Co je tepelný odpor senzoru PT100? 3-Teplotní sonda drátu PT100

Přehled snímače tepelného odporu PT100 :
Když je PT100 na 0 stupně Celsia, jeho odpor je 100 ohmy, proto se jmenuje PT100. Jeho odpor se bude s rostoucí teplotou zvyšovat přibližně rovnoměrně. Ale vztah mezi nimi není jednoduchý proporční vztah, ale měl by být blíže k parabole. Protože izolace odporu PT100 na stupeň Celsia je velmi malá, v rozsahu 1Ω, je předurčen k tomu, aby měl složitější obvod, protože při skutečném použití, drát bude delší, tam bude odpor vedení, a dojde k rušení, takže je obtížnější přečíst odpor. PT100 má obvykle dvouvodičový, třívodičové a čtyřvodičové metody měření, každý má své výhody a nevýhody. Čím více drátů, čím složitější je měřicí obvod a tím vyšší jsou náklady, ale odpovídající přesnost je lepší. Obvykle existuje několik testovacích schémat, pomocí vyhrazeného IC pro čtení, nebo zdroj konstantního proudu, nebo postavit operační zesilovač. Vyhrazené integrované obvody jsou přirozeně drahé, takže tento článek používá operační zesilovač k sestavení a sběru hodnot odporu PT100. Na následujícím obrázku je částečný obrázek stupnice PT100:

čip Pt100, to je, jeho odpor je 100 Ohms at 0 stupně, 18.52 Ohms at -200 stupně, 175.86 Ohms at 200 stupně, a 375.70 Ohms at 800 stupně.

Tepelná odolnost typu PT100 K, termočlánek teplotní čidlo teplotní sonda

3-Teplotní sonda drátu PT100

Teplotní senzor pro povrchovou montáž pt100 platinový tepelný odporový snímač teploty motoru

Vzorec tepelného odporu je ve tvaru Rt=Ro(1+A*t+b*t*t);Rt = Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t představuje teplotu ve stupních Celsia, Ro je hodnota odporu při nule stupňů Celsia, A, B, C jsou všechny specifikované koeficienty, za 100 Pt, Ro se rovná 100℃.

Rozsah měření snímače teploty Pt100:
-200℃～+850℃; přípustná hodnota odchylky △℃: Třída A ±(0.15＋0,002│t│), Třída B ±(0.30＋0,005│t│). Doba tepelné odezvy <30s; minimální hloubka vložení: minimální hloubka vložení tepelného odporu je ≥200 mm.

Přípustný proud ≤5mA. Navíc, teplotní senzor Pt100 má také výhody odolnosti proti vibracím, dobrá stabilita, vysoká přesnost, a odolnost proti vysokému napětí.

Vidět? Proud nesmí být větší než 5 mA, a odpor se mění s teplotou, takže je třeba věnovat pozornost také napětí.

Aby se zlepšila přesnost měření teploty, měl by být použit 1V můstkový napájecí zdroj, a referenční napájení 5V A/D převodníku by mělo být stabilní na úrovni 1mV. Pokud to cena dovolí, linearita snímače Pt100, A/D převodník a operační zesilovač by měly být vysoké. Ve stejnou dobu, použití softwaru k opravě chyby může zpřesnit naměřenou teplotu s přesností ±0,2℃.

Použití teplotního čidla Pt100, Teplotní senzor Pt100 je analogový signál. V praktických aplikacích má dvě podoby: jedním je, že se nemusí zobrazovat a shromažďuje se hlavně plc. V tomto případě, při jeho používání, stačí pouze jeden integrovaný obvod pt100. Je třeba poznamenat, že tento integrovaný obvod nesbírá proudové signály, ale hodnoty odporu. Integrovaný obvod pt100 (potřebuje napájecí napětí +-12VDC pro zajištění pracovního napětí) přímo převádí nasbíraný odpor na 1-5V DC a přivádí jej do PLC. Po jednoduchém +-*/ výpočet, lze získat odpovídající hodnotu teploty (tento formulář může shromažďovat více kanálů současně). Dalším typem je jedno teplotní čidlo pt100 (pracovní napájení je 24VDC), který generuje proud 4-20MA, a poté převede proud 4-20MA na napětí 1-5V prostřednictvím desky s obvody proudu 4-20MA. Rozdíl je v tom, že může být připojen k elektromagnetickému indikačnímu přístroji. Zbytek je v podstatě stejný, tak to nebudu podrobně vysvětlovat.

Rozsah použití
* Ložiska, válce, olejové potrubí, vodovodní potrubí, parní potrubí, textilní stroje, klimatizace, ohřívače vody a jiná průmyslová zařízení pro malé prostory, měření a řízení teploty.
* Autoklimatizace, chladničky, mrazáky, výdejní výdejní stanice, kávové stroje, sušičky, sušicí pece se střední a nízkou teplotou, boxy s konstantní teplotou, atd.
* Měření tepla potrubí topení/chlazení, centrální klimatizace měření tepelné energie v domácnostech a měření a regulace teploty v průmyslovém poli.

Přehled principu třívodičového PT100
Výše uvedený obrázek je třívodičový obvod předzesilovače PT100. Senzor PT100 vede ke třem vodičům z přesně stejného materiálu, průměr a délka drátu, a způsob připojení je znázorněn na obrázku. Na můstkový obvod složený z R14 je přivedeno napětí 2V, R20, R15, Z1, PT100 a jeho drátový odpor. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 a každý kondenzátor hrají v obvodu filtrační a ochrannou roli. Během statické analýzy je lze ignorovat. Z1, Z2, Z3 lze považovat za zkrat, a D11, D12, D83 a každý kondenzátor lze považovat za otevřený obvod. Z odporového děliče napětí, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……A. Z virtuálního zkratu, napětí pinů 6 a 7 U8B se rovná napětí pinu 5 V4=V3 ……b. Z virtuálního zkratu, víme, že druhým pinem U8A neprotéká žádný proud, takže proud protékající R18 a R19 je stejný. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……C. Z virtuálního zkratu, víme, že třetím pinem U8A neprotéká žádný proud, V1=V7 ……d. V můstkovém okruhu, R15 je zapojen do série se Z1, PT100 a odpor vedení, a napětí získané připojením PT100 a odporu vedení v sérii je přidáno na třetí pin U8A přes rezistor R17, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……E. Z virtuálního zkratu, víme, že napětí třetího pinu a druhého pinu U8A jsou stejné, V1=V2 ……F. Z abcdef, dostaneme (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Zjednodušený, dostaneme V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, to je, V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……G. Výstupní napětí V5 ve výše uvedeném vzorci je funkcí Rx. Podívejme se na vliv odporu vedení. Všimněte si, že ve schématu zapojení jsou dva V5. V kontextu, odkazujeme na ten na U8A. Mezi těmito dvěma neexistuje žádný vztah. Úbytek napětí generovaný na odporu vedení ve spodní části PT100 prochází odporem středního vedení, Z2, a R22, a je přidán k 10. kolíku U8C. Od virtuálního odpojení, víme, že V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……A. (V6-V10)/R25=V10/R26……b. Z pomyslného zkratu, víme, že V10=V5……C. Ze vzorce abc, dostaneme V6=(102.2/2.2)V5=204,4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……h. Ze skupiny rovnic složené ze vzorce gh, víme, že pokud jsou naměřeny hodnoty V5 a V6, Rx a R0 lze vypočítat. Znalost Rx, můžeme znát teplotu pohledem na stupnici PT100. Proto, dostaneme dva vzorce, konkrétně V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] a V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 a V6 jsou napětí, která chceme shromáždit, což jsou známé podmínky. Chcete-li získat konečný vzorec, musíme vyřešit tyto dva vzorce. Mimochodem, Z1, Z2 a Z3 jsou tři třísvorkové filtrační průchozí kondenzátory. Skutečné objekty jsou zobrazeny na obrázku níže, se zásuvnými verzemi a verzemi pro povrchovou montáž.