Koreksi Suhu Menggunakan Sensor Suhu Radiant untuk Pengukuran Ketahanan Kawat Beremail Datar

Nilai resistansi bervariasi sesuai suhu perangkat yang diuji (DUT). Pengukur resistansi memiliki terminal untuk menghubungkan sensor suhu, serta fungsi untuk mengubah nilai resistansi terukur pada suhu arus menjadi nilai resistansi pada suhu standar (fungsi koreksi suhu). Fungsionalitas ini memungkinkan pengukuran resistansi tanpa pengaruh variasi suhu. Saat mengukur DUT yang telah disesuaikan dengan suhu lingkungan di lokasi seperti pabrik, suhu DUT diasumsikan sama dengan suhu dalam ruangan untuk tujuan koreksi suhu. Jika terdapat perbedaan antara suhu DUT dan suhu dalam ruangan, atau bila suhu masing-masing DUT bervariasi, suhu akan dikoreksi menggunakan pengukuran non-kontak dengan sensor suhu pancaran sebagai bagian dari proses pengujian otomatis. Namun, sensor suhu pancaran tidak menghasilkan pembacaan suhu yang akurat saat mengukur DUT yang terbuat dari bahan berkilau dan emisivitas rendah. Selain itu, suhu masing-masing DUT bervariasi pada jalur produksi stator, yang menguji resistansi belitan sebelum waktu berlalu sejak proses hulu selesai. Koreksi suhu menggunakan suhu aktual DUT telah lama menjadi tantangan dalam pengukuran resistansi.

Emisi suatu benda tergantung pada sifat permukaan dan bentuknya. Akibatnya, dalam beberapa kasus diinginkan untuk menentukan emisivitas dengan mengambil nilai emisivitas berdasarkan konstanta fisik dan membandingkan hasilnya dengan nilai temperatur dari sensor temperatur tipe kontak. Seri FT dari sensor suhu pancaran Keyence menyediakan fungsionalitas untuk menentukan emisivitas dengan memasukkan nilai suhu dari sensor suhu tipe kontak ke penguatnya untuk digunakan sebagai nilai kalibrasi.

[Tindakan pencegahan]

• Gunakan termokopel dengan wire tipis yang bereaksi cepat sebagai sensor suhu tipe kontak.
• Pastikan kontak yang cukup antara termokopel dan objek yang diukur.
• Kalibrasi instrumen setidaknya 20°C lebih tinggi dari suhu kamar. (Emisivitas dapat ditentukan lebih tepat pada suhu tinggi.)
• Gunakan pencatat yang dapat mengakomodasi pengukuran suhu menggunakan termokopel tanpa terpengaruh oleh kebisingan dari sumber panas. (Beberapa pencatat menunjukkan variabilitas nilai suhu karena efek kebisingan.)
• Jika menggunakan bilik, ambil langkah-langkah untuk memblokir aliran udara dan menerapkan penghalang termal untuk mengisolasi DUT dari sumber panas.
• Posisikan termokopel dan sensor suhu pancaran berdekatan satu sama lain, tetapi jangan terlalu dekat sehingga dapat bersentuhan.
• Gunakan nilai setelah pengukuran suhu termokopel stabil.
(Karena suhu di lokasi yang berbeda akan diukur, objek yang diukur harus berada pada suhu yang seragam.)

[Metode Pengukuran]

• Gunakan wire enamel datar sebagai DUT.
• Tempelkan termokopel tipe-T pada DUT dan tempatkan kepala sensor (FT-H20) dekat dengannya.
• Ubah keluaran 4 hingga 20 mA dari sensor menjadi 1 hingga 5 V dengan resistor 250 Ω.
• Masukan 1 sampai 5 V ke RESISTANCE METER RM3545A.
• Hubungkan termokopel tipe-T ke LR8450 MEMORY Data Logger.
• Kelilingi DUT dengan aluminium atau Bakelite untuk menghalangi aliran udara dan menciptakan penghalang termal antara DUT dan sumber panas.
• Atur ruangan ke 45°C dan 50% RH dan aktifkan.
Setelah suhu stabil, masukkan nilai suhu termokopel ke penguat sensor dan tentukan emisivitasnya.
• Hubungkan RM3545A dan LR8450 ke PC.
• Menggunakan program yang dibuat dengan Sequence Maker*, baca kedua nilai suhu secara bersamaan sambil memvariasikan suhu ruangan.

* "Sequence Maker" adalah add-in Excel yang menyediakan kontrol terintegrasi dari alat ukur. Mendukung USB, RS-232C, LAN, dan GP-IB sebagai antarmuka komunikasi. Ini juga mendukung VISA, driver komunikasi model-agnostik untuk instrumen. Karena dapat secara otomatis mencari dan menghubungkan ke instrumen yang terhubung ke PC, Anda dapat menerapkan kontrol yang diinginkan dengan mencatat perintah kontrol yang ingin Anda jalankan secara berurutan dalam file Excel.

Gambar kanan memberikan grafik t (nilai yang diperoleh dengan mengurangkan suhu termokopel dari suhu sensor suhu radiasi) berdasarkan termokopel tipe-T.

• Pada dan di atas 35°C, t berada dalam ±0,5°C.
• Peningkatan kesalahan pada dan di bawah 30°C kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya jumlah radiasi dari DUT.
• DUT ditutup dengan Bakelite dan aluminium untuk memblokir aliran udara di dalam ruang dan untuk membentuk penghalang termal antara DUT dan sumber panas.
• Aluminium, yang dicirikan oleh radiasi yang lebih rendah, lebih efektif sebagai penghalang termal.

• Sebuah kumparan dengan nilai referensi 85,2 mΩ pada suhu 23°C diukur menggunakan RESISTANCE METER RM3545A setelah melakukan koreksi suhu dengan sensor suhu pancaran.
• Pada suhu kumparan sekitar 44,5°C, proses ini menghasilkan nilai resistansi sebesar 85,2515 mΩ setelah dikonversi ke 23°C (gambar kiri).
• Tanpa koreksi suhu, pembacaannya adalah 92,4527 mΩ (gambar kanan).
• Hasil ini menunjukkan besarnya pengaruh suhu terhadap nilai resistansi serta pentingnya koreksi suhu dalam pengukuran resistansi.