مقاومت حرارتی سنسور PT100 چیست؟? 3-پروب دمای سیم PT100

نمای کلی سنسور مقاومت حرارتی PT100 :
وقتی PT100 در 0 درجه سانتیگراد, مقاومت آن است 100 اهم, به همین دلیل PT100 نامگذاری شده است. با افزایش دما، مقاومت آن تقریباً یکنواخت افزایش می یابد. اما رابطه بین آنها یک رابطه تناسبی ساده نیست, اما باید به سهمی نزدیکتر باشد. از آنجایی که جداسازی مقاومت PT100 در درجه سانتیگراد بسیار کم است, در عرض 1Ω, قرار است مدار پیچیده تری داشته باشد, زیرا در استفاده واقعی, سیم بلندتر خواهد بود, مقاومت خط وجود خواهد داشت, و تداخل خواهد داشت, بنابراین خواندن مقاومت دشوارتر است. PT100 معمولا دارای دو سیم است, روش های اندازه گیری سه سیم و چهار سیم, هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. هر چه سیم بیشتر باشد, هرچه مدار اندازه گیری پیچیده تر و هزینه آن بیشتر باشد, اما دقت مربوطه بهتر است. معمولاً چندین طرح آزمایشی وجود دارد, استفاده از آی سی اختصاصی برای خواندن, یا منبع جریان ثابت, یا یک آپ امپ برای ساخت. آی سی های اختصاصی به طور طبیعی گران هستند, بنابراین این مقاله از یک آپ امپ برای ساخت و جمع آوری مقادیر مقاومت PT100 استفاده می کند. شکل زیر تصویری جزئی از مقیاس PT100 است:

تراشه Pt100, این است, مقاومت آن است 100 اهم در 0 درجه, 18.52 اهم در -200 درجه, 175.86 اهم در 200 درجه, وت 375.70 اهم در 800 درجه.

مقاومت حرارتی نوع PT100 K, پروب دمای سنسور دما ترموکوپل

3-پروب دمای سیم PT100

سنسور دمای نصب سطحی pt100 پروب دمای موتور مقاومت حرارتی پلاتین

فرمول مقاومت حرارتی به صورت Rt=Ro می باشد(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t نشان دهنده دمای سانتیگراد است, Ro مقدار مقاومت در صفر درجه سانتیگراد است, بوها, ب, C همه ضرایب مشخص شده هستند, برای Pt100, Ro برابر با 100 ℃ است.

محدوده اندازه گیری سنسور دمای Pt100:
-200℃~+850℃; مقدار انحراف مجاز △℃: کلاس A ±(0.150.002│t│), کلاس B ±(0.300.005│t│). زمان پاسخ حرارتی <30س; حداقل عمق درج: حداقل عمق درج مقاومت حرارتی ≥200 میلی متر است.

جریان مجاز ≤5 میلی آمپر. علاوه بر این, سنسور دمای Pt100 همچنین دارای مزایای مقاومت در برابر لرزش است, ثبات خوب, دقت بالا, و مقاومت در برابر ولتاژ بالا.

ببینید? جریان نمی تواند بیشتر از 5 میلی آمپر باشد, و مقاومت با دما تغییر می کند, بنابراین باید به ولتاژ نیز توجه کرد.

به منظور بهبود دقت اندازه گیری دما, باید از منبع تغذیه پل 1 ولت استفاده شود, و منبع تغذیه مرجع 5 ولت مبدل A/D باید در سطح 1 میلی ولت پایدار باشد. اگر قیمت اجازه دهد, خطی بودن سنسور Pt100, مبدل A/D و آپ امپ باید بالا باشد. در همان زمان, استفاده از نرم افزار برای تصحیح خطای آن می تواند دمای اندازه گیری شده را به ± 0.2 درجه سانتیگراد برساند.

استفاده از سنسور دمای Pt100, سنسور دمای Pt100 یک سیگنال آنالوگ است. در کاربردهای عملی دو شکل دارد: یکی اینکه نیازی به نمایش ندارد و عمدتاً در plc جمع آوری می شود. در این مورد, هنگام استفاده از آن, فقط یک مدار مجتمع pt100 مورد نیاز است. لازم به ذکر است که این مدار مجتمع نه سیگنال های جریان بلکه مقادیر مقاومت را جمع آوری می کند. مدار مجتمع pt100 (برای تامین ولتاژ کاری به منبع تغذیه +-12 VDC نیاز دارد) مقاومت جمع آوری شده را مستقیماً به 1-5VDC تبدیل می کند و آن را به plc وارد می کند. پس از یک ساده +-*/ محاسبه, مقدار دمای مربوطه را می توان به دست آورد (این فرم می تواند چندین کانال را همزمان جمع آوری کند). نوع دیگر یک سنسور دمای تک pt100 است (منبع تغذیه کار 24VDC است), که یک جریان 4-20MA تولید می کند, و سپس جریان 4-20MA را از طریق یک برد مدار جریان 4-20MA به ولتاژ 1-5V تبدیل می کند.. تفاوت این است که می توان آن را به یک ابزار نشانگر الکترومغناطیسی متصل کرد. بقیه در اصل همینطور است, بنابراین من آن را با جزئیات توضیح نمی دهم.

محدوده کاربردی
* بلبرینگ, سیلندرها, لوله های نفت, لوله های آب, لوله های بخار, ماشین آلات نساجی, تهویه مطبوع, آبگرمکن و سایر تجهیزات صنعتی فضای کوچک اندازه گیری و کنترل دما.
* کولر خودرو, یخچال, فریزرها, فاضل آب, دستگاه های قهوه, خشک کن ها, کوره های خشک کن با دمای متوسط ​​و پایین, جعبه های دمای ثابت, OTC.
* اندازه گیری حرارت خط لوله گرمایش / سرمایش, تهویه مطبوع مرکزی اندازه گیری انرژی حرارتی خانگی و اندازه گیری و کنترل دمای میدان صنعتی.

مروری بر اصل سه سیم PT100
شکل بالا یک مدار پیش تقویت کننده سه سیمه PT100 است. سنسور PT100 به سه سیم از مواد دقیقاً مشابه منتهی می شود, قطر و طول سیم, و روش اتصال در شکل نشان داده شده است. یک ولتاژ 2 ولت به مدار پل متشکل از R14 اعمال می شود, R20, R15, Z1, PT100 و مقاومت سیم آن. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 و هر خازن نقش فیلتر و حفاظت را در مدار بازی می کنند. آنها را می توان در طول تجزیه و تحلیل استاتیک نادیده گرفت. Z1, Z2, Z3 را می توان به عنوان اتصال کوتاه در نظر گرفت, و D11, D12, D83 و هر خازن را می توان مدار باز در نظر گرفت. از تقسیم کننده ولتاژ مقاومت, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……بوها. از کوتاه مجازی, ولتاژ پین ها 6 وت 7 U8B برابر با ولتاژ پین است 5 V4=V3 ……شرح. از اتصال کوتاه مجازی, ما می دانیم که هیچ جریانی از پایه دوم U8A عبور نمی کند, بنابراین جریان عبوری از R18 و R19 برابر است. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……ج. از اتصال کوتاه مجازی, ما می دانیم که هیچ جریانی از پایه سوم U8A عبور نمی کند, V1=V7 ……د. در مدار پل, R15 به صورت سری با Z1 متصل می شود, PT100 و مقاومت خط, و ولتاژ به دست آمده از اتصال PT100 و مقاومت خط به صورت سری از طریق مقاومت R17 به پایه سوم U8A اضافه می شود., V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……ه. از اتصال کوتاه مجازی, می دانیم که ولتاژ پایه سوم و پایه دوم U8A برابر است, V1=V2 ……f. از abcdef, دریافت می کنیم (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. ساده شده, V5= را دریافت می کنیم(102.2*V7-100V3)/2.2, این است, V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……g. ولتاژ خروجی V5 در فرمول فوق تابعی از Rx است. بیایید به تأثیر مقاومت خط نگاه کنیم. توجه داشته باشید که دو V5 در نمودار مدار وجود دارد. در زمینه, ما به یکی از U8A اشاره می کنیم. هیچ رابطه ای بین این دو وجود ندارد. افت ولتاژ ایجاد شده در مقاومت خط در پایین PT100 از مقاومت خط میانی عبور می کند., Z2, و R22, و به پین ​​دهم U8C اضافه می شود. از قطع مجازی, می دانیم که V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……بوها. (V6-V10)/R25=V10/R26……شرح. از اتصال کوتاه خیالی, می دانیم که V10=V5……ج. از فرمول abc, V6= را دریافت می کنیم(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……ساعت. از گروه معادله متشکل از فرمول gh, می دانیم که اگر مقادیر V5 و V6 اندازه گیری شود, Rx و R0 قابل محاسبه است. دانستن Rx, با نگاه کردن به مقیاس PT100 می توانیم دما را بدانیم. از این رو, دو فرمول می گیریم, یعنی V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] و V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 و V6 ولتاژهایی هستند که می خواهیم جمع آوری کنیم, که شرایط شناخته شده هستند. برای بدست آوردن فرمول نهایی, ما باید این دو فرمول را حل کنیم. به هر حال, Z1, Z2 و Z3 سه خازن سوراخ دار فیلتر سه ترمینال هستند. اشیاء واقعی در شکل زیر نشان داده شده است, با نسخه های پلاگین و نصب سطحی.