PT100 थर्मल रेसिस्टर सेंसर का अवलोकन :
जब PT100 चालू हो 0 डिग्री सेल्सियस, इसका प्रतिरोध है 100 ओम, इसीलिए इसका नाम PT100 रखा गया है. तापमान बढ़ने पर इसका प्रतिरोध लगभग एक समान दर से बढ़ेगा. लेकिन उनके बीच का रिश्ता कोई साधारण आनुपातिक रिश्ता नहीं है, लेकिन एक परवलय के करीब होना चाहिए. चूँकि प्रति डिग्री सेल्सियस PT100 प्रतिरोध का अलगाव बहुत छोटा है, 1Ω के भीतर, इसका अधिक जटिल सर्किट होना तय है, क्योंकि वास्तविक उपयोग में, तार लंबा होगा, लाइन प्रतिरोध होगा, और हस्तक्षेप होगा, इसलिए प्रतिरोध को पढ़ना अधिक परेशानी भरा है. PT100 में आमतौर पर दो-तार होते हैं, तीन-तार और चार-तार माप विधियाँ, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं. जितने अधिक तार, माप सर्किट जितना अधिक जटिल होगा और लागत उतनी ही अधिक होगी, लेकिन संबंधित सटीकता बेहतर है. आमतौर पर कई परीक्षण योजनाएँ होती हैं, पढ़ने के लिए एक समर्पित आईसी का उपयोग करना, या एक निरंतर चालू स्रोत, या बनाने के लिए एक ऑप एम्प. समर्पित आईसी स्वाभाविक रूप से महंगे हैं, इसलिए यह लेख PT100 प्रतिरोध मान बनाने और एकत्र करने के लिए एक ऑप amp का उपयोग करता है. निम्नलिखित चित्र PT100 पैमाने का आंशिक चित्र है:
पीटी100 चिप, वह है, इसका प्रतिरोध है 100 ओम पर 0 डिग्री, 18.52 ओम पर -200 डिग्री, 175.86 ओम पर 200 डिग्री, और 375.70 ओम पर 800 डिग्री.
थर्मल प्रतिरोध सूत्र Rt=Ro के रूप में है(1+ए*टी+बी*टी*टी);आरटी=आरओ[1+ए*टी+बी*टी*टी+सी(टी 100)*टी*टी*टी], t सेल्सियस तापमान को दर्शाता है, आरओ शून्य डिग्री सेल्सियस पर प्रतिरोध मान है, ए, बी, C सभी निर्दिष्ट गुणांक हैं, पीटी100 के लिए, Ro 100℃ के बराबर है.
Pt100 तापमान सेंसर की माप सीमा:
-200℃~+850℃; स्वीकार्य विचलन मान △℃: कक्षा ए ±(0.15+0.002│t│), कक्षा बी ±(0.30+0.005│t│). थर्मल प्रतिक्रिया समय <30एस; न्यूनतम प्रविष्टि गहराई: थर्मल अवरोधक की न्यूनतम प्रविष्टि गहराई ≥200 मिमी है.
स्वीकार्य वर्तमान ≤5mA. इसके अलावा, Pt100 तापमान सेंसर में कंपन प्रतिरोध के फायदे भी हैं, अच्छी स्थिरता, उच्च सटीकता, और उच्च वोल्टेज प्रतिरोध.
देखना? करंट 5mA से अधिक नहीं हो सकता, और प्रतिरोध तापमान के साथ बदलता है, इसलिए वोल्टेज पर भी ध्यान देना चाहिए.
तापमान माप की सटीकता में सुधार करने के लिए, 1V ब्रिज बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जाना चाहिए, और ए/डी कनवर्टर की 5V संदर्भ बिजली आपूर्ति 1mV स्तर पर स्थिर होनी चाहिए. यदि कीमत अनुमति देती है, Pt100 सेंसर की रैखिकता, ए/डी कनवर्टर और ऑप एम्प उच्च होना चाहिए. एक ही समय पर, इसकी त्रुटि को ठीक करने के लिए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके मापा गया तापमान ±0.2℃ तक सटीक बनाया जा सकता है.
Pt100 तापमान सेंसर का उपयोग, Pt100 तापमान सेंसर एक एनालॉग सिग्नल है. व्यावहारिक अनुप्रयोगों में इसके दो रूप हैं: एक यह है कि इसे प्रदर्शित करने की आवश्यकता नहीं है और इसे मुख्य रूप से पीएलसी में एकत्र किया जाता है. इस मामले में, इसका उपयोग करते समय, केवल एक pt100 एकीकृत सर्किट की आवश्यकता है. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह एकीकृत सर्किट वर्तमान सिग्नल नहीं बल्कि प्रतिरोध मान एकत्र करता है. पीटी100 एकीकृत सर्किट (कार्यशील वोल्टेज प्रदान करने के लिए +-12VDC बिजली आपूर्ति की आवश्यकता है) एकत्रित प्रतिरोध को सीधे 1-5VDC में परिवर्तित करता है और इसे पीएलसी में इनपुट करता है. एक साधारण के बाद +-*/ गणना, संगत तापमान मान प्राप्त किया जा सकता है (यह फॉर्म एक ही समय में कई चैनल एकत्र कर सकता है). दूसरा प्रकार एकल pt100 तापमान सेंसर है (कार्यशील विद्युत आपूर्ति 24VDC है), जो 4-20MA करंट उत्पन्न करता है, और फिर 4-20MA करंट सर्किट बोर्ड के माध्यम से 4-20MA करंट को 1-5V वोल्टेज में परिवर्तित करता है. अंतर यह है कि इसे विद्युत चुम्बकीय सूचक यंत्र से जोड़ा जा सकता है. बाकी मूलतः वही है, इसलिए मैं इसे विस्तार से नहीं बताऊंगा.
आवेदन रेंज
* बीयरिंग, सिलेंडर, तेल पाइप, पानी के पाइप, भाप पाइप, कपड़ा मशीनें, एयर कंडिशनर, वॉटर हीटर और अन्य छोटे स्थान के औद्योगिक उपकरण तापमान माप और नियंत्रण.
* कार एयर कंडीशनर, रेफ्रिजरेटर, फ्रीजर, पानी निकालने वाले यंत्र, कॉफ़ी मशीनें, ड्रायर, मध्यम और निम्न तापमान सुखाने वाले ओवन, स्थिर तापमान बक्से, वगैरह.
* हीटिंग/कूलिंग पाइपलाइन हीट मीटरिंग, सेंट्रल एयर कंडीशनिंग घरेलू ताप ऊर्जा मीटरिंग और औद्योगिक क्षेत्र तापमान माप और नियंत्रण.
तीन-तार PT100 के सिद्धांत का अवलोकन
उपरोक्त चित्र एक तीन-तार PT100 प्रीएम्प्लीफायर सर्किट है. PT100 सेंसर बिल्कुल एक ही सामग्री के तीन तारों की ओर ले जाता है, तार का व्यास और लंबाई, और कनेक्शन विधि चित्र में दिखाई गई है. R14 से बने ब्रिज सर्किट पर 2V वोल्टेज लगाया जाता है, आर20, आर15, जेड 1, PT100 और इसका तार प्रतिरोध. जेड 1, Z2, जेड 3, डी11, डी12, D83 और प्रत्येक संधारित्र सर्किट में फ़िल्टरिंग और सुरक्षा भूमिका निभाते हैं. स्थैतिक विश्लेषण के दौरान उन्हें अनदेखा किया जा सकता है. जेड 1, Z2, Z3 को शॉर्ट सर्किट माना जा सकता है, और D11, डी12, D83 और प्रत्येक संधारित्र को खुला सर्किट माना जा सकता है. रोकनेवाला वोल्टेज विभक्त से, V3=2*R20/(आर14+20)=200/1100=2/11 ……ए. वर्चुअल शॉर्ट से, पिन का वोल्टेज 6 और 7 U8B का पिन के वोल्टेज के बराबर है 5 वी4=वी3 ……बी. वर्चुअल शॉर्ट सर्किट से, हम जानते हैं कि U8A के दूसरे पिन से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, इसलिए R18 और R19 से प्रवाहित होने वाली धारा बराबर है. (V2-V4)/आर19=(V5-V2)/आर18 ……सी. वर्चुअल शॉर्ट सर्किट से, हम जानते हैं कि U8A के तीसरे पिन से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, वी1=वी7 ……डी. ब्रिज सर्किट में, R15 Z1 के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, PT100 और लाइन प्रतिरोध, और श्रृंखला में PT100 और लाइन प्रतिरोध को जोड़कर प्राप्त वोल्टेज को रोकनेवाला R17 के माध्यम से U8A के तीसरे पिन में जोड़ा जाता है, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……ई. वर्चुअल शॉर्ट सर्किट से, हम जानते हैं कि तीसरे पिन और U8A के दूसरे पिन का वोल्टेज बराबर है, वी1=वी2 ……एफ. एबीसीडीईएफ से, हम पाते हैं (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. सरलीकृत, हमें V5= मिलता है(102.2*V7-100V3)/2.2, वह है, वी5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……जी. उपरोक्त सूत्र में आउटपुट वोल्टेज V5 Rx का एक फ़ंक्शन है. आइए लाइन प्रतिरोध के प्रभाव को देखें. ध्यान दें कि सर्किट आरेख में दो V5 हैं. के संदर्भ में, हम U8A पर एक का उल्लेख करते हैं. दोनों के बीच कोई रिश्ता नहीं है. PT100 के निचले भाग पर लाइन प्रतिरोध पर उत्पन्न वोल्टेज ड्रॉप मध्य रेखा प्रतिरोध से होकर गुजरता है, Z2, और R22, और U8C के 10वें पिन में जोड़ा जाता है. आभासी वियोग से, हम जानते हैं कि V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……ए. (V6-V10)/आर25=वी10/आर26……बी. काल्पनिक शॉर्ट सर्किट से, हम जानते हैं कि V10=V5……सी. सूत्र एबीसी से, हमें V6= मिलता है(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……एच. सूत्र gh से बने समीकरण समूह से, हम जानते हैं कि यदि V5 और V6 का मान मापा जाता है, Rx और R0 की गणना की जा सकती है. आरएक्स को जानना, हम PT100 स्केल को देखकर तापमान जान सकते हैं. इसलिए, हमें दो सूत्र मिलते हैं, अर्थात V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] और V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 और V6 वे वोल्टेज हैं जिन्हें हम एकत्र करना चाहते हैं, जो ज्ञात स्थितियाँ हैं. अंतिम सूत्र प्राप्त करने के लिए, हमें इन दो सूत्रों को हल करना होगा. वैसे, जेड 1, Z2 और Z3 तीन तीन-टर्मिनल फिल्टर थ्रू-होल कैपेसिटर हैं. वास्तविक वस्तुएँ नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई हैं, प्लग-इन और सरफेस माउंट संस्करणों के साथ.
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