ما هو المقاوم الحراري لمستشعر PT100? 3-مسبار درجة حرارة السلك PT100

نظرة عامة على مستشعر المقاوم الحراري PT100 :
عندما يكون PT100 في 0 درجة مئوية, مقاومتها 100 أوم, ولهذا السبب تم تسميته PT100. ستزداد مقاومتها بمعدل منتظم تقريبًا مع ارتفاع درجة الحرارة. لكن العلاقة بينهما ليست علاقة نسبية بسيطة, ولكن يجب أن تكون أقرب إلى المكافئ. حيث أن عزل المقاومة PT100 لكل درجة مئوية صغير جدًا, ضمن 1Ω, ومن المقدر أن يكون لها دائرة أكثر تعقيدا, لأنه في الاستخدام الفعلي, سيكون السلك أطول, ستكون هناك مقاومة للخط, وسيكون هناك تدخل, لذا فإن قراءة المقاومة أكثر إزعاجًا. عادة ما يحتوي PT100 على سلكين, طرق قياس ثلاثة أسلاك وأربعة أسلاك, ولكل منها مزاياه وعيوبه. والمزيد من الأسلاك, كلما كانت دائرة القياس أكثر تعقيدًا وارتفعت التكلفة, لكن الدقة المقابلة أفضل. عادة ما يكون هناك العديد من خطط الاختبار, باستخدام IC مخصص للقراءة, أو مصدر تيار مستمر, أو أمبير للبناء. إن الدوائر المتكاملة المخصصة غالية الثمن بشكل طبيعي, لذلك تستخدم هذه المقالة مضخم تشغيلي لبناء وجمع قيم المقاومة PT100. الشكل التالي هو صورة جزئية لمقياس PT100:

شريحة بي تي 100, إنه, مقاومتها 100 أوم في 0 درجات, 18.52 أوم في -200 درجات, 175.86 أوم في 200 درجات, و 375.70 أوم في 800 درجات.

المقاومة الحرارية من نوع PT100 K, مستشعر درجة الحرارة الحرارية مسبار درجة الحرارة

3-مسبار درجة حرارة السلك PT100

مستشعر درجة الحرارة للتركيب على السطح، PT100، مسبار درجة حرارة المحرك المقاوم الحراري البلاتيني

صيغة المقاومة الحرارية في شكل rt = ro(1+a*t+b*t*t);rt = ro[1+a*t+b*t*t+c(T-100)*t*t*t], T يمثل درجة حرارة مئوية, RO هي قيمة المقاومة بدرجات صفر مئوية, أ, ب, C كلها معاملات محددة, ل PT100, RO يساوي 100 ℃.

نطاق قياس مستشعر درجة الحرارة Pt100:
-200～+850 درجة مئوية; قيمة الانحراف المسموح بها △°C: الفئة أ ±(0.15+0.002│t│), الفئة ب ±(0.30+0.005│t│). زمن الاستجابة الحرارية <30ق; الحد الأدنى لعمق الإدراج: الحد الأدنى لعمق إدخال المقاومة الحرارية هو ≥200 مم.

التيار المسموح به ≥5mA. فضلاً عن ذلك, يتمتع مستشعر درجة الحرارة Pt100 أيضًا بمزايا مقاومة الاهتزاز, استقرار جيد, دقة عالية, ومقاومة الجهد العالي.

يرى? لا يمكن أن يكون التيار أكبر من 5 مللي أمبير, وتتغير المقاومة مع درجة الحرارة, لذا ينبغي أيضًا الاهتمام بالجهد.

من أجل تحسين دقة قياس درجة الحرارة, ينبغي استخدام مصدر طاقة الجسر 1V, ويجب أن يكون مصدر الطاقة المرجعي 5 فولت لمحول A/D مستقرًا عند مستوى 1 مللي فولت. إذا كان السعر يسمح, الخطية لجهاز الاستشعار Pt100, يجب أن يكون محول A/D ومضخم التشغيل مرتفعين. في نفس الوقت, استخدام البرنامج لتصحيح الخطأ يمكن أن يجعل درجة الحرارة المقاسة دقيقة إلى ±0.2 درجة مئوية.

استخدام جهاز استشعار درجة الحرارة Pt100, مستشعر درجة الحرارة PT100 هو إشارة تناظرية. وله شكلان في التطبيقات العملية: الأول هو أنه لا يحتاج إلى العرض ويتم تجميعه بشكل أساسي إلى plc. في هذه الحالة, عند استخدامه, هناك حاجة إلى دائرة متكاملة pt100 واحدة فقط. تجدر الإشارة إلى أن هذه الدائرة المتكاملة لا تجمع الإشارات الحالية بل قيم المقاومة. الدائرة المتكاملة pt100 (يحتاج إلى مصدر طاقة + -12VDC لتوفير جهد العمل) يحول المقاومة المجمعة مباشرة إلى 1-5VDC ويدخلها إلى PLC. بعد بسيط +-*/ حساب, ويمكن الحصول على قيمة درجة الحرارة المقابلة (يمكن لهذا النموذج جمع قنوات متعددة في نفس الوقت). نوع آخر هو مستشعر درجة الحرارة pt100 واحد (مصدر الطاقة العامل هو 24VDC), الذي يولد تيار 4-20MA, ثم يقوم بتحويل التيار 4-20MA إلى جهد 1-5V من خلال لوحة الدائرة الحالية 4-20MA. والفرق هو أنه يمكن توصيله بأداة الإشارة الكهرومغناطيسية. الباقي هو نفسه في الأساس, لذلك لن أشرح ذلك بالتفصيل.

نطاق التطبيق
* محامل, الأسطوانات, أنابيب النفط, أنابيب المياه, أنابيب البخار, آلات النسيج, مكيفات الهواء, water heaters and other small space industrial equipment temperature measurement and control.
* Car air conditioners, ثلاجات, المجمدات, موزعات المياه, آلات القهوة, المجففات, أفران تجفيف ذات درجات حرارة متوسطة ومنخفضة, constant temperature boxes, إلخ.
* Heating/cooling pipeline heat metering, central air conditioning household heat energy metering and industrial field temperature measurement and control.

Overview of the principle of three-wire PT100
The figure above is a three-wire PT100 preamplifier circuit. The PT100 sensor leads to three wires of exactly the same material, wire diameter and length, and the connection method is shown in the figure. A 2V voltage is applied to the bridge circuit composed of R14, R20, R15, Z1, PT100 and its wire resistance. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 and each capacitor play a filtering and protection role in the circuit. They can be ignored during static analysis. Z1, Z2, Z3 can be regarded as short circuit, and D11, D12, يمكن اعتبار D83 وكل مكثف بمثابة دائرة مفتوحة. من مقسم الجهد المقاوم, V3=2*R20/(ر14+20)=200/1100=2/11 ……أ. من الافتراضية القصيرة, الجهد من دبابيس 6 و 7 U8B يساوي جهد الدبوس 5 V4=V3 ……ب. من الدائرة القصيرة الافتراضية, نحن نعلم أنه لا يوجد تيار يتدفق عبر الطرف الثاني من U8A, وبالتالي فإن التيار المتدفق خلال R18 وR19 متساوي. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……ج. من الدائرة القصيرة الافتراضية, نحن نعلم أنه لا يوجد تيار يتدفق عبر الطرف الثالث لـ U8A, V1 = V7 ……د. في دائرة الجسر, يتم توصيل R15 على التوالي مع Z1, PT100 ومقاومة الخط, ويتم إضافة الجهد الذي تم الحصول عليه عن طريق توصيل PT100 ومقاومة الخط على التوالي إلى الطرف الثالث من U8A من خلال المقاوم R17, V7=2*(آر إكس + 2 آر 0)/(R15 + آر إكس + 2 آر 0) ……ه. من الدائرة القصيرة الافتراضية, نحن نعلم أن جهد الطرف الثالث والمنفذ الثاني لـ U8A متساويان, V1=V2 ……و. من اي بي سي ديف, نحصل عليها (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. مبسط, نحصل على V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, إنه, V5=(204.4(آر إكس + 2 آر 0)/(1000+آر إكس + 2 آر 0) - 200/11)/2.2 ……ز. إن جهد الخرج V5 في الصيغة أعلاه هو دالة لـ Rx. دعونا نلقي نظرة على تأثير مقاومة الخط. لاحظ أن هناك نوعين من V5s في مخطط الدائرة. في السياق, نشير إلى واحد على U8A. لا توجد علاقة بين الاثنين. يمر انخفاض الجهد المتولد على مقاومة الخط في الجزء السفلي من PT100 عبر مقاومة الخط الأوسط, Z2, و R22, ويتم إضافته إلى الدبوس العاشر لـ U8C. من الانقطاع الظاهري, نحن نعلم أن V5=V8=V9=2*R0/(R15 + آر إكس + 2 آر 0) ……أ. (V6-V10)/R25=V10/R26……ب. من الدائرة القصيرة الوهمية, نحن نعلم أن V10=V5……ج. من الصيغة ABC, نحصل على V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+آر إكس + 2 آر 0)]……ح. من مجموعة المعادلات المكونة من الصيغة gh, نحن نعلم أنه إذا تم قياس قيم V5 و V6, يمكن حساب Rx وR0. معرفة آر إكس, يمكننا معرفة درجة الحرارة من خلال البحث عن مقياس PT100. لذلك, نحصل على صيغتين, وهي V6=204.4R0/[2.2(1000+آر إكس + 2 آر 0)] وV5=(204.4(آر إكس + 2 آر 0)/(1000+آر إكس + 2 آر 0) - 200/11)/2.2. V5 و V6 هما الفولتية التي نريد جمعها, وهي الشروط المعروفة. للحصول على الصيغة النهائية, علينا حل هاتين الصيغتين. بالمناسبة, Z1, Z2 وZ3 عبارة عن ثلاثة مكثفات ذات فتحة مرشح ثلاثية الأطراف. وتظهر الكائنات الفعلية في الشكل أدناه, مع إصدارات المكونات الإضافية والسطحية.