa cum se arată în imaginea de mai jos.

Spider calculează apoi compensarea pe baza următorului principiu, dacă sunt utilizate trei fire de tip identic și lungimile lor sunt egale, atunci R1 = R2 = R3. Măsurând rezistența prin cablurile 1, 2 și elementul de rezistență, se măsoară o rezistență totală a sistemului (R1 + R2 + RE).

Dacă rezistența este măsurată și prin cablurile 2 și 3 (R2 + R3), se măsoară rezistența numai a firelor de plumb și, deoarece toate rezistențele firului de plumb sunt egale, scăzând această valoare (R2 + R3) din rezistența totală a sistemului ( R1 + R2 + RE) care elimină orice eroare a firului de plumb, oferind o măsurare precisă a temperaturii.

Fiecare canal RTD este trecut printr-un amplificator de câștig programabil și apoi eșantionat de un convertor analog-digital (ADC) pe 24 de biți. În cele din urmă, se aplică măsurătorilor o medie liniară mobilă personalizabilă de utilizator.

Specificații
Numărul de canale de intrare 16 canale pe front-end

Extensibil până la 1024 de canale

Tip conector Blocuri terminale conectabile cu șase pini (fiecare bloc conectează două canale de intrare)
ADC Sigma pe 24 de biți – Delta
Interval de măsurare a temperaturii -200°C până la 850°C (-328°F până la 1562°F)
Interval de măsurare a rezistenței 0 până la 400 W
Sursa de curent de excitare RTD Sursă programabilă de la 10 μA la 1,5 mA
Temperatura de Operare -10°C până la 55°C (14 oF până la 131°F)
Raport de respingere în modul normal (50/60 Hz) 105 dB
Raportul de respingere în modul comun (CMRR) 115 dB
Impedanță diferențială de intrare 2 MΩ
Canal către COM ±3 V
Rata de eșantionare 0,3125, 0,625, 1,25, 2,5… 512 S/sec (selectabil de utilizator)
Numărul și modul mediu Medie liniară mobilă selectabilă de utilizator de la 1 la 64

Corectarea non-liniarității RTD
Pentru a oferi o precizie ridicată în timpul măsurătorilor, Spider-80Ti implementează direct ecuațiile IEC 751 RTD, utilizatorul poate alege să folosească valorile coeficienților definite de standard sau să specifice coeficienții personalizați. Având acești coeficienți personalizabili, de asemenea, permite utilizatorului să utilizeze senzori RTD cu diferite valori alfa și îmbunătățește considerabil acuratețea măsurătoril

Precizia măsurătorilor de funcționare
a RTD Următoarele figuri arată erorile pentru RTD-uri și termocupluri de pe Spider-80Ti. Cifrele afișează erorile pe un interval complet de temperatură la temperatura camerei. Cifrele țin cont de erorile de câștig, erorile de compensare, neliniaritatea diferențială și integrală, erorile de cuantizare, erorile de zgomot și rezistența firului de plumb. Cifrele nu țin cont de acuratețea senzorului în sine.

Eroarea de amplificare și de compensare poate fi introdusă din cauza impedanței sursei senzorului sau a altor factori. Senzorii cu rezistență mai mare a plumbului pot introduce erori semnificative. Spider-80Ti are o funcție încorporată pentru a efectua corectarea câștigului și anularea offsetului pentru fiecare canal individual pentru a anula aceste erori.

Fiecare canal de termocuplu este trecut printr-un amplificator de câștig programabil și apoi eșantionat de un convertor analog-digital (ADC) pe 24 de biți. Apoi, compensarea joncțiunii rece și o medie liniară mobilă personalizabilă de utilizator sunt aplicate măsurătorilor.

Termocuplurile au două joncțiuni, și anume joncțiunea caldă și cea rece. Joncțiunea fierbinte este joncțiunea de măsurare și este atașată la punctul de măsurare. În teorie, joncțiunea rece ar trebui menținută la 0°C. Deoarece aceasta nu este o soluție practică, joncțiunea rece este conectată la un bloc izoterm, temperatura acestui bloc este măsurată de un senzor de temperatură intern de înaltă precizie.

Se măsoară tensiunea termoelectrică pe senzor. Senzorul intern măsoară temperatura izotermă, aceasta este apoi convertită la valoarea tensiunii corespunzătoare. Această valoare este utilizată pentru a compensa temperatura joncțiunii rece pentru a oferi o măsurare precisă.

Specificații
Numărul de canale de intrare 16 canale pe front-end

Extensibil până la 1024 de canale

Tip conector Blocuri terminale conectabile cu șase pini (fiecare bloc conectează două canale de intrare)
ADC Sigma pe 24 de biți – Delta
Interval de măsurare a temperaturii -270°C până la 1250°C (tip NIST – K)
Domeniul de măsurare a tensiunii ±80 mV
Temperatura de Operare -10°C până la 55°C (14°F până la 131°F)
Precizia compensării joncțiunii la rece +/- 0,25°C (0°C până la 70°C)

+/- 0,75°C (-40°C până la 70°C)

Raport de respingere în modul normal (50/60 Hz) 105 dB
Raportul de respingere în modul comun (CMRR) 115 dB
Impedanță diferențială de intrare 2 MΩ
Canal către COM ±3 V
Rata de eșantionare 0,3125, 0,625, 1,25, 2,5… 512 S/sec (selectabil de utilizator)
Numărul și modul mediu Medie liniară mobilă selectabilă de utilizator de la 1 la 64

Precizia măsurătorilor de funcționare a termocuplului
Următoarele figuri arată erorile pentru termocuplurile de pe Spider-80Ti. Cifrele afișează erorile maxime pe o gamă completă de temperatură și erori tipice la temperatura camerei. Cifrele țin cont de erorile de câștig, erorile de compensare, neliniaritatea diferențială și integrală, erorile de cuantizare, erorile de zgomot, rezistența firului de plumb și erorile de compensare a joncțiunii la rece. Cifrele nu țin cont de acuratețea termocuplului în sine

 

Eroarea de amplificare și de compensare poate fi introdusă din cauza impedanței sursei senzorului sau a altor factori. Senzorii cu rezistență mai mare a plumbului pot introduce erori semnificative. Spider-80Ti are o funcție încorporată pentru a efectua corectarea câștigului și anularea compensației pentru fiecare canal pentru a anula aceste erori.

Sistemul Spider-80Ti permite utilizatorului să efectueze corecția în mai multe puncte dacă utilizatorul are valori mai precise pentru senzor, aceste date pot fi introduse în sistem pentru a oferi o corecție liniară a offset-urilor între punctele de întrerupere a temperaturii.

Title

Go to Top