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温度补偿仪工作原理

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温度补偿仪工作原理相关的论坛

  • PH计温度补偿的原理

    PH计的温度补偿包含了电极斜率的温度补偿、溶液温度补偿、电极零点(包括测量电极和参比电极)的温度补偿三个部分,请问一下为什么有这三者补偿,这三者补偿的原理。想在这方面作一下补课,不知那位兄台可否赐教。

  • 【原创大赛】酸度计与电导率仪温度补偿器的原理与区别

    【原创大赛】酸度计与电导率仪温度补偿器的原理与区别

    [align=center][b]绪 论[/b][/align] 酸度计和电导率仪是广泛应用于科学实验、环境监测和生产环节的一种常用科学分析仪器。酸度计和电导率仪的使用和检定都离不开各自使用的溶液,而溶液的 pH 值和电导率都与温度密切相关,当温度发生变化时,pH 值和电导率会发生不同变化。在计量检定过程中我们发现对两种仪器温度补偿器的正确使用对测量结果有较大影响,而且部分仪器使用者,因对温度补偿器的原理和两者之间的区别理解不正确,使用不当,造成测得数据不准确,所以正确理解温度补偿器的原理和区别是至关重要的。[b]一、酸度计和电导率仪温度补偿器的原理 和作用1、酸度计温度补偿器的原理和作用[/b]在酸度计计量检定和使用中,我们发现 pH 值测量不准确的原因主要是未能正确使用温度补偿器造成的。下面就介绍一下酸度计温度补偿器的原理、对 pH示值的影响和产生问题的原因。对于酸度计来说,不同溶液的 pH 值的温度系数差别很大, 要将不同温度下的 pH 值折算到 25℃时的 pH 值是非常困难的, 也没有必要。所以酸度计的温度补偿器是将其电极在标定温度下得到的转换系数按能斯特公式换算到当前温度下的转换系数,从而得到当前温度下的 pH 值。其中酸度计是用电位相对测量法来测定溶液 pH 值的,其理论依据来自于能斯特方程式:[img=,616,457]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132315502479_8185_1638093_3.png!w616x457.jpg[/img] 通过对一台 PHS-3C 型号酸度计在 25℃条件下使用标准缓冲液校准后,对同一溶液在不同温度下的 pH 值进行测量实验,得到结果如下:[img=,633,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132316535212_6069_1638093_3.png!w633x249.jpg[/img] 由此表可看出温度补偿器固定在 25℃条件下时(即不启动酸度计的温度补偿器时),测量溶液的 mv 值是不随着温度变化而变化的,酸度计测得的 pH 值也永远是标定温度下的 pH 值;当酸度计启动温度补偿器时,测量溶液的 mv 值同样是不随着温度变化而变化的,但是测得的 pH 值是随温度的改变而变化的。根据实验数据我们可以发现,随着溶液温度的改变,由于溶液的 mV 值是不随温度的变化而变化的,所以被测溶液与标定溶液间的电位差也是不发生变化的,随着温度的变化实际发生变化的是每 mV 值变化量对应的 pH 值的变化量,通过公式(3)我们可以发现这就使得 K 值发生了变化,所以酸度计通过温度补偿调整转换系数K 来抵消温度变化引起的电动势差的变化。因此,为了适应各种温度状态下 pH 值的测量,酸度计中均设有温度补偿装置。[b]2、电导率仪温度补偿器的原理和作用[/b] 电导率的大小与电解质在水中的离解度及离子的迁移速度有密切的关系,而离解度及迁移速度又与溶液的温度有关。温度升高,溶液的电导率增加,反之,则电导率减小。溶液的电导率受温度的影响较大,实验数据见下表。通过对一台 DDS-307 型号电导率在溶液不同温度下进行温度补偿实验,得到结果如下:[img=,642,125]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132319228901_8338_1638093_3.png!w642x125.jpg[/img] 由此表可以看出不进行温度补偿,同一溶液的电导率随着溶液温度的增加而不断增大,使得测量结果没有参考价值,所以电导率的测量结果一般均折算到参考温度下(参考温度:20℃或 25℃,使用 25℃时较多)。如果把电导率仪的温度补偿器关掉,则需先测出溶液的温度及该温度下的电导率,再将测得的结果换算到参考温度的电导率。公式如下:[img=,609,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132320266973_5978_1638093_3.png!w609x213.jpg[/img] 通过式(4)可以看出当电导率仪不启动温度补偿器时,即温度校正系数为0.00%时,测得的电导率为溶液实际温度下的电导率,需要人工换算成参考温度下溶液的电导率值,否则测得值没有参考价值。电导率仪的温度补偿器的作用就是为了克服温度的影响,将溶液在实际温度下的电导率值转换为参考温度(一般为 25℃)下的电导率值,使得溶液在不同温度下的电导率具有可比性,以满足各行各业比对或控制指标的需要。因此,市面上越来越多的电导率仪具有温度补偿功能,在检定过程中,检定规程规定增加这一检定项目看来也是很有必要的。[b]二、酸度计与电导率仪温度补偿器使用过程中的注意事项1、酸度计温度补偿器使用中的注意事项[/b] 由于酸度计测量过程中溶液的 mV 值是不随温度的变化而改变的,实际上起到作用的是通过调节温度补偿器进而调整转换系数 K,进而改变每 mV 变化量引起的 pH 的变化量,所以在使用酸度计时需要注意的是用于标定仪器的标准参考溶液与被测溶液的温度差。[b]2、电导率仪温度补偿器使用中的注意事项[/b] 通过公式(4)我们发现,在将电导率修正为参考温度下电导率时,温度校正系数β是一个关键参数,且不同的溶液温度校正系数也不同,所以在使用温度校正系数不可调节的电导率仪时,温度校正系数会引入测量误差,所以在进行准确度要求较高的测量时,如果温度校正系数不能调整为溶液实际的温度校正系数,则应该关闭电导率仪的温度补偿功能,通过准确测量溶液温度后根据公式(4)计算出参考温度下的电导率值,或将被测溶液的温度严格控制在参考温度条件下测量,进而减小测量误差。[b]三、仪器使用中温度补偿器出现异常的快速判定方法1、酸度计温度补偿器出现异常的快速判定方法[/b] 先通过两点标定斜率,并测量第三种标准溶液示值误差合格。然后用酸度计测量第三种标准溶液在打开温度补偿器时的 pH 值及其温度,查找 JJG119-2018《酸度计检定规程》,规程中表 A.2 显示了标准溶液不同温度下对应的 pH 值,通过与测量的 pH 值进行对比,测量结果的示值误差应小于仪器对应等级的最大允许误差,否则酸度计的温度补偿器功能可能出现异常,应及时送检。[b]2、电导率仪温度补偿器出现异常的快速判定方法[img=,600,184]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132324000098_9238_1638093_3.png!w600x184.jpg[/img][img=,598,142]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908132324411825_1524_1638093_3.png!w598x142.jpg[/img]结 论[/b] 综上所述,电导率仪温度补偿器,其作用就是为了克服温度的影响,将溶液在实际温度下的电导率值转换为参考温度(一般为 25℃)下的电导率值,使得溶液在不同温度下的电导率具有可比性。而酸度计的温度补偿器,其作用是将电极在标定温度下得到的转换系数按能斯特公式换算到实际温度下的转换系数,从而得到实际温度下的 pH 值。由此可见两种仪器的温度补偿作用是有所区别的,不能混淆,只有正确理解酸度计和电导率仪的温度补偿器对于仪器测量准确度的意义和作用,才能促进仪器的合理、正确使用,保证测量结果的准确性。同时通过文中温度补偿器出现异常的快速判定方法,使用者就可以自己合理判定温度补偿功能是否正常工作,当发现仪器温度补偿器可能存在异常时,需及时到计量检测机构对仪器进行检定。

  • 【原创大赛】电导率仪温度补偿器的原理、作用

    1、电导率测量过程中温度补偿器的作用 电导率仪是利用溶液成分和电导率之间的关系分析溶液成分的仪器,可有效用于检测水质状况,保证用水质量。而由于溶液的温度发生变化时,电解质的电离度、溶解度、离子迁移速度、粘度等都会发生变化,进而造成电导率的变化,所以电导率与温度密切相关。所以在对电导率进行测量时要进行温度补偿。为了统一比较水质,多将25℃(有时为20℃)作为测量电导率的基准温度,当水温不为25℃时,需要转换成25℃时的电导率。2、常用的温度补偿方法(1)恒温法。通过标准恒温槽将被测溶液恒温到25℃;(2)手动温度补偿法。这种方法需要先测的溶液的实际温度,再将电导率仪的温度补偿器调整到对应温度,如常见的DDS-11A、DDS-307均属于此类补偿方法。但采用这种补偿时,由于不同溶液的温度补偿系数不同,但仪器多将溶液的温度补偿系数默认为2.0%,所以会存在较大误差。(3)经验公式法。这种方法需要精确地测量溶液在不同温度下的电导率值,根据测量结果推导出经验公式,再根据公式进行补偿。3、电导率仪温度补偿器的基本原理电导率和温度之间的关系表示见下式:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081310082139_01_1638093_3.bmp电导率仪的温度补偿器多采用此公式对电导率值进行温度补偿。4、电导率仪温度补偿和电导池常数补偿间的关系对大多数采用手动温度补偿方法进行温度补偿的电导率仪(如:DDS-307型),温度设置对电导池常数有着显著的影响,当在25℃条件下将电导池常数设为1.000cm-1时,如果温度旋钮调整到35℃和15℃,电导池常数将变为1.250 cm-1和0.833 cm-1左右。这表明温度补偿与电导池常数补偿是相通的。由于有http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081310091747_01_1638093_3.bmphttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081310100116_01_1638093_3.bmp式中G为电导值;K为对应温度下仪器显示的电导值常数。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508131011_560389_1638093_3.bmp5、结论 电导率仪的温度补偿是将实际温度下的电导率值转换为参考温度的电导率值,使得不同温度下的电导率具有可比性,所以电导率仪的温度补偿功能的准确度对测量结果有着重要的影响,所以电导率仪使用过程中要经常关注温度补偿功能是否有效,一旦发现温度补偿功能失效,或存在故障,可通过调节电导池常数来实现温度的补偿。

  • 【求助】关于溶氧仪的温度补偿原理问题

    单位买了华科仪的HK-258溶解氧分析仪,但是我一直搞不明白到底什么是溶解氧的温度补偿,它的基本原理是什么,现在连用法我还没搞清楚。。。跪求各位大师关于溶氧仪的原理。。

  • 温度补偿功能

    pH计上的温度补偿 跟电导率仪上的温度补偿有什么区别,原理一样吗?

  • 【求助】什么是温度补偿?

    请教各位老师:什么是温度补偿?原理是啥?同一样在不同温度下,用温度补偿值会一样吗?新手不是很懂,跪求!

  • 温度补偿能消除所有温度引起的误差吗?

    [color=#252525]必须特别指出的是,pH计上设置的温度补偿,只是补偿电极的斜率项(2.303RT/F)。[/color][color=#252525]受温度影响的还有玻璃电极的标准电势,液接界电势等,它们与温度并非成严格的线性关系。[/color][color=#252525]同时,pH电极也需要一定的时间才能达到新温度下的平衡。[/color][color=#252525]因此,不管是手动温度补偿还是自动温度补偿,都不是很充分的。[/color][color=#252525]根据pH测量的操作定义,要想得到精密的测量结果,样品溶液与标准溶液应在相同和恒定的温度下测量,这就是等温测量原理。[/color][color=#252525]对于一般精度要求的pH测量,样品溶液与标准溶液的温度不同时,可使用温度补偿。[/color]

  • 温度补偿能消除所有温度引起的误差吗?

    [font=微软雅黑][font=微软雅黑]必须特别指出的是,[/font]pH计上设置的温度补偿,只是补偿电极的斜率项(2.303RT/F)。[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑]受温度影响的还有玻璃电极的标准电势,液接界电势等,它们与温度并非成严格的线性关系。[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]同时,[/font]pH电极也需要一定的时间才能达到新温度下的平衡。[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑]因此,不管是手动温度补偿还是自动温度补偿,都不是很充分的。[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]根据[/font]pH测量的操作定义,要想得到精密的测量结果,样品溶液与标准溶液应在相同和恒定的温度下测量,这就是等温测量原理。[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]对于一般精度要求的[/font]pH测量,样品溶液与标准溶液的温度不同时,可使用温度补偿。 [/font]

  • 【分享】热电偶温度信号的冷端补偿和线性化

    热电偶温度信号的冷端补偿和线性化  摘要:本文介绍了各种热电偶温度信号的冷端补偿和线性化的原理与方法。   关键词:热电偶、线性化、冷端补偿。 一、前言   温度信号的检测和控制,除了利用有源元件外,多数是采用热电阻或热电偶。这里介绍热电偶温度信号的处理。热电偶有着广泛的应用,应用得较多的有S、B、K、T、E热电偶。但是,已有资料介绍N偶也有很大的应用前途。这是由于N偶在高温下抗氧化能力强,长期稳定性好,能承受大幅度的温度冲击等等。由于N偶开发应用较晚,所以没有得到充分的利用。我们相信N偶很快会加入到主要的应用范围中来。 热电偶检测到的温度信号有如下特点: (1)能用到高温的热电偶,信号都较小,如B偶,1800°C时只有13.585mV。即使是信号较大的K偶,在1300°C时,也只有52.398mV。这就意味着对检测到的信号要进行放大。 (2)热电偶分度表中给出的数据是以0°C为参考点。实际应用时,环境常常不是0°C。为热电偶冷端创造一个0°C环境,通常的作法是进行冷端补偿。 (3)热电偶的温度信号非线性很大,尤其是B偶。并且,各种热电偶随温度的升高,在某一温度下,热电势的增加量变小。这就使线性化变得困难。   由于上述原因,热电偶的温度信号调理电路就比较复杂。下边我们主要介绍适用于各种热电偶信号调理电路的冷端补偿和线性化方法。 二、冷端补偿 热电偶的电势差EAB为: 式中, —Seebeck系数; T—热端或工作端的温度; T0—冷端或自由端的温度。 一般使用说明书给出的EAB-T曲线或数据,都是以T0=0°C给出的,因此,实际应用时若T0¹ 0°C应进行修正,称为冷端补偿或应用下式进行修正。 式中,t0为冷端温度。例如,利用K偶进行温度测量,当t0=30°C时,测得EAB(T,t0)=36.29mV,依K偶的分度表查得EAB(t0,0)=EAB(30,0)=1.20mV,则依前式得: mV 查表得904°C。利用热敏电阻进行冷端补偿有时很方便,如图1所示。校准时要将Pt100换成标准电阻100W。校准后,再换上Pt100即可。 利用AD590的冷端补偿电路如图2所示。图中的数据适用于K偶,对其它热电偶,Seebeck系数、R2、V2的值应作相应改变。 点击图片,可能获得更佳效果,: 图1 利用热敏电阻进行冷端补偿 点击图片,可能获得更佳效果,: 图2 利用AD590的冷端补偿电路 三、热电偶温度信号的线性化   热电偶温度信号非线性是比较大的,如B偶,从0°C升高到1800°C,热电势从0mV变化到13.585mV,每100°C热电势增加最大的约为最小的8倍。B偶的最大输出热电势只有13.585mV,而且当温度升高到约1700°C时,该增加值下降。其它热电偶都存在类似的问题,尽管稍有不同。这又给线性化增加了难度。从这一特性出发,热电偶温度信号的线性化主要有如下几种方法。 (1)单反馈法   利用负反馈,可以改善其线性,但是很有限。几种非线稍小的热电偶,可以采用这种方法,特别是在温区要求不宽的情况下。有时,由于在其一温区有精度要求,那么就在该温区对信号进行调理,达到要求的目标;在其它温区可以放宽精度要求,甚至不要求,只作监视用。 (2)折线近似法   这是一种对非线性较大的信号处理的较好的方法。处理得好可以达到较高的精度。这种方法普遍适用于各种热电偶的整个正信号温区。 点击图片,可能获得更佳效果,: 图3 折线近似法   该种方法的电路原理图如图3所示。该电路的工作过程是:当输入的电压信号较低时,IC1中的反相端电压较同相端(A)低得多(同相端的电压大小是根据线性化要求设定的,B点同样),IC1的输出端电压较高,D1截止。当输入信号电压接近IC1的同相端时,IC1的输出逐渐降低,随之,D1逐渐导通,V4逐渐增大,直到V4接近A点电压为止。这就有效地限制了热电偶信号迅速增加,降低了非线性。IC2的工作过程与此类似,不同的是B点电位比A点高。当输入电压在A点电压以下时,D2截止,IC2不工作;只有当输入电压高于A点电压或接近B点电压时IC2才工作。工作过程与IC1相同。所用折线的段数是根据精度要求决定的。对于热电偶信号处理来说,有三段就可以使精度达到0.5%以上。当D1、D2都导通后,可推出: 式中,VF为晶体管发射结的正向压降。 四、完整的热电偶信号调理电路   完整的热电偶信号调理电路,除了前边介绍的冷端补偿和线性化部分外,还应包括放大和输出电路。在前边我们曾说过,热电偶的输出信号较小,尤其是B偶,即或是K偶也不够大。此外,我们前边介绍的线性化电路,也是以信号的衰减为代价的。因此,作为信号调理电路的前级,即为放大级。放大倍数的大小是根据线性化和输出的标准要求决定的。对不同的热电偶放大倍数是不同的。 信号调理电路的最后部分,即为输出信号的标准化处理。这是由用户的要求决定的。可以是电压信号,也可以是电流信号。 五、小结   这里介绍了热电偶信号调理电路,主要介绍的是冷端补偿和线性化。用铂电阻作冷端补偿,简单实用;实践证明,用分段线性化方法,对各种热电偶,包括整个正信号温区,信号处理的精度都可以达到0.5%以上。这里提出的线性化方法也适用于其它非线性信号的线性化处理。

  • 一直都没弄明白的问题:电化学分析仪器的“温度补偿”!!

    温度补偿这个概念大家都不陌生,可是我一直都没弄明白这到底意味着什么?!1、pH计的温度补偿到底是什么意思,请从原理上简单叙述一下它与测量的关系。请直接了当的回答:(1)所测溶液温度是30摄氏度,启用温度补偿功能,那么仪器所显示的数值是该溶液在25度时的pH值还是该溶液在30摄氏度下的pH?(2)pH计有一个电位档,那么启用温度补偿时,仪器显示的电位与不启用温度补偿相比,是一样的还是不一样?2、电导率仪的温度补偿功能是什么意思(与pH计的温度补偿是不是一回事)?同样请直接了当的回答:所测溶液温度是30摄氏度,启用温度补偿功能,那么仪器所显示的电导率是该溶液在25度时的电导率还是该溶液在30摄氏度下的电导率?谢谢!PS:温度补偿的原理说法很多,有的说只是电极斜率的补偿,还有电极零点(包括测量电极和参比电极)的温度补偿没有顾及到。。。请高人把温度补偿的确切含义,以及此时仪器所显示测量结果的意义彻底解释一下。

  • 它山之石:酸度计和电导率温度补偿的本质和区别

    张博:电导率温度补偿的本质:电导率的检测是为了监测水中电解质物质的含量,在某特定水质中,电解质的含量不变,但是其电导率却随着温度发生变化。所以不同温度下的电导率需要换算到某个温度条件下的电导率值,才好比较和判断水质的好坏,一般这个温度选为25℃。最典型的应用是TDS仪(总盐度仪),它是通过检测溶液的电导率值,再补偿到某一温度,再通过该温度下电导率与盐度的关系,最后显示出盐度值。酸度计温度补偿的本质:酸度计测量原理是pH=pH1+(E-E1)/kT(1),其中kT并不是根据温度T和k相乘计算得到的,而是通过校准得到的,即kT=(E2-E1)/(pH2-pH1),所以实际酸度计的实际测量过程其实不需要温度,而是通过电极探测到E1、E2和手动输入pH1和pH2,所以酸度计在任何温度下校准和检测都是可以的(实际上由于校准液电解常数受温度影响,不同温度下其标准pH值会变化,此时只要输入新温度下的pH1和pH2就也不受影响),前提是待测样品温度和校准温度得相同。而实际应用中,待测样品的温度不可能完全与校准温度相同,这时候就需要温度补偿。需要温度补偿的原因在于,溶液的电动势E=kTlgC,在溶液H+浓度不变的情况下,其E随温度发生变化。如果不进行温度补偿,假设待测样品温度升高,则E也升高,由公式1计算得到的pH值也将升高,但实际上H+浓度认为不变。所以酸度计温度补偿的本质,是为了抵消由于温度变化引起溶液电动势E的变化,从而准确测量溶液的H+浓度值的。(至于温度补偿的详细过程这里不详述)总之,酸度和电导的温补关系可通过下面关系图说明,可看成两者的相通之处: 不变 函数关系 不变 温度补偿 随温度变化溶液 电解质浓度TDS---(TDS=f1(k0))----特定温度电导率k0--(k0=f2(k))-----任意温度下的电导率k H+浓度(pH值)---(pH=f1(E'))------特定温度电动势E'--(E'=f2(E))------任意温度下的电动势E

  • pH计的温度补偿后的读数问题

    接手了一批E+H在线仪表的维护工作,发现其中pH在线监测仪补偿后结果与我们实验室内的pH计补偿后的结果不一样。。。实验室两台pH计和这批pH在线监测仪均有温度补偿功能,用6.86和9.18的标准溶液对这些仪器进行校准后,重新对标准溶液进行测量,标准溶液温度12度,6.86的点实验室pH计测量值6.92,在线监测量值均为6.86。9.18的这个点,两台实验室的pH计读数9.33,在线监测仪读数均为9.18.。。。后面测量样品时,也同样出现这样的差距,实验室pH计比在线仪表测量值高约0.2.。。 那位老师知道这个情况如何处理? 万分感谢!!!

  • PH计温度补偿的作用

    PH计温度补偿的作用:今天据专家介绍,温度补偿只是补偿校准曲线不能补偿样品溶液的温度,即PH计测得的是样品实际温度下的PH值。

  • ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用

    ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用安科瑞 蔡昀羲摘 要:介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差,从无功补偿的原理出发,设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测,适用于目前企业用户进行无功功率补偿。关键词:功率因数;无功补偿;单片机  随着现代工业的发展,电网中使用的感性负载也愈来愈多,如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率,同时需要电网向其提供相应的无功功率,造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗,改善电网的运行条件,因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663-1999国家标准,主要功能有:  (1) 相序自动识别  (2) 电压、电流、功率因数采样与显示  (3) 过压解除、欠流封锁,从而保护电容器及避免循环投切  (4) 采用先投入的先切除,先切除的先投入的原则,对补偿电容实行循环投切  (5) 所有的工作参数都可以通过面板按键设定,包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理  采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投入一组电容器;若大于切除门限或发现功率因数为负时,则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间,重复比较与投切,直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中,若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限,则按组切除所有已投入的电容;当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时,则一次性切除所有已投入的电容,用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限,则停止投切动作,避免系统出现循环投切现象。  由于在三相供电中有不同接线方法,不同的接线方法对功率因数的算法也不一样,因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线,电压取自BC间的线电压,同时为减少现场接线的复杂度,我们在程序中对相位进行自动判别。  在三相供电中,我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc,A线电流为Ia  则有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120º),Uc=Usin(ωt+240º),  从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º)  若A线负载为纯阻性,则A线电流Ia与A线电压Ua同相,Ia超前Ubc的角度为90º;  若A线负载为感性,则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º-φ;  若A线负载为容性,则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º+φ  在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中,为了计算的方便,我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期,即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中,假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α,根据以上的分析得知:  若180ºα270º,则电路为容性负载,COSφ=COS(270º-α)  若α=270º,则电路为感性负载,COSφ=1  若270ºα360º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º)  为方便用户接线,若用户将电压Ubc接成了Ucb,或将Ia的输入接反,根据以上的推断,我们同样可得到:  若0ºα90º,则电路为容性负载,COSφ=COS(90º-α)  若α=90º,则电路为感性负载,COSφ=1  若90ºα180º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16149c0.jpg图1 电压、电流向量二、 硬件的设计  控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L,此单片机工作电压范围宽(2.7 - 5.5V),最高工作频率为8MHz;芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器,512 字节的EEPROM,1K字节的片内SRAM;8路10 位ADC;一个可编程的串行USART,具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器;两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ;一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S,CH451S最大能驱动8为数码管,且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管,大大减小了印板尺寸,单片机的采用SPI模式,只需3线(片选CS、时钟CLK、数据输入DIN),因本系统未用CH451S的键盘功能,所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0,作为电压显示信号,另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0;同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1,作为电流显示信号,另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/1626rm.jpg图2 ATMEGA16外部引脚 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16215ld.jpg图3 输入信号处理三、 软件的设计  因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高,我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换,转换的结果一方面供显示的需要,另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断,ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时,16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数,直到下一中断的产生。在计数的同时,当TCP上有上升沿脉冲时,即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时,计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据(n)电流Ia滞后电压Ubc的基数,将(n/N)*360º即为角度,根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压,同时还可得出超前或滞后的角度,将此数据进行查表即可得到功率因数。  为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切,平衡每一组电容器的工作时间,延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除,先切除的优先投入的原则,我们在单片机的RAM中开辟了一空间,用于记录每组电容器的投入与切除时间,然后进行排序,将已工作时间最长的作为优先切除对象,将切除时间最长的作为优先投入对象。  当三相交流的负载回路电流非常小时,会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投,切除一组电容器又会产生投入不足,控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生,我们设置了欠电流锁定,当电流值小于此数值时,系统将停止对电容器的投切动作,维持已投入的电容器工作。  在工作过程中,若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时,控制器将逐步切除已投入的电容器,若发现超过设定的保护值的10%时,则一次性切除所有已投入的电容器,保护电容器。  以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中,经测试运行,系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求,现已初步投放市场。

  • 电导率温度补偿起什么作用??

    http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/emyc1007.gif一定浓度的溶液,其电导率随温度的改变而改变,在作精密测量时应该保持恒温,也可在任意温度下测量,然后通过仪器的温度补偿系统,换算成25℃时的电导率,这样测量数值就可以比较。但是,由于各种不同种类,不同浓度的电导率温度系数各不相同,例如酸溶液的温度系数为(1.0~1.6)%/℃,碱溶液的温度系数为(1.8~2.2)%/℃,盐溶液的温度系数为(2.2~3.0)%/℃,天然水的温度系数为2.0%/℃,因此电导率测量的温度补偿问题比较复杂,或者可以认为这种温度补偿是不充分的,或有较大误差的。为此,有些电导率仪就不采用温度补偿电路,仪器测得的是当时温度下的电导率值。有温度补偿的电导率仪,若将温度补偿旋钮调至25℃时,仪器也无温度补偿作用,测量值为当时温度下的未经换算的电导率值。

  • 【原创】电导率仪的温度补偿有何意义?

    一定浓度的溶液,其电导率随温度的改变而改变,在作精密测量时应该保持恒温,也可在任意温度下测量,然后通过仪器的温度补偿系统,换算成25℃时的电导率,这样测量数值就可以比较。但是,由于各种不同种类,不同浓度的电导率温度系数各不相同,例如酸溶液的温度系数为(1.0~1.6)%/℃,碱溶液的温度系数为(1.8~2.2)%/℃,盐溶液的温度系数为(2.2~3.0)%/℃,天然水的温度系数为2.0%/℃,因此电导率测量的温度补偿问题比较复杂,或者可以认为这种温度补偿是不充分的,或有较大误差的。为此,有些电导率仪就不采用温度补偿电路,仪器测得的是当时温度下的电导率值。有温度补偿的电导率仪,若将温度补偿旋钮调至25℃时,仪器也无温度补偿作用,测量值为当时温度下的未经换算的电导率值。

  • 【讨论】pH计温度补偿问题

    关于pH的使用,通常情况下是零点校准(定位),再校斜率,缓冲液温度一般调整到25℃左右。我们用的是手动温度补偿。我想问的是,假如我测一个温度在70℃左右的样品时,温度补偿应该怎么办?1、在25℃校准条件下直接测量2、在25℃校准条件下,把温度补偿调到70℃,再进行测量3、在70℃校准复印件下,把温度补偿调到70℃,再进行测量个人比较认可校准条件应该和样品检测条件一致的操作,但是通常缓冲液校准时我们又不会调整到那么高。另外补充一下,温度与标准温度(20℃~25℃)相差10℃以内时,温度可不进行补偿。对于这种温度高的必须要补偿,这时候如果我不从温度补偿上考虑,根据样品的pH值,是不是有经验性的公式可以参考,比如说样品在pH=6~8,与中性差别1pH,系数是多少?如果是3个PH单位(在PH4~10范围内),又该怎么算等等。

  • ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用

    摘 要:介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差,从无功补偿的原理出发,设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测,适用于目前企业用户进行无功功率补偿。Abetted:This article introduces reactive power compensator based on ATMEGA16 controlling with high precision. It measures excess phase of voltage and current by using digital circuit, Based on the reactive compensation theorem, The software and hardware of the controller is deigned.By using the system a timely compensation and real-time monitnring of the power factor in electricity network are possible, It is mainly used to compensate reactive power in present factories and mines.关键词:功率因数;无功补偿;单片机  随着现代工业的发展,电网中使用的感性负载也愈来愈多,如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率,同时需要电网向其提供相应的无功功率,造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗,改善电网的运行条件,因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663-1999国家标准,主要功能有:  (1) 相序自动识别  (2) 电压、电流、功率因数采样与显示  (3) 过压解除、欠流封锁,从而保护电容器及避免循环投切  (4) 采用先投入的先切除,先切除的先投入的原则,对补偿电容实行循环投切  (5) 所有的工作参数都可以通过面板按键设定,包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理  采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投入一组电容器;若大于切除门限或发现功率因数为负时,则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间,重复比较与投切,直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中,若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限,则按组切除所有已投入的电容;当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时,则一次性切除所有已投入的电容,用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限,则停止投切动作,避免系统出现循环投切现象。  由于在三相供电中有不同接线方法,不同的接线方法对功率因数的算法也不一样,因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线,电压取自BC间的线电压,同时为减少现场接线的复杂度,我们在程序中对相位进行自动判别。  在三相供电中,我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc,A线电流为Ia  则有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120º),Uc=Usin(ωt+240º),  从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º)  若A线负载为纯阻性,则A线电流Ia与A线电压Ua同相,Ia超前Ubc的角度为90º;  若A线负载为感性,则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º-φ;  若A线负载为容性,则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º+φ  在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中,为了计算的方便,我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期,即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中,假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α,根据以上的分析得知:  若180ºα270º,则电路为容性负载,COSφ=COS(270º-α)  若α=270º,则电路为感性负载,COSφ=1  若270ºα360º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º)  为方便用户接线,若用户将电压Ubc接成了Ucb,或将Ia的输入接反,根据以上的推断,我们同样可得到:  若0ºα90º,则电路为容性负载,COSφ=COS(90º-α)  若α=90º,则电路为感性负载,COSφ=1  若90ºα180º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)二、 硬件的设计  控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L,此单片机工作电压范围宽(2.7 - 5.5V),最高工作频率为8MHz;芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器,512 字节的EEPROM,1K字节的片内SRAM;8路10 位ADC;一个可编程的串行USART,具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器;两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ;一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S,CH451S最大能驱动8为数码管,且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管,大大减小了印板尺寸,单片机的采用SPI模式,只需3线(片选CS、时钟CLK、数据输入DIN),因本系统未用CH451S的键盘功能,所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0,作为电压显示信号,另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0;同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1,作为电流显示信号,另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。三、 软件的设计  因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高,我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换,转换的结果一方面供显示的需要,另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断,ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时,16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数,直到下一中断的产生。在计数的同时,当TCP上有上升沿脉冲时,即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时,计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据(n)电流Ia滞后电压Ubc的基数,将(n/N)*360º即为角度,根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压,同时还可得出超前或滞后的角度,将此数据进行查表即可得到功率因数。  为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切,平衡每一组电容器的工作时间,延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除,先切除的优先投入的原则,我们在单片机的RAM中开辟了一空间,用于记录每组电容器的投入与切除时间,然后进行排序,将已工作时间最长的作为优先切除对象,将切除时间最长的作为优先投入对象。  当三相交流的负载回路电流非常小时,会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投,切除一组电容器又会产生投入不足,控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生,我们设置了欠电流锁定,当电流值小于此数值时,系统将停止对电容器的投切动作,维持已投入的电容器工作。  在工作过程中,若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时,控制器将逐步切除已投入的电容器,若发现超过设定的保护值的10%时,则一次性切除所有已投入的电容器,保护电容器。  以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中,经测试运行,系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求,现已初步投放市场。

  • pH的测量及温度补偿

    用的雷磁PHSJ-3F型pH计,说明书称有温度自动补偿功能,查阅资料后理解为将样品温度下的pH补偿为25℃的值显示。但用缓冲液标定时,样品温度为18℃左右,4.003的标定显示值为3.99,9.182的为9.25,通过查阅温度对照表并符合内插法计算方法,即该仪器显示的值还是实际温度下的值,那么这自动温度补偿功能怎么理解?然后用7.409的缓冲溶液当样品测试为18.7℃,pH为7.47,那么这个测试值可信吗?如果可信,如何换算为25℃时的值?盼各位专家解答!谢谢!所有的缓冲溶液都是购买的配制好的溶液。

  • 温度补偿需如何处理数据???

    很多电化学法的小仪器都有温度补偿这个东东甚至有些是自动温度补偿,比如PH计 溶解氧仪 电导仪。。。 那位老师能讲讲这个温度补偿到底是对检测数据进行了何种处理呢???

  • 【分享】热电偶冷端的温度补偿

    由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到 仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。www.tcwdyb.com

  • 关于对电导率仪的温度补偿器进行计量检定问题的探讨

    《计量技术》2012年第10期发表的文章: 关于对电导率仪的温度补偿器进行计量检定问题的探讨杨继光1 顾家钰2 刘朝阳3(1、3.宁夏计量测试院,宁夏银川,750001;2、北京计量科学研究院,北京,100013)摘要:论述了对电导率仪的温度补偿器进行计量检定的重要性,并对检定方法进行了探讨。关键词:电导率仪,温度补偿器,计量检定。0、 引言 温度对电导率仪的测量影响很大,一般在电导率的测量中,为了保证测量的准确,要进行温度补偿,还要对温度系数进行设定。JJG376-2007《电导率仪》计量检定规程,对温度系数的检定和温度传感器的检定作了规定,对温度补偿器的检定未作说明。随着科技的发展,国产及进口的电导率仪在设计上都有了温度补偿器的调节装置,这也是保证测量准确性的一个重要因素,所以对电导率仪的温度补偿器进行检定就显得非常重要了。1、 电导率仪的温度补偿 电导率仪中跟温度有关的器件有三个部分,它们分别是温度系数、温度补偿器和温度传感器。(1) 温度系数 当溶液的温度一定时,它的电导率随温度的升高而增加,在一般的测量中用下式计算被测介质在不同温度下的的电导率值,Kt = K25℃ (式1)式中:Kt为某一温度下的电导率值,K25℃为25℃时的电导率值,α为温度系数,t为被测溶液温度。 对大多数离子来讲,绝大部分溶液的温度系数在1.5﹪~3.0﹪之间,在这个范围内,它是呈线性变化的,如α值选择2%,既每增加1℃,电导率值就增加2%,则(式1)可以改写为: Kt = K25℃=K25℃=K 25℃(0.5+0.02t) (式2) 电导率仪的生产厂家在电导率仪出厂时,一般都把温度系数设定为2%,但是有些离子的温度系数可达4%-6%,呈非线性变化。如果用现行的这种检定电导率仪的温度系数的检定方法对该仪器进行检定,很可能判别该仪器为不合格。好在这类仪器数量很少,大多是进口仪器用于特殊用途,如何对其仪器的温度系数进行检定,还有待于探讨。 我们就温度、温度系数和电阻、电导率之间的关系,作了试验和研究,并作成了表格,供大家参考。(见表1)(2) 温度补偿器 大多数电导率仪的温度补偿器作在面板上,是一个温度调节旋钮。温度调节范围一般为(15-35)℃,也有做成(0-60)℃的仪器,分辨率为1℃。在电导率的测量中可以发现只要把温度补偿器的旋钮稍加转动,电导率值就发生变化,它的准确与否,对电导率的测量影响很大,所以必须对其进行计量检定。(3) 温度传感器温度传感器是电导率仪附带的一个配件,测量精度大多为0.1℃,可以比较准确的测量溶液的温度,它的检定方法在JJG376-2007中作了规定。 对电导率的测量来讲有两种方法,一种是温度补偿法,一种是温度不补偿法。温度补偿法,直观、快捷、对环境条件要求不高,所以大部分测量都是用温度补偿法。温度不补偿法不直观、费时、费力,对环境温度要求高,主要是对不了解溶液温度系数是多少的溶液用不补偿法测量。表1 电导率仪温度补偿对照表(有两种方法)方法一(不补偿法)方法二(补偿法)温度系数[/siz

  • 关于pH盲样——温度补偿

    pH作业指导书上描述:结果以25摄氏度时pH 值测定结果的平均值计算。问题一:因为用的是很旧的仪器,平时都是用额外的温度计测一下水温,再手动调节至相应水温进行测量。指导书上说的25摄氏度时的pH值,是指盲样水温是25摄氏度的时候再测吗?如何能保证做盲样时,水温是25摄氏度呢?问题二:或者25度是温度补偿时候的温度?旧仪器只有温度调节,就是平时调节至相应水温,怎么做温度补偿啊?比如做样时,水温是20度,就调至20度,得结果。怎么报25摄氏度的结果啊?各种急,求解!

  • 【求助】ph计的温度补偿问题

    请教大家,我用的是塞多利斯pb-21,带温度自动补偿,温度补偿是什么意思,比方说,标准缓冲液的温度为19.3度,它是怎样校准的,是不是校准成19度相应的值,然后再校准另外一种缓冲液,再测定样品,可是仪器面板上显示的都是4.01,6.86等,这是为什么,还有,是不是测定样品时必须纪录溶液的温度,如果待测溶液温度和标准缓冲液相差不超过5度,会不会测定结果的误差很小,谢谢。

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