汽車行業(yè)解決方案
Automotive Solutionsx
汽車行業(yè)解決方案
Automotive Solutions以往的紅外溫度傳感器在測量圓線與扁線的電阻時(shí)的很難進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 使用紅外溫度傳感器,測試了在測量扁平漆包線的電阻時(shí)是否可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
用途?目標(biāo)
■ 使用圓線或扁平漆包線的線圈、電機(jī)的繞組電阻測量
■ 研究開發(fā)?生產(chǎn)現(xiàn)場測試
市場背景
電動(dòng)汽車(EV)和電力電子設(shè)備對(duì)使用時(shí),動(dòng)力總成結(jié)合部位的電阻測量的要求不斷提高。如果在工作時(shí)流過大電流的馬達(dá)、繞組和母排等的動(dòng)力總成零部件存在焊接不良和接觸不良,則不良部位的電阻會(huì)變大導(dǎo)致發(fā)熱。發(fā)熱可能會(huì)導(dǎo)致破壞絕緣物和引起火災(zāi)。因此動(dòng)力總成零部件需要更高精度的電阻測量。
問題
電阻值根據(jù)被測物(DUT)的溫度變化而變化。電阻計(jì)搭載了溫度傳感器所用的端子,具有根據(jù)測量的電阻值和溫度換算為基準(zhǔn)溫度的電阻值的功能(溫度補(bǔ)償功能)。此溫度補(bǔ)償功能可實(shí)現(xiàn)不受溫度變化影響的情況下來測量電阻。對(duì)于和工廠內(nèi)等環(huán)境溫度一致的DUT時(shí), 設(shè)置室內(nèi)溫度=DUT溫度來使用溫度補(bǔ)償功能。如果DUT的溫度和室內(nèi)溫度有差異,或者溫度因DUT而異時(shí),通過使用紅外溫度傳感器的非接觸式溫度測量進(jìn)行溫度補(bǔ)償,實(shí)施自動(dòng)檢查。但是,若DUT是有光澤的低放射率物質(zhì)的話,則紅外溫度傳感器無法準(zhǔn)確測量溫度。另外,從上一工序開始不預(yù)留時(shí)間直接測試?yán)@組電阻的定子生產(chǎn)線的情況下,每個(gè)DUT的溫度都不同。電阻測量時(shí)根據(jù)DUT的實(shí)際溫度進(jìn)行溫度補(bǔ)償是多年以來的難題。
解決方法
放射率因物體的表面狀態(tài)和形狀而異。因此,與其采用由物理常數(shù)規(guī)定的放射率,不如與接觸式溫度傳感器的溫度值相比來決定放射率有時(shí)更好?;魇浚↘EYENCE)公司的FT系列數(shù)字紅外溫度傳感器具有將接觸式溫度傳感器的溫度值作為校正值輸入放大器,并以此來決定放射率的功能。
【操作上的注意事項(xiàng)】
?接觸式溫度傳感器,采用響應(yīng)速度快的、線材直徑細(xì)的熱電偶。
?使熱電偶充分接觸被測物。
?在高于室溫20°C的溫度下進(jìn)行校正。(高溫可以高精度地決定放射率)
?使用不受熱源干擾的,可以測量熱電偶溫度的數(shù)據(jù)采集儀。(根據(jù)數(shù)據(jù)采集儀的不同,溫度值會(huì)因干擾影響而出現(xiàn)波動(dòng))
?使用試驗(yàn)箱時(shí),采取避風(fēng)和熱源防護(hù)(隔熱)措施。
?將熱電偶和紅外溫度傳感器設(shè)置在鄰近但相互不影響。
?采用熱電偶測量溫度穩(wěn)定狀態(tài)的值。(因?yàn)闇囟葴y量位置不同,所以被測物必須處于均勻的溫度狀態(tài))
【測量方法】
?DUT選用扁平漆包線。
· 在DUT上粘貼T型熱電偶,在其附近安裝數(shù)字紅外溫度傳感器(FT-H20)。
?將傳感器輸出的4-20mA通過250Q電阻轉(zhuǎn)換為1-5V。
?在電阻計(jì)RM3545中輸入1-5V。
?T型熱電偶連接到數(shù)據(jù)采集儀LR8450。
?使用鋁或烘烤燈將DUT包圍起來以進(jìn)行避風(fēng)和熱源防護(hù)(隔熱)。
?將試驗(yàn)箱設(shè)置為45C、50%RH后運(yùn)行。溫度穩(wěn)定后,將熱電偶的溫度值輸入傳感器的放大器以確定放射率。
?將RM3545和LR8450連接至PC端。
?在改變?cè)囼?yàn)箱溫度的同時(shí),用Sequence Maker*編寫的程序同時(shí)讀取兩個(gè)溫度值。
* “Sequence Maker”是合并控制測量儀器的Excel插件。對(duì)應(yīng)USB、RS-232C、LAN、GP-IB 這類通訊接口。另外也適用于測量儀器的串口通訊驅(qū)動(dòng)的VISA軟件??梢宰詣?dòng)搜索到連接PC端的測量儀器,建立通訊,只需按照想要控制的順序?qū)⒖刂泼钣涊d在Excel上,就可以進(jìn)行想要的控制。
實(shí)測數(shù)據(jù)
以T型熱電偶為基準(zhǔn)的Δ t(紅外溫度傳感器溫度減去熱偶溫度的值)的圖表如 圖5 所示。
?35℃以上的情況下,Δ t 在 ±0.5℃以內(nèi)。
?30℃以下誤差很大,考慮是因?yàn)閬碜訢UT的放射量少。
?使用鋁或烘烤燈將DUT包圍起來以進(jìn)行避風(fēng)和熱源防護(hù)(隔熱)。
?放射量少的鋁的更具隔熱效果。
實(shí)測數(shù)據(jù)(溫度補(bǔ)償功能)
?在23°C時(shí),使用紅外溫度傳感器對(duì)85.2mΩ的基準(zhǔn)值的線圈進(jìn)行溫度補(bǔ)償,并使用電阻計(jì)RM3545進(jìn)行了測量。
?當(dāng)線圈溫度約為44.5C時(shí),換算成23℃的電阻為85.2515 mΩ(圖6)。
?若不進(jìn)行溫度補(bǔ)償,則電阻為92.4527mΩ(圖7 )。
?由于溫度對(duì)電阻值的影響很大,因此溫度補(bǔ)償在電阻測量中的重要性可見一斑。
使用儀器