[发明专利]具有位置补偿的温度测量模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度测量模块。

背景技术

根据现有技术已知热电偶，其用于测量高温。该热电偶在各种情况下都由两个金属导体组成，这两个金属导体在一个位置上以点状导电连接。其中这两个金属导体具有不同的化学组成。

通常将点状的连接位置，也称为热接点，设在待测量的位置上，而将金属导体的另外两个末端,也称为冷端,安置在参考位置上。

如果测量位置和参考位置具有不同的温度，那么在不相连的导体末端之间就形成电压，该电压也称为温差电压或温差电动势。这种性能也熟知为塞贝克效应。温差电压依据下述公式其中T₂是测量位置的温度以及T₁是参考位置的温度。塞贝克系数S₁是第一导体的材料常数以及塞贝克系数S₂是第二导体的材料常数。需要说明的是，塞贝克系数也可以与温度有关。

塞贝克系数具有电压每温度差(伏/开)的量纲。对于室温下的金属来说典型的大小是10μV/K。

对于小的温度差和恒定的塞贝克系数值，公式简化为U＝(S₂-S₁)·(T₂-T₁)。

因为温差电压只给出温度差，所以对于绝对的温度测量值还需要测定参考位置的温度。这可以通过另一个温度传感器实现，例如与温度有关的电阻。

工业领域中在开关柜中模块化地构建这种测量系统。其中分析线路和参考位置在空间上彼此邻近，而测量位置也会距离较远。通常分析线路位于温度测量模块中，该温度测量模块与一个热电偶或多个热电偶相连。

然而已表明，根据温度测量模块的安装位置，参考位置的温度测量值可能不够精确。虽然在各种情况下都可以分别直接通过对比测量测定并调整补偿，但是这种做法浪费时间并且会产生错误。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种温度测量模块，该温度测量模块克服了上述缺陷。

通过权利要求1的特征实现了该目的。有利的扩展方案是从属权利要求的主体。

附图说明

附图中示出了

图1：根据本发明的温度测量模块的一个实施方式，以及

图2：根据本发明的温度测量模块的不同实施方式的细节。

附图标记说明

A分析线路

K补偿工具

L1、L2金属导体

LS 位置传感器

M测量位置

PT 与温度有关的电阻

R参考位置

T_A、T_B、T_C、…T_N 热电偶

TCM温度测量模块

T₁ 第一温度

T₂ 第二温度

ΔT温度差

U_thermo温差电压

U_abs电阻电压

具体实施方式

本发明提供了一种温度测量模块TCM，该温度测量模块示例性地在图1中示出。温度测量模块TCM用于连接一个热电偶T_A或者多个热电偶T_A、T_B、T_C、…T_N。

一个热电偶具有两个金属导体L1、L2，这两个金属导体只在热电偶T_A上示例性地示出。金属导体L1、L2在参考位置R上具有第一温度T₁并且在测量位置M、例如在待测量的物体上具有第二温度T₂。这两个金属导体L1、L2至少局部地具有不同的化学组成。在测量位置M上两个金属导体L1、L2以点状导电连接。根据第一温度T₁和第二温度T₂之间的温度差ΔT＝T₂-T₁在参考位置R上形成两个导体L1和L2之间的温差电压U_thermo。

温度测量模块TCM还具有与温度有关的电阻PT。通过示例性的与温度有关的电阻PT可以测得电阻电压U_abs用于反映参考位置R的温度T₁。基本上只测量一个测量值，由该测量值可以推导出一个绝对温度。