溫度傳感器時間常數和滯后
2023年02月02日 12:33:46
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時間常數和滯后與溫度傳感器的熱容量和熱阻有關，除選用時間常數、滯后小的溫度傳感器外，還應保證合理插入深度和正確安裝方法，才能保證溫度測量準確性、溫度控制系統的穩定性和控制質量。
溫度傳感器時間常數和滯后
實踐證明、、雙金屬溫度計當被測溫度突然發生變化時，其輸出會延遲一段時間，這段延遲時間△τ一般叫做純滯后或純時延。在延遲△τ后，會以近似于指數曲線的規律變化（如下圖所示），如忽略△τ，并以介質溫度變化做計時起點，則上述曲線符合T=△T（1-e-t/τ），此式中T為溫度；△T為溫度變化；t為時間；τ為時間常數。時間常數就是反應曲線起點的切線與平衡溫度交點A所對應的時間，也就是輸出變化63.2%△T所需要的時間。
正確認識和對待溫度傳感器的時間常數和滯后，是一個很重要的問題。其關系到能否正確測量溫度，及時反映被測量溫度的變化。其對溫度控制系統的穩定性及控制質量好壞，具有舉足輕重的作用，所以是一個不容忽視的問題。
如何改善溫度傳感器的時間常數和滯后
溫度傳感器時間常數和滯后的大小，取決于元件的熱容量和熱阻。因為溫度傳感器升溫需要吸收一定的熱量，其變化1℃所需要的熱量就是溫度傳感器的熱容量，熱容量越小越好。溫度傳感器傳熱又需要克服熱阻，這和元件的結構、大小都有直接的關系。金屬是熱的良導體，熱阻的大小常受溫度傳感器的氣隙、絕緣物、的影響。
溫度傳感器的時間常數和滯后較大，通常可到幾十秒到幾分鐘，因此對測量和控制溫度的影響是很大的，尤其是對溫度控制系統的穩定性有很大的影響。所以在現場應用中，除應該選擇時間常數和滯后較小的溫度傳感器外，還應該注意溫度傳感器的安裝方式。即安裝時要有一定的插入深度，尤其是熱電阻，插入深度不夠往往會造成較大的誤差；再就是工藝管道較細時，一定要局部加粗管道，或者盡量吧溫度傳感器安裝管道的彎頭上，要使溫度傳感器對著流體的流動方向；測量氣液相介質的溫度時，測量液相溫度，因為液相溫度的動態特性及穩定性優于氣相溫度；必要時還可以采取在保護管與熱元件間填充金屬屑或其它導熱材料(鎧裝熱電偶或鎧裝鉑電阻就是在保護管和元件之間填充高純度氧化鋁粉)，對于熱電偶還可以采用露端式或接殼式熱電偶。
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