Документация Engee

Thermocouple

Термопара.

thermocouple

Описание

Блок Thermocouple представляет модель термопары, использующую стандартную полиномиальную параметризацию, определенную в базе данных термопар NIST ITS-90 [1].

Для термопар типов B, E, J, K (t≤0 °С), N, R, S или T электродвижущая сила (термо-ЭДС) E на устройстве равно (в мВ):

где:

  • — i-й элемент значения параметра Coefficients [c0 c1 …​ cn].

  • — разность температур в градусах Цельсия между температурой на тепловом порту A и температурой холодного спая (значением параметра Reference temperature).

В уравнении напряжение на устройстве в зависимости от разницы температур вычисляется в милливольтах. Напряжение на выходе блока измеряется в вольтах.

Для термопар типа K (t≥0 °С) уравнение содержит дополнительный экспоненциальный член:

где:

и — дополнительные коэффициенты, необходимые только для термопары типа K и определяемые значением параметра Coefficients [a0 a1 a2].

Следующее уравнение описывает тепловое поведение блока:

где:

  • — тепловой поток в порт A.

  • — значение параметра Dissipation factor, коэффициент рассеяния.

  • — значение параметра Thermal time constant, постоянная времени.

  • — скорость изменения температуры.

Допущения и ограничения

  • Полиномы высокого порядка, используемые в этом блоке, очень чувствительны к количеству значащих цифр, используемых для вычислений. При указании параметра Coefficients [c0 c1 …​ cn] используйте все доступные значащие цифры.

  • Значения параметра Coefficients [c0 c1 …​ cn] определены для использования в заданном диапазоне температур.

Порты

Ненаправленные

A — температура горячего спая
тепло

Тепловой порт, определяющий температуру горячего спая термопары.

+ — положительный
электричество

Электрический порт, представляет положительную клемму термопары.

− — отрицательный
электричество

Электрический порт, представляет отрицательную клемму термопары.

Параметры

Electrical

Thermocouple type — тип термопары
Type B, E, J, K (t≤0 °C), N, R, S or T (по умолчанию) | Type K (t≥0 °C)

Выберите один из вариантов моделирования:

  • Type B, E, J, K (t≤0 °C), N, R, S or T – используется стандартная полиномиальная параметризация.

  • Type K (t≥0 °C) – в уравнения добавляется экспоненциальный член, когда значение разности температур больше 0 °C.

Coefficients [c0 c1 …​ cn] — коэффициенты c0, c1, …​ cn
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] (по умолчанию)

Вектор коэффициентов в уравнении, описывающем напряжение как функцию температуры.

Coefficients [a0 a1 a2] — коэффициенты a0, a1 и a2
[0, 0, 0] (по умолчанию)

Вектор дополнительных коэффициентов , и , необходимых только для термопары типа K.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Thermocouple model значение Type K (t≤0 °C).

Thermal

Reference temperature — номинальная температура холодного спая
0 °C (по умолчанию) | положительный скаляр

Температура, которую блок вычитает из температуры на тепловом порте при расчете напряжения на выходе устройства.

Thermal time constant — постоянная времени для теплового уравнения
1 с (по умолчанию) | положительный скаляр

Время, за которое температура термопары достигает 63% от конечного изменения температуры при скачкообразном изменении температуры окружающей среды.

Dissipation factor — коэффициент рассеивания для теплового уравнения
0.001 Вт/К (по умолчанию) | положительный скаляр

Тепловая мощность, необходимая для повышения температуры термопары на 1 К .

Initial temperature — начальное значение температуры t
25 °C (по умолчанию)

Начальное значение температуры горячего спая .

Библиография

  1. Dean C. Ripple, NIST ITS-90 Thermocouple Database, December 21, 1999 (https://srdata.nist.gov/its90/main/)