Elementaire meettechniek (7)

Vergelijkbare documenten
PROCESBEHEERSING. Temperatuurmetingen Pb-3-06

Klimaatbeheersing (2)

De temperatuur kan op verschillende manieren gemeten worden.

Klimaatbeheersing (2)

Het geheim van de vierkants weerstand.

Temperatuurmeting met thermokoppels

Elementaire meettechniek (6)

Elementaire meettechniek (3)

Sensoren Introductie Weerstandtechniek Brug van Wheatstone Basis Opamp-schakelingen Opamp-schakelingen voor gevorderden

NATUURKUNDE OLYMPIADE EINDRONDE 2013 PRAKTIKUMTOETS

Elementare elektronica schakelingen in de motorvoertuigentechniek (3)

Profielwerkstuk Natuurkunde Weerstand en temperatuur

TEMPERATUURSENSOR ML45M GEBRUIKERSHANDLEIDING

Samenvatting Natuurkunde H7 elektriciteit

THERMOKOPPELSENSOR 0135I GEBRUIKERSHANDLEIDING

Hoofdstuk 5. Temperatuur en warmteflux meetmethoden. 5.1 Inleiding

Emotron PTC/PT100 board 2.0 Optie

methode 2: Voor de vervangingsweerstand van de twee parallel geschakelde lampen geldt:

spanning. * Deel het verschil daarvan en deel dat getal door de gewenste stroom om de weerstandswaarde te krijgen.

Magnetische toepassingen in de motorvoertuigentechniek (2)

Theorie: Temperatuur meten (Herhaling klas 2)

C.V.I. 5.6 Meten van temperaturen 5.6 METEN VAN TEMPERATUREN: METHODEN, SYSTEMEN EN AAN- DACHTSPUNTEN. Eckenhausen WarmteTechnologie Deventer

Vraag Antwoord Scores. Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag wordt 1 scorepunt toegekend.

Welke meettechnieken zijn er?

7. MEETINSTRUMENTEN Inleiding. 7.2 Stroommetingen

HERTENTAMEN MEETTECHNIEK (EE1320) Woensdag 24 augustus 2011, 9:00u 12:00u

Copyright. B.L.W. Visser bv. Infrarood temperatuurmeten: Special: 2 Kleuren of Ratio Pyrometer. Straling, convectie en geleiding:

Rijdynamica van motorvoertuigen (3)

die Keure VASTESTOFFYSICA Oplossingen MODULE INTERACTIE - 3 e GRAAD

Sensoren Introductie Weerstandtechniek Brug van Wheatstone Basis Opamp schakelingen Opampschakelingen voor gevorderden

Elementare elektronica schakelingen in de motorvoertuigentechniek (4)

Brandstof, Remvloeistof, Smeer- en Koelmiddelen (8)

5.0 Automatisering

Voortgangstoets NAT 4 HAVO week 11 SUCCES!!!

Infrarood temperatuurmeten:

Supergeleiding. Onderzoek aan kritische temperatuur (Tc)

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

Belangrijkste aspecten van

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 (GYMNASIUM EN ATHENEUM) Vrijdag 22 augustus, uur NATUURKUNDE

Elementaire meettechniek (1)

C.V.I. 5.3 Het meten van relatieve vochtigheid 5.3 HET METEN VAN RELATIEVE VOCHTIGHEID

voertuigentechniek CSPE KB

Wat is Instrumentatie? Regeltechnieken.org (Ing.Ph. Van den Eynde, Msc)

Algemene beschrijving van de regelprogramma's

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1976

Weerstandsthermometer Pt100. Aanvullende gebruikshandleiding

Inhoudsopgave De weerstand

De AT90CAN microprocessor van ATMEL in de motorvoertuigentechniek (3)

Uitwerking 2010-A practicum gat geleidingsband en valentieband in halfgeleider

Veiligheid,comfort en communicatie (1)

De Arduino-microcontroller in de motorvoertuigentechniek (3)

HET METEN VAN TEMPERA TUREN IN CONSTRUCTIES VAN GEWAPEND BETON

( ) ( ) Bij welke karakteristieke afschuifsnelheid zijn de weerstanden voor beide materialen gelijk: dan moet gelden:

Opgave 2 Een spanningsbron wordt belast als er een apparaat op is aangesloten dat (in meer of mindere mate) stroom doorlaat.

-Zoek de eventuele benodigde gegevens op in het tabellenboek. -De moeilijkere opgaven hebben een rood opgavenummer.

9 PARALLELSCHAKELING VAN WEERSTANDEN

Temperatuur. Verklaring voor het verschijnsel. Bij de verbranding van het aardgas ontstaat waterdamp. Deze condenseert bij het koude glas.

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

Benodigdheden bekerglas, dompelaar (aan te sluiten op lichtnet), thermometer, stopwatch

Vak: Elektromagnetisme ELK Docent: ir. P.den Ouden nov 2005

Lambdasondes. Beschrijving

Fysica. Indien dezelfde kracht werkt op een voorwerp met massa m 1 + m 2, is de versnelling van dat voorwerp gelijk aan: <A> 18,0 m/s 2.

Onze oplossing voor uw LED toepassing. 27 november 2013 Ron Staargaard

Klimaatbeheersing (3)

Eindexamen havo natuurkunde pilot II

1 Elektriciteit Oriëntatie 1.1 Elektrische begrippen Elektrische stroomkring

6,9. Samenvatting door een scholier 833 woorden 13 december keer beoordeeld. Natuurkunde 1.1

We willen dat de magnetische inductie in het punt K gelijk aan rul zou worden. Daartoe moet men door de draad AB een stroom sturen die gelijk is aan

Vraag Antwoord Scores

Oplossing examenoefening 2 :

Meten is weten als je weet wat je meet

Theory DutchBE (Belgium) Niet-lineaire dynamica in elektrische schakelingen (10 punten)

Techneco ELGA warmtepomp Gebruikershandleiding. Type 3.0

Q l = 23ste Vlaamse Fysica Olympiade. R s. ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C ) Eerste ronde - 23ste Vlaamse Fysica Olympiade 1

De AT90CAN microprocessor van ATMEL in de motorvoertuigentechniek (2)

TEMPERATUUR VOELERS BIJNA ALLE SOORTEN UITVOERINGEN OP AANVRAAG MOGELIJK

3. Beschouw een zeer goede thermische geleider ( k ) in de vorm van een cilinder met lengte L en straal a

Een batterij is een spanningsbron die chemische energie omzet in elektrische (zie paragraaf 3).

Hoe kun je de weerstand van voorwerpen vergelijken en bepalen?

Magnetische toepassingen in de motorvoertuigentechniek (3)

Repetitie Elektronica (versie A)

jaar: 1989 nummer: 10

PTC/PT100 board 2.0 Optie

ELEKTRISCHE INSTALLATIE BI-VAN CAN COM2000

GEBRUIKSAANWIJZING Thermometer PCE-IR 50

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2001-I

Meettechniek en regelaars

Over Betuwe College Oefeningen H3 Elektriciteit deel 4

GESTABILISEERDE VOEDING

+31 (0) E:

H4 weer totaal.notebook. December 13, dec 4 20:10. dec 12 10:50. dec 12 11:03. dec 15 15:01. Luchtdruk. Het Weer (hoofdstuk 4)

Rub-Block RB100DN met PT100 sensor

Druk is gedefinieerd als "de kracht die op een bepaald oppervlak inwerkt" of : Absolute druk

Het perfecte klimaat. NBD / Edgar Hoogakker /

Zelf een hoogspanningsgenerator (9 kv gelijkspanning) bouwen

Samenvatting NaSk H5 Elektriciteit

Elektronica monteur, Technicus Elektronica

6,1. 1.3: Tabellen en diagrammen. 1.4: Meetonzekerheid. Samenvatting door een scholier 906 woorden 13 januari keer beoordeeld.

Transcriptie:

Elementaire meettechniek (7) E. Gernaat (ISBN 978-90-808907-5-6) 1 Temperatuurmetingen In de motorvoertuigentechniek kunnen we de temperatuurmetingen onderscheiden in 1 : Temperatuurmetingen door het systeem zelf, bijv. het motormanagementsysteem dat de motortemperatuur meet (temperatuursensoren). Temperatuurmetingen buiten het systeem, bijv. voor het stellen van diagnoses (temperatuurmeters). 2 On-board temperatuurmeting Wanneer een voertuig-computer temperatuur nodig heeft voor zijn informatieverwerking dan zien we als temperatuursensor meestal een NTC- en een enkele keer een PTC-weerstand toegepast (fig. 1). Dit zijn de zgn. thermistors. Men maakt dan gebruik van de weerstandsverandering die ontstaat ten gevolge van temperatuurverandering. Door gebruik van een spanningsdeler (of een brug van wheatstone) kan men de weerstandsverandering omzetten in een spanningsverandering die door de computer gedigitaliseerd en verder verwerkt wordt. Een probleem is dat door de verandering van de weerstand ook de stroomsterkte door de schakeling verandert waardoor de NTC-weerstand zelf meer of minder opwarmt. Om dit te compenseren wordt veelal gebruik gemaakt van een constante stroombron. Het temperatuurbereik van dergelijke temperatuursensoren is over het algemeen beperkt (-25 tot 125 0 C) en bijv. niet geschikt om de temperatuur van uitlaatgassen te meten. De nauwkeurigheid laat te wensen over. Ook andere halfgeleiders als transistoren kunnen gebruikt worden voor temperatuurbepalingen (fig. 2). 3 Off-board temperatuurmeters Voor externe metingen hebben we de beschikking over een aantal temperatuurmeters die volgens een verschillend principe werken. We onderscheiden wel de volgende meetprincipes: 1. Op dit werk is de Creative Commons Licentie van toepassing 1

Figuur 1: Het weerstandsverloop van een PTC (boven) en een NTC-weerstand (onder) als functie van de temperatuur. Figuur 2: Transistor als temperatuursensor. Links: basis-emittorspanning(mv) t.o.v. collectoremittorstroom (ma). Rechts: Basis-emittorspanning (mv) t.o.v. de omgevingstemperatuur ( 0 C) 2

3.0.1 De weerstandstemperatuurmeter Behalve de eerder genoemde halfgeleider PCT en NTC-weerstanden kunnen ook metaalweerstanden worden gebruikt. Metaalweerstanden bezitten een kleine positive temperatuurcoëfficiënt. Voor een metaalweerstandtemperatuurmeter wordt vaak gebruik gemaakt van platina. Bekend is de zgn. Pt100 temperatuuropnemer. De weerstand bedraagt 100 Ω bij 0 0 C. Een dergelijke meter is te gebruiken over een tamelijk groot temperatuurgebied (-200 tot 850 0 C) Helaas is de Pt100 niet over het gehele meetgebied lineair zodat lineairisering nodig is. Weerstandstemperatuurmeters kunnen bijv. worden gebruikt om de temperatuur van een airco-installatie te meten. 3.0.2 Kwiktemperatuurmeter Kwik heeft een regelmatige uitzetting en is geschikt van -40 tot 300 0 C. Een kwikmeter is kwetsbaar, traag en niet geschikt voor automatisering. Er zijn ook nog andere vloeistof-temperatuurmeters. De bekendste is de alcoholtemperatuurmeter met een temperatuur bereik van -100 tot +70 0 C. Kwikdamp is uiterst giftig en ook om deze reden worden kwikthermometers niet in de werkplaats gebruikt. 3.0.3 Bimetaaltemperatuurmeter Verschillende metalen hebben een verschillende uitzettingscoëfficiënt. Wanneer we nu twee metalen tot een strip tegen elkaar aan walsen dan trekt bij temperatuurverhoging deze strip krom. De vervorming is dan een maat voor de temperatuur. De bimetaaltemperatuurmeter is vrij traag en wordt o.a. toegepast in thermostaten van verwarmings- en koelsystemen. Ook werden -voor het digitale tijdperk- bimetalen temperatuurmeters in de motorvoertuigentechniek toegepast. Het bi-metaal werd dan omwikkeld door een verwarmingsdraad en in serie gezet met de temperatuursensor in het motorblok. 3.0.4 Vloeistofdruk- en dampdruktemperatuurmeters Bij een vloeistofdruktemperatuurmeter is een metalen reservoir gevuld met vloeistof of een wasachtige stof. Bij temperatuurstijging zet de vloeistof meer uit dan het metaal waardoor een drukverhoging optreedt. Deze drukverhoging kan worden gebruikt om de temperatuur te meten of om een regeling te maken. Autotechnisch vinden we deze meters terug bij de thermostaten van het koelsysteem en airco (thermostatisch expansieventiel). Bij een dampdrukmeter is het een manometer die de verzadigde dampspanning van de vloeistof in het meetelement aanwijst. Voor het controleren van een airco-installatie maakt men gebruik wel (indirect) gebruik van dit meetprincipe. 3

3.0.5 Infraroodmeters (stralingstemperatuurmeters of pyrometers) Alle voorwerpen boven het absolute nulpunt stralen infrarode energie uit. Infraroodmeters meten de hoeveelheid uitgestraalde energie als een maat voor de temperatuur. De infraroodmeter registreert met behulp van een lens het temperaturverschil tussen het voorwerp en de meter. Als voordeel geldt dat contactloos gemeten kan worden zodat ook temperaturen van draaiende of moeilijk bereikbare voorwerpen kunnen worden gemeten. Als nadeel kan worden genoemd dat reflectie van glimmende voorwerpen de nauwkeurigheid nadelig beinvloedt en dat alleen oppervlakte-temperatuur kan worden gemeten. Infraroodmeters zijn geschikt voor een temperatuurbereik tussen de -40 en +2500 0 C. Hun nauwkeurigheid is +/- 1 0 C. 3.0.6 Thermokoppels De werking van thermokoppels berust op het zgn. Seebeck-effect (de naam van de ontdekker). Het Seebeck-effect houdt in dat wanneer twee verschillende geleiders a en b aan één uiteinde worden samengevoegd er bij een temperatuurverschil aan de andere (open) zijde een spanningsverschil ontstaat. Men spreekt wel van een koude- en een warme las (fig. 3). Het samenvoegen van de Figuur 3: Het principe van een thermokoppel geleiders kan door walsen of door solderen gebeuren. Omdat het thermokoppeleffect altijd bij twee verschillen metalen ontstaat kunnen we verschillende soorten thermokoppels maken. Het meest gebruikte thermokoppel bestaat uit Chromel en Alumel en staat bekend onder het K-type. Dit thermokoppel is vrij lineair en kan gebruikt worden voor het meten van temperaturen tot 1200 0 C. Andere vaak gebruikte typen zijn het J- en het T-type. In zijn algemeenheid zijn thermokopels geschikt voor het meten van temperaturen tussen de -40 en 1600 0 C. Thermokoppels leveren spanningen van enige millivolts zodat versterking nodig is. Er zijn speciale IC s in de handel die deze spanning versterken (AD594/5/6/7) tot bijv. 10mV/ 0 C. Thermokoppels zijn niet erg nauwkeurig, De afwijking bedraagt +/- 2 0 C. Thermokoppels kunnen ook gebruikt worden als beveiliging. 4

Figuur 4: Spanningsverloop van verschillende typen thermokoppels 4 Vragen en opgaven Zie boek 5