作者：张根甫1,2, 郝晓剑1,2, 桑涛1,2, 李岩峰1,2
作者单位：1. 中北大学电子测试技术国家重点实验室, 山西 太原 030051;
2. 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
关键词：测试计量技术及仪器;动态特性;延误量;热电偶;时间常数
摘要：
激励阶跃温度信号作用在热电偶偶结的起始时刻与热电偶温度传感器响应起始时刻之间存在一定的延误量,该量不同于热电偶时间常数,量值大小不能通过时间常数表征,对热电偶的动态特性具有较大影响。该文针对爆炸温度场测试,采用丁烷火焰作为激励源,配合快门以及挡板产生阶跃温度信号,实现在时间1 s内产生的阶跃温度场温度1 000 ℃,通过设计制作激励源监测模块对该延误量进行测试。对5种不同偶结的K型热电偶温度传感器进行实验,将测得的延误量与时间常数对比,分析产生该延误量的因素及其与时间常数的关系,为热电偶温度传感器进行瞬态温度信号测量时的选型及使用提供参考。
Study on the dynamic response of thermocouple temperature sensor
ZHANG Genfu1,2, HAO Xiaojian1,2, SANG Tao1,2, LI Yanfeng1,2
1.National Key LAB For Electronic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China;
2. Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement of Ministry of Education, North University of China, Taiyuan 030051, China
Abstract: In this paper it has pointed out that there is a delay amount between the starting time of the incentive step temperature signal and the response time of the temperature sensor. The delay amount is different from the thermocouple time constant. It can not be characterized by the time constant and greatly affects the dynamic characteristics of the thermocouple. According to the specific application background, butane flame was used as an excitation source with the shutter and baffle to generate step temperature signals so as to reach a step temperature higher than 1 000 ℃ within 1s. An incentive source monitoring module was designed to test the delay and 5 kinds of K type thermocouples with different thermocouple junctions. The relationship between the factor of the delay and the time constant was analyzed, which provided a reference for the selection and application of the temperature sensor to measure the transient temperature signal.
Keywords: measurement technology and instrument;dynamic characteristics;delay amount;thermocouple;time constant
2015, 41(10): 68-72 收稿日期: 2015-06-05;收到修改稿日期: 2015-07-13
基金项目: 国家自然科学基金项目(61473267)国防基础科研资助项目(JSJC2013408C009)
作者简介: 张根甫(1990-),男,河南平顶山市人,硕士研究生,专业方向为动态测试与光电仪器方面研究与应用。
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