Què és una resistència tèrmica del sensor PT100? 3-Sonda de temperatura de cable PT100

Visió general del sensor de resistència tèrmica PT100 :
Quan PT100 és a 0 graus Celsius, la seva resistència és 100 ohms, per això s'anomena PT100. La seva resistència augmentarà a un ritme aproximadament uniforme a mesura que augmenta la temperatura. Però la relació entre ells no és una simple relació proporcional, però hauria d'estar més a prop d'una paràbola. Atès que l'aïllament de la resistència PT100 per grau Celsius és molt petit, dins d'1Ω, està destinat a tenir un circuit més complicat, perquè en ús real, el cable serà més llarg, hi haurà resistència de línia, i hi haurà interferències, per tant, és més problemàtic llegir la resistència. El PT100 sol tenir dos cables, Mètodes de mesura de tres i quatre fils, cadascun amb els seus propis avantatges i inconvenients. Com més cables, com més complex és el circuit de mesura i més alt és el cost, però la precisió corresponent és millor. Normalment hi ha diversos esquemes de prova, utilitzant un IC dedicat per a la lectura, o una font de corrent constant, o un amplificador operacional per construir. Els circuits integrats dedicats són naturalment cars, així que aquest article utilitza un amplificador operacional per construir i recopilar valors de resistència PT100. La figura següent és una imatge parcial de l'escala PT100:

Xip Pt100, és a dir, la seva resistència és 100 ohms a 0 graus, 18.52 ohms a -200 graus, 175.86 ohms a 200 graus, i 375.70 ohms a 800 graus.

Resistència tèrmica tipus PT100 K, Sonda de temperatura del sensor de temperatura del termopar

3-Sonda de temperatura de cable PT100

Sonda de temperatura del motor de resistència tèrmica de platí del sensor de temperatura de muntatge superficial pt100

La fórmula de la resistència tèrmica té la forma de Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t representa la temperatura Celsius, Ro és el valor de la resistència a zero graus centígrads, Una, B, C són tots els coeficients especificats, per Pt100, Ro és igual a 100 ℃.

El rang de mesura del sensor de temperatura Pt100:
-200℃~+850℃; valor de desviació admissible △℃: Classe A ±(0.15＋0,002│t│), Classe B ±(0.30＋0,005│t│). Temps de resposta tèrmica <30s; profunditat mínima d'inserció: la profunditat mínima d'inserció de la resistència tèrmica és ≥200 mm.

Corrent admissible ≤5mA. A més, el sensor de temperatura Pt100 també té els avantatges de la resistència a les vibracions, bona estabilitat, alta precisió, i resistència a alta tensió.

Vegeu? El corrent no pot ser superior a 5 mA, i la resistència canvia amb la temperatura, per tant, també s'ha de prestar atenció a la tensió.

Per tal de millorar la precisió de la mesura de la temperatura, s'ha d'utilitzar una font d'alimentació de pont d'1 V, i la font d'alimentació de referència de 5 V del convertidor A/D hauria de ser estable al nivell d'1mV. Si el preu ho permet, la linealitat del sensor Pt100, El convertidor A/D i l'amplificador operacional han de ser alts. Al mateix temps, L'ús de programari per corregir el seu error pot fer que la temperatura mesurada sigui precisa de ± 0,2 ℃.

L'ús del sensor de temperatura Pt100, El sensor de temperatura Pt100 és un senyal analògic. Té dues formes en aplicacions pràctiques: una és que no cal que es mostri i es recull principalment a plc. En aquest cas, en utilitzar-lo, només es necessita un circuit integrat pt100. Cal tenir en compte que aquest circuit integrat no recull senyals de corrent sinó valors de resistència. El circuit integrat pt100 (necessita una font d'alimentació de +-12VDC per proporcionar una tensió de treball) converteix directament la resistència recollida en 1-5VDC i l'introdueix al plc. Després d'un senzill +-*/ càlcul, es pot obtenir el valor de temperatura corresponent (aquest formulari pot recollir diversos canals al mateix temps). Un altre tipus és un únic sensor de temperatura pt100 (La font d'alimentació de treball és de 24 VDC), que genera un corrent de 4-20MA, i després converteix el corrent de 4-20MA en tensió d'1-5V a través d'una placa de circuit de corrent de 4-20MA. La diferència és que es pot connectar a un instrument indicador electromagnètic. La resta és bàsicament el mateix, així que no ho explicaré en detall.

Gamma d'aplicació
* Coixinets, cilindres, canonades d'oli, canonades d'aigua, canonades de vapor, màquines tèxtils, aire condicionat, Escalfadors d'aigua i altres equips industrials d'espais petits per mesurar i controlar la temperatura.
* Aire condicionat de cotxes, refrigeradors, congeladors, dispensadors d'aigua, màquines de cafè, assecadors, Forns d'assecat de temperatura mitjana i baixa, caixes de temperatura constant, etc.
* Mesuració de calor de la canonada de calefacció/refrigeració, aire condicionat central mesurador d'energia tèrmica domèstica i mesura i control de la temperatura del camp industrial.

Visió general del principi de PT100 de tres fils
La figura anterior és un circuit preamplificador PT100 de tres fils. El sensor PT100 condueix a tres cables exactament del mateix material, diàmetre i longitud del fil, i el mètode de connexió es mostra a la figura. S'aplica una tensió de 2 V al circuit del pont compost per R14, R20, R15, Z1, PT100 i la seva resistència de cable. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 i cada condensador tenen un paper de filtratge i protecció al circuit. Es poden ignorar durant l'anàlisi estàtica. Z1, Z2, Z3 es pot considerar un curtcircuit, i D11, D12, D83 i cada condensador es pot considerar com a circuit obert. Del divisor de tensió de la resistència, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a. Del curt virtual, la tensió dels pins 6 i 7 de U8B és igual a la tensió del pin 5 V4=V3 ……b. Des del curtcircuit virtual, sabem que no passa corrent pel segon pin de U8A, de manera que el corrent que circula per R18 i R19 és igual. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c. Des del curtcircuit virtual, sabem que no passa corrent pel tercer pin de U8A, V1=V7 ……d. Al circuit del pont, R15 està connectat en sèrie amb Z1, PT100 i resistència de línia, i la tensió obtinguda connectant PT100 i la resistència de línia en sèrie s'afegeix al tercer pin de U8A mitjançant la resistència R17, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……e. Des del curtcircuit virtual, sabem que la tensió del tercer pin i del segon pin de U8A són iguals, V1=V2 ……f. De abcdef, aconseguim (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Simplificat, obtenim V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, és a dir, V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……g. La tensió de sortida V5 de la fórmula anterior és una funció de Rx. Vegem la influència de la resistència de la línia. Tingueu en compte que hi ha dos V5 al diagrama de circuits. En el context, ens referim al de U8A. No hi ha cap relació entre els dos. La caiguda de tensió generada a la resistència de línia a la part inferior de PT100 passa per la resistència de la línia mitjana, Z2, i R22, i s'afegeix al pin 10 d'U8C. Des de la desconnexió virtual, sabem que V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a. (V6-V10)/R25=V10/R26……b. Del curtcircuit imaginari, sabem que V10=V5……c. A partir de la fórmula abc, obtenim V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……h. Del grup d'equacions format per la fórmula gh, sabem que si es mesuren els valors de V5 i V6, Es poden calcular Rx i R0. Conèixer Rx, podem conèixer la temperatura buscant l'escala PT100. Per tant, obtenim dues fórmules, és a dir, V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] i V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 i V6 són les tensions que volem recollir, que són condicions conegudes. Per obtenir la fórmula final, hem de resoldre aquestes dues fórmules. Per cert, Z1, Z2 i Z3 són tres condensadors de filtre de tres terminals. Els objectes reals es mostren a la figura següent, amb versions endollables i de muntatge superficial.