حذف نویز ترموکوپل: کاهش خطای اندازه‌گیری در ترموکوپل

حذف نویز ترموکوپل یا به عبارت دیگر حذف نویز از سیگنال های ترموکوپل به ویژه در محیط‌های صنعتی با نویز الکتریکی بالا، می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. نویزهای الکتریکی ممکن است به دلیل تاثیرات مختلفی از جمله ماشین‌آلات صنعتی، منابع تغذیه، یا سایر دستگاه‌های الکتریکی به وجود آید. ما در این مقاله به صحبت در رابطه با ترموکوپل و انواع ترموکوپل پرداخته ایم.برای کاهش یا حذف نویز نویز ترموکوپل در اندازه‌گیری‌های ترموکوپل، می‌توانید از روش‌های مختلفی استفاده کنید:

1. استفاده از کابل‌های شیلد شده (Shielded Cables)

توضیح:

• کابل‌های شیلد شده دارای لایه‌ای از جنس فلز، معمولاً مس یا آلومینیوم، هستند که به عنوان یک شیلد الکتریکی عمل می‌کند. این شیلد به طور مستقیم به زمین متصل می‌شود و مانع از ورود نویز الکتریکی به سیگنال اصلی می‌شود.
• شیلد کابل می‌تواند به شکل‌های مختلفی از جمله شیلد پیچیده، شیلد نوار، یا شیلد توری وجود داشته باشد.

راهکار:

• انتخاب کابل شیلد شده مناسب: اطمینان حاصل کنید که کابل انتخابی شما به طور خاص برای استفاده با ترموکوپل‌ها طراحی شده است. کابل‌های شیلد شده باید دارای مشخصات فنی مناسب و کیفیت بالا باشند.
• اتصال صحیح شیلد: شیلد کابل باید به درستی به نقطه زمین متصل شود. در غیر این صورت، شیلد نمی‌تواند به خوبی نویز را کاهش دهد و ممکن است حتی نویز اضافی ایجاد کند.

جهت مشاهده محصولات ترموکوپل با کابل شیلد شده کلیک کنید

2. زمین کردن صحیح (Proper Grounding)

توضیح:

• زمین کردن صحیح به معنای اتصال نقاط مختلف سیستم به یک نقطه زمین مشترک است تا از ایجاد اختلاف پتانسیل و نویزهای الکتریکی جلوگیری شود.
• اتصال مناسب به زمین می‌تواند به کاهش تأثیرات نویزهای الکتریکی کمک کند و از ایجاد حلقه‌های زمین جلوگیری کند.

راهکار:

• اتصال نقطه زمین مشترک: تمام تجهیزات الکتریکی و سیم‌های شیلد باید به یک نقطه زمین مشترک متصل شوند. این کار به کاهش نویز و جلوگیری از حلقه‌های زمین کمک می‌کند.
• استفاده از سیستم‌های زمین مناسب: از سیستم‌های زمین مناسب و استاندارد استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که تمامی نقاط زمین به درستی متصل شده‌اند.

3. استفاده از فیلترهای الکتریکی (Electrical Filters)

توضیح:

• فیلترهای الکتریکی می‌توانند نویزهای با فرکانس‌های خاص را کاهش دهند و سیگنال‌های دما را تصفیه کنند. این فیلترها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: فیلترهای پاس پایین (Low-pass filters) و فیلترهای پاس بالا (High-pass filters).
• فیلترهای EMI (Electromagnetic Interference) نیز به طور خاص برای مقابله با تداخل‌های الکترومغناطیسی طراحی شده‌اند.

راهکار:

• انتخاب فیلتر مناسب: بر اساس نوع نویز و فرکانس آن، فیلتر مناسب را انتخاب کنید. برای نویزهای با فرکانس بالا، فیلترهای پاس پایین مؤثر هستند.
• نصب فیلترها در مسیر سیگنال: فیلترها باید در مسیر سیگنال‌های ترموکوپل نصب شوند تا از ورود نویز به سیگنال اندازه‌گیری جلوگیری کنند.

4. انتخاب مناسب تجهیزات اندازه‌گیری (Proper Measurement Equipment)

توضیح:

• انتخاب تجهیزات اندازه‌گیری با ویژگی‌های خاص می‌تواند به کاهش تأثیرات نویز کمک کند. تجهیزات باید طراحی شده برای دریافت سیگنال‌های کوچک و ضعیف از ترموکوپل‌ها باشند و دارای ویژگی‌های خاص برای کاهش نویز باشند.

راهکار:

• استفاده از تقویت‌کننده‌های سیگنال: تقویت‌کننده‌هایی که به طور خاص برای سیگنال‌های ترموکوپل طراحی شده‌اند، می‌توانند نویز را کاهش دهند و دقت اندازه‌گیری را بهبود بخشند.
• استفاده از مبدل‌های دقیق: مبدل‌هایی که به صورت خاص برای تبدیل سیگنال‌های ترموکوپل به سیگنال‌های دیجیتال طراحی شده‌اند، می‌توانند به کاهش تأثیرات نویز کمک کنند.

5. محافظت فیزیکی (Physical Protection)

توضیح:

• محافظت فیزیکی از کابل‌ها و سنسورها می‌تواند به کاهش تأثیرات نویز محیطی کمک کند. این شامل استفاده از پوشش‌ها، لوله‌ها و محافظ‌های دیگر است.

راهکار:

• استفاده از پوشش‌های مقاوم: برای محافظت از کابل‌های ترموکوپل در برابر آسیب‌های مکانیکی و الکتریکی، از پوشش‌های مقاوم استفاده کنید.
• محافظت از سنسورها: سنسورهای ترموکوپل باید در برابر شرایط محیطی سخت و نویز محافظت شوند تا از تغییرات دقت و عملکرد جلوگیری شود.

اگر تمایل به آشنایی با انواع کابل و سیم ترموکوپل و همچنین انواع سنسورهای محافظ نظیر سنسورهای RTD و سنسورهای ترموول دارید حتما کلیک کنید.

6. جلوگیری از اتصال زمین ناهمگن (Avoiding Ground Loops)

توضیح:

• اتصال‌های زمین ناهمگن می‌توانند باعث ایجاد اختلاف پتانسیل و نویز اضافی شوند. این به دلیل ایجاد حلقه‌های زمین است که می‌تواند به سیگنال‌های اندازه‌گیری تداخل کند.

راهکار:

• ایجاد یک نقطه زمین مشترک: اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات و کابل‌ها به یک نقطه زمین مشترک متصل شوند تا از ایجاد حلقه‌های زمین جلوگیری شود.
• بررسی سیستم‌های زمین: به طور دوره‌ای سیستم‌های زمین را بررسی کنید تا از وجود مشکلات و اختلاف‌های پتانسیل جلوگیری شود.

7. مدیریت کابل‌ها و سیم‌ها (Cable Management)

توضیح:

• نحوه مدیریت و قرار دادن کابل‌ها می‌تواند تأثیر زیادی بر میزان نویز داشته باشد. کابل‌ها باید به طور صحیح و با رعایت استانداردها نصب شوند.

راهکار:

• جدا کردن کابل‌ها: کابل‌های ترموکوپل باید از کابل‌های قدرت و سیگنال‌های دیگر جدا شوند تا از تداخل نویز جلوگیری شود.
• استفاده از مسیرهای مناسب: کابل‌ها باید از مسیرهای نویزدار و تداخل‌کننده دور شوند و به صورت مرتب و منظم قرار داده شوند.

8. کالیبراسیون و تست دوره‌ای (Regular Calibration and Testing)

توضیح:

• کالیبراسیون منظم و تست‌های دوره‌ای می‌توانند به اطمینان از دقت و عملکرد صحیح سیستم کمک کنند. این تست‌ها می‌توانند مشکلات مربوط به نویز را شناسایی و اصلاح کنند.

راهکار:

• برنامه‌ریزی برای کالیبراسیون: برنامه‌ریزی منظم برای کالیبراسیون سنسورها و تجهیزات اندازه‌گیری می‌تواند به حفظ دقت کمک کند.
• اجرای تست‌های دوره‌ای: انجام تست‌های دوره‌ای برای بررسی عملکرد صحیح سیستم و شناسایی مشکلات احتمالی.

جهت آموزش روش های کالیبراسیون ترموکوپل کلیک کنید.

9. فیلتر کردن سیگنال‌های خروجی (Signal Filtering)

توضیح:

• استفاده از فیلترهای نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری برای حذف نویز از سیگنال‌های خروجی می‌تواند به بهبود دقت اندازه‌گیری کمک کند.

راهکار:

• فیلترهای نرم‌افزاری: استفاده از الگوریتم‌های فیلترینگ نرم‌افزاری مانند فیلترهای میانگین متحرک (Moving Average Filters) برای تصفیه سیگنال‌های اندازه‌گیری شده.
• فیلترهای سخت‌افزاری: استفاده از فیلترهای سخت‌افزاری که به طور مستقیم در مسیر سیگنال نصب می‌شوند و نویز را کاهش می‌دهند.

10. استفاده از نوع مناسب ترموکوپل (Choosing the Right Type of Thermocouple)

توضیح:

• انواع مختلف ترموکوپل‌ها دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند و بعضی از آن‌ها به طور خاص برای شرایط نویزی طراحی شده‌اند.

راهکار:

• انتخاب نوع مناسب ترموکوپل: بر اساس محیط و نیازهای خاص خود، نوع مناسب ترموکوپل را انتخاب کنید. به عنوان مثال، ترموکوپل‌های نوع K و J معمولاً به نویز الکتریکی حساس هستند، اما نوع N می‌تواند در شرایط خاص عملکرد بهتری داشته باشد.

جهت آشنایی با مشخصات ترموکوپل نوع k و همچنین ترموکوپل تایپ J کلیک کنید.

با پیاده‌سازی این راهکارها و تکنیک‌ها در جهت حذف نویز ترموکوپل، می‌توانید به طور مؤثری نویزهای الکتریکی را کاهش داده و دقت اندازه‌گیری‌های دما با ترموکوپل‌ها را بهبود بخشید.

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: