SMT测温线资测温线原理

SMT測溫線資料說明 CompileByDanny Lu 基本熱電迴路三大定律 均勻迴路定律 僅是熱能改變 無論每一溫度梯度如何變化 電能都無法維持在單一均勻金屬所形成的迴路裡 居間金屬定律 若將第三種金屬線連接到熱電偶迴路裡面時 只要兩個新接點的溫度相同 熱電偶迴路電流就不會受到影響 接續或居間溫度定律 熱電偶接點在溫度t1和t3的任何均勻金屬熱電偶所產生熱電動勢 為此熱電偶在t1和t2的電動勢和同一熱電偶接點在t2和t3的電動勢的代數和 熱電偶量測原理 1821年德國科學家THOMASSEEBECK氏在觀察鉍 銅與鉍 銻電路的電磁效應時 發覺兩種不同金屬導線連接在一起 形成一個閉迴路 如果兩個接點分別保持在不同的溫度時這迴路中將會有電流產生 而且只要這兩個接點保持在不同的溫度 電流就會一直存在 電流的大小和兩種金屬的材質和兩個接點的溫差有關 SEEBECK效應就是將熱能轉換成電能 SEEBECK電壓則為在沒有電流的情況下熱電偶所產生的淨電動勢而言 SEEBECK效應為熱電偶在溫度量測上一個基本的觀念 一 計測器的誤差 溫度讀數由溫度控制器 記錄器 電壓錶 mv 等顯示之 而這些儀錶都有或多或少的公差度 如分壓式電壓錶誤差量在0 001 加上0 01 v以上 數位式溫度控制器誤差量至少為0 25 乘全程範圍加上最後一位數字的誤差度 二 熱電偶線的誤差 熱電偶線料因各國標準不一 誤差度也就不同 如美國ANSITYPEK普通級 2 2 或0 75 精密級 1 1 或0 4 日本JISTYPEK普通級 2 5 或0 75 精密級 1 5 或0 4 三 基準接點的誤差 基準接點 冷接點 在校準作業上使用冰水槽時可能產生0 05 到1 的誤差 熱電偶在現場使用時 只要補償導線和熱電偶線的熱電效應相同 且兩接點均處於相同的溫度時 不會影響此一迴路電動勢的大小 熱電偶量測溫度誤差值探討 四 補償導線的誤差 延長線料的校準不可靠度 約為熱電偶線的兩倍 因線料不同 區分為素線級 熱偶線 導線級兩種 誤差度大致與熱電偶線相同 惟使用延長線時 須保持適當的低溫 否則將造成很大的誤差 五 熱傳導造成的誤差 俗稱熱短路 熱電偶一端在熱流板 另一端熱流板外 若熱電偶插入長度不夠時 造成熱流板內的熱能經由保護管熱傳係數來決定 約為保護管和熱電偶線傳到熱流板外 而熱流板外溫度傳入熱流板 形成熱對流造成量測上的誤差 一般視保護管熱傳係數來決定 約為保護管直徑的10 20倍 六 絕緣不良的誤差 俗稱電短路 熱電偶在高溫時 絕緣電阻下降 以致引起兩線間短路的現象 其誤差值可達量測溫度的1 10 以上 有時為正 有時為負 依其短路的位置而定 七 磁力效應造成的誤差 熱電偶線或補償導線 受磁場干擾時 使金屬材料中的電子移動遭受影響 而改變材質的電動勢 誘導性磁場 變壓器 馬達所產生的磁場 導線用銅網鐵網遮蔽 電流性磁場 電氣電纜中的電流產生的磁場 導線用銅鉑遮蔽 八 磨擦造成的誤差 熱電偶和高速流體 氣體 液體 磨擦所產生的熱能造成誤差 九 熱輻射造成的誤差 熱電偶太靠近熱源 而因輻射熱造成量測溫度比實際溫度偏高 十 自生熱造成的誤差 功率 電流平方x電阻 因閉迴路中產生電流而使感測器 熱偶線 白金測溫體 自身產生熱能產生誤差 此一效應在電阻式溫度計更為明顯 在選購時最好使用低電流者 以提高量測的精密度 測溫頭規格 測溫線規格 測溫線製作方式 頭部 2 剝除測溫線外保護膜 3 鬆開螺絲 將測溫線依右圖固定 4 將測溫線纏繞於固定膠圈上 5 蓋上上蓋 6 進行測試 測溫線製作方式 測溫點 電極焊接示意圖 焊點功率 小 焊點功率 中 焊點功率 大 測溫線埋點方式 FromIPC FromIntel 1 避免使測溫線任一位置有折損 2 測溫點如發現焊接點脫落或鬆開 則須重新焊接 並進行溫度測試 3 若長期頻繁使用測溫工板 以測試爐子穩定性 則可採用固定標準型測溫模板 Arbiter Arbiter100 Arbiter100 測溫線保存注意事項 使用高溫膠帶將測溫線固定於PCBA上 在焊接測溫線的端點前 請確認兩條線不可以絞接在一起 測溫線固定 測溫線焊接點錯誤 當測溫線端點被焊接前 測溫線被絞接在一起 最後再進行焊接端點 或不焊接端點 則可以從左圖中可以看到 此時溫度的量測將為是在箭頭所