Come scegliere un amplificatore per termocoppia

Perché amplificare al sensore?

Perché il segnale grezzo può essere più piccolo del rumore che acquisisce lungo il percorso fino al registratore. La tensione della termocoppia è proporzionale alla differenza di temperatura tra la saldatura di misura e la saldatura fredda, ed è dell’ordine del millivolt.

• In una misura Michigan Scientific a 25 °C, un segnale di tipo K non amplificato di circa 1 mV era immerso in circa 30 mV di rumore. Una volta amplificata, la stessa misura dava circa 125 mV di segnale per circa 25 mV di rumore.
• Compensazione della saldatura fredda: ogni amplificatore per termocoppia Michigan Scientific la effettua, di modo che l’uscita sia una temperatura assoluta.
• Uscita lineare: la tensione della termocoppia non è lineare rispetto alla temperatura. Un amplificatore con uscita lineare elimina la conversione polinomiale dal post-trattamento.

Perché è importante attraverso un collettore rotante?

Perché altrimenti un gradiente di temperatura attraverso il collettore rotante entra nella misura. Le piste e le spazzole non sono leghe di termocoppia: una differenza di temperatura tra le connessioni del rotore e dello statore aggiunge un errore in questi contatti tra metalli diversi. Un amplificatore sul lato rotante mantiene la compensazione della saldatura fredda e invia una tensione di alto livello attraverso le piste, che il gradiente non influisce.

Come viene montato?

Sul pezzo stesso. Gli amplificatori vengono incollati, inglobati o fissati al pezzo, anche rotante.

• MicroTC: 32,0 × 17,4 × 8,2 mm, 3,9 g. AMP-TC-M1: 30 × 20 × 6 mm.
• AMP-TCN-X2: un modulo di Ø 53,37 × 21,34 mm che si centra sul rotore dei collettori rotanti della serie SR; i moduli si impilano per avere più canali.
• Esistono collettori rotanti corti della serie S con l’amplificatore per termocoppia integrato nel rotore (S6/TC3, S8/TC4).

Quante vie, lineare o no?

Gli amplificatori con uscita lineare hanno una via. Per più vie in un unico contenitore, l’uscita non è linearizzata e viene convertita con i polinomi forniti nel manuale.

• Lineare, una via: MicroTC, 5 mV/°C, larghezza di banda 2,35 kHz. AMP-TC-LIN, 10 mV/°C, larghezza di banda 10 Hz.
• Non linearizzato, 10 mV/°C a 25 °C: AMP-TC-M1 con 1, 2 o 3 vie, 1,16 kHz; AMP-TCN-X2 con 1 a 9 vie, 1,56 kHz.
• Più amplificatori possono essere alimentati da un unico contenitore di comando Michigan Scientific.

Quale tipo di termocoppia e quale campo di misura?

Il tipo di termocoppia restringe prima la scelta, poi il campo di misura da leggere senza correzione polinomiale.

• MicroTC: solo tipo K. Lineare da −25 a 400 °C; −200 a 970 °C con i polinomi di post-elaborazione.
• AMP-TC-LIN: tipi K e J. Lineare da −80 a 1 000 °C con il tipo K, da 0 a 750 °C con il tipo J.
• AMP-TC-M1: tipi K, J, T ed E. AMP-TCN-X2: tipi K, J e T, altri su richiesta. Campo di misura secondo il tipo di termocoppia, tramite i polinomi del manuale, per esempio 0 a 1 370 °C con il tipo K.

Quale precisione è possibile attendersi?

± 2 °C a ± 3 °C attorno alla temperatura ambiente, compensazione della saldatura fredda inclusa, e ± 5 °C agli estremi del campo di temperatura del contenitore dell’amplificatore. Ogni scheda tecnica indica i limiti.

• MicroTC: ± 2 °C tipico, ± 3 °C max.
• AMP-TC-M1: ± 2 °C a 25 °C di temperatura del contenitore, ± 3 °C da −25 a 85 °C, ± 5 °C da −55 a 125 °C.
• AMP-TCN-X2: ± 1 °C a 25 °C, ± 2 °C da −25 a 85 °C, ± 5 °C da −55 a 125 °C.
• AMP-TC-LIN: ± 3 °C da −40 a 70 °C di temperatura del contenitore, ± 5 °C fino a 110 °C.