Bagaimana metode kompensasi perangkat lunak diterapkan?

Metode kompensasi perangkat lunak melibatkan akuisisi-suhu sambungan dingin secara real-time menggunakan-sensor suhu bawaan. Mikroprosesor, dikombinasikan dengan tabel kalibrasi termokopel atau model matematika, secara otomatis menghitung dan mengoreksi potensi termoelektrik, sehingga mencapai kompensasi suhu sambungan dingin yang presisi dan sepenuhnya otomatis. Metode ini banyak digunakan dalam sistem pengukuran dan kontrol cerdas modern, seperti PLC, DCS, kartu akuisisi data, dan pengontrol suhu cerdas, dan saat ini merupakan metode kompensasi paling umum dan efisien di lingkungan industri.

I. Langkah-Langkah Implementasi Inti Metode Kompensasi Perangkat Lunak

Akuisisi Suhu Cold Junction secara-secara real-time

Sensor suhu-presisi tinggi (seperti termometer resistansi platina Pt100, termistor NTC, atau sensor suhu terintegrasi seperti LM35 atau AD590) dipasang di dekat terminal sistem pengukuran suhu untuk mengukur suhu lingkungan sambungan dingin aktual T0. Sensor ini berada pada bidang suhu yang sama dengan sambungan dingin termokopel, memastikan bahwa T0 yang diukur mencerminkan keadaan sambungan dingin secara akurat.

Akuisisi Sinyal Potensi Termoelektrik: Potensial termoelektrik keluaran E(T,T0) oleh termokopel diperoleh menggunakan konverter A/D, yang merupakan gaya gerak listrik karena perbedaan suhu antara sambungan panas dan sambungan dingin bukan-nol.

Sinyal perlu disaring dan diperkuat untuk meningkatkan rasio-terhadap-noise dan stabilitas pengukuran.

Pencarian Potensi Kompensasi:

Berdasarkan T0 yang diketahui, nilai E(T0,0) yang sesuai (yaitu, potensial termoelektrik antara suhu sambungan dingin T0 dan 0 derajat ) dicari dari tabel kalibrasi termokopel yang disimpan dalam memori sistem.

Tabel kalibrasi biasanya disimpan terlebih dahulu menurut jenis yang berbeda seperti K, E, dan S, dan sistem akan secara otomatis mencocokkannya sesuai dengan model termokopel yang disetel.

Menghitung Potensi Termoelektrik Total

Menggunakan hukum suhu menengah untuk perhitungan superposisi:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0)+E(T 0,0)

Ini menghasilkan potensi termoelektrik total yang setara E(T,0) ketika sambungan dinginnya 0 derajat.

E(T,0) dengan demikian menghilangkan pengaruh fluktuasi sambungan dingin.

Pencarian Balik Tabel untuk Mendapatkan Suhu Sebenarnya

E(T,0) yang dihitung

E(T,0) dicari lagi di tabel untuk mendapatkan suhu sambungan panas T yang sesuai, yang kemudian dikeluarkan pada instrumen tampilan atau komputer host.

Interpolasi linier atau pemasangan polinomial dapat digunakan untuk meningkatkan keakuratan pencarian tabel, terutama cocok untuk tipe termokopel dengan nonlinier yang kuat (seperti tipe K).

II. Arsitektur Perangkat Keras dan Aliran Data yang Khas

Lapisan Sensor:

Termokopel (ujung penginderaan suhu)

Sensor suhu sambungan dingin (misalnya, Pt100)

Lapisan Pengkondisian Sinyal:

Preamplifier (memperkuat potensi termoelektrik lemah)

Filter-pass rendah (menekan interferensi{{1}frekuensi tinggi)

Sakelar analog multi-saluran (mengganti saluran masukan yang berbeda)

Lapisan Konversi dan Pemrosesan:

Konverter A/D (mendigitalkan sinyal analog)

Mikrokontroler (MCU) atau PLC CPU (menjalankan algoritma kompensasi)

Lapisan Keluaran dan Tampilan:

Tampilan layar digital, sistem SCADA, antarmuka HMI

Contoh: Dalam PLC Siemens S7-1200, sinyal termokopel diperoleh melalui modul TC. Secara bersamaan, modul secara otomatis membaca suhu sambungan dingin. Program ini memanggil instruksi "TCON" dan "TCD" untuk menyelesaikan kompensasi dan konversi suhu.

AKU AKU AKU. Bentuk Implementasi Tingkat Lanjut dari Kompensasi Perangkat Lunak

Tren Industri: Pengontrol suhu-kelas atas kini mendukung peningkatan OTA pada tabel kalibrasi dan dapat secara otomatis mengidentifikasi jenis termokopel, sehingga mencapai kompensasi cerdas "plug-and-play".