Što je PT100 senzor toplinski otpornik? 3-žičana PT100 temperaturna sonda

Pregled PT100 senzora toplinskog otpornika :
Kada je PT100 na 0 Celzijevih stupnjeva, njegov otpor je 100 oma, zbog čega je nazvan PT100. Njegov otpor će se povećavati približno jednakom brzinom kako temperatura raste. Ali odnos među njima nije jednostavan proporcionalni odnos, ali treba biti bliže paraboli. Budući da je otpor izolacije PT100 po stupnju Celzija vrlo mali, unutar 1Ω, predodređeno je da ima kompliciraniji krug, jer u stvarnoj uporabi, žica će biti duža, postojat će otpor linije, i bit će smetnji, pa je teže očitati otpor. PT100 obično ima dvožilni, trožilne i četverožične metode mjerenja, svaki sa svojim prednostima i manama. Što više žica, što je mjerni krug složeniji i cijena veća, ali je odgovarajuća točnost bolja. Obično postoji nekoliko shema ispitivanja, koristeći namjenski IC za čitanje, ili izvor stalne struje, ili operacijsko pojačalo za izgradnju. Namjenski IC-ovi su prirodno skupi, tako da ovaj članak koristi operacijsko pojačalo za izgradnju i prikupljanje vrijednosti otpora PT100. Sljedeća slika je djelomična slika PT100 ljestvice:

Pt100 čip, to jest, njegov otpor je 100 Ohme na 0 stupnjeva, 18.52 Ohme na -200 stupnjeva, 175.86 Ohme na 200 stupnjeva, i 375.70 Ohme na 800 stupnjeva.

Toplinska otpornost tipa PT100 K, termoelement senzor temperature temperature probe

3-žičana PT100 temperaturna sonda

Senzor temperature za površinsku montažu pt100 sonda za temperaturu motora s platinskim toplinskim otpornikom

Formula toplinskog otpora je u obliku Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t predstavlja Celzijevu temperaturu, Ro je vrijednost otpora na nula stupnjeva Celzijusa, A, B, C su svi navedeni koeficijenti, za Pt100, Ro je jednako 100 ℃.

Raspon mjerenja senzora temperature Pt100:
-200℃～+850℃; dopuštena vrijednost odstupanja △℃: Klasa A ±(0.15+0,002│t│), Klasa B ±(0.30+0,005│t│). Vrijeme toplinskog odziva <30s; minimalna dubina umetanja: minimalna dubina umetanja toplinskog otpornika je ≥200 mm.

Dopuštena struja ≤5mA. Uz to, senzor temperature Pt100 također ima prednosti otpornosti na vibracije, dobra stabilnost, visoka točnost, i otpornost na visoki napon.

Vidjeti? Struja ne može biti veća od 5mA, a otpor se mijenja s temperaturom, pa treba obratiti pozornost i na napon.

Kako bi se poboljšala točnost mjerenja temperature, treba koristiti 1V mostno napajanje, a referentno napajanje od 5 V A/D pretvarača mora biti stabilno na razini od 1 mV. Ako cijena dopušta, linearnost senzora Pt100, A/D pretvarač i operacijsko pojačalo trebaju biti visoki. Istovremeno, korištenje softvera za ispravljanje pogreške može učiniti izmjerenu temperaturu točnom do ±0,2 ℃.

Korištenje senzora temperature Pt100, Senzor temperature Pt100 je analogni signal. U praktičnoj primjeni ima dva oblika: jedan je da ne mora biti prikazan i da se uglavnom prikuplja na plc. U ovom slučaju, kada ga koristite, potreban je samo jedan pt100 integrirani krug. Treba napomenuti da ovaj integrirani krug ne prikuplja strujne signale, već vrijednosti otpora. Integrirani sklop pt100 (treba +-12VDC napajanje za radni napon) izravno pretvara sakupljeni otpor u 1-5VDC i unosi ga u plc. Nakon jednostavnog +-*/ izračun, može se dobiti odgovarajuća vrijednost temperature (ovaj obrazac može prikupiti više kanala u isto vrijeme). Drugi tip je jedan temperaturni senzor pt100 (radni napon je 24VDC), koji stvara struju od 4-20MA, a zatim pretvara struju od 4-20MA u napon od 1-5V kroz strujnu ploču od 4-20MA. Razlika je u tome što se može spojiti na elektromagnetski pokazni instrument. Ostalo je u osnovi isto, pa to neću detaljno objašnjavati.

Raspon primjene
* Ležajevi, cilindri, naftne cijevi, vodovodne cijevi, parne cijevi, tekstilni strojevi, klima uređaji, mjerenje i kontrola temperature grijača vode i druge industrijske opreme za male prostore.
* Auto klima uređaji, hladnjaci, zamrzivači, aparati za vodu, strojevi za kavu, sušilice, srednje i niskotemperaturne sušionice, kutije konstantne temperature, itd.
* Mjerenje topline cjevovoda grijanja/hlađenja, centralna klimatizacija mjerenje toplinske energije u kućanstvu i mjerenje i kontrola industrijske temperature na terenu.

Pregled principa trožilnog PT100
Gornja slika je trožilni krug pretpojačala PT100. PT100 senzor vodi do tri žice od potpuno istog materijala, promjer i duljina žice, a način spajanja prikazan je na slici. Napon od 2 V primjenjuje se na premosni krug sastavljen od R14, R20, R15, Z1, PT100 i njegov otpor žice. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 i svaki kondenzator igraju ulogu filtriranja i zaštite u krugu. Oni se mogu zanemariti tijekom statičke analize. Z1, Z2, Z3 se može smatrati kratkim spojem, i D11, D12, D83 i svaki kondenzator mogu se smatrati otvorenim krugom. Iz otporničkog djelitelja napona, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a. Iz virtualnog kratkog, napon pinova 6 i 7 od U8B jednak je naponu pina 5 V4=V3 ……b. Od virtualnog kratkog spoja, znamo da struja ne teče kroz drugi pin U8A, pa je struja koja teče kroz R18 i R19 jednaka. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c. Od virtualnog kratkog spoja, znamo da kroz treći pin U8A ne teče struja, V1=V7 ……d. U krugu mosta, R15 je spojen u seriju sa Z1, PT100 i otpor linije, a napon dobiven spajanjem PT100 i linijskog otpora u seriju dodaje se na treći pin U8A kroz otpornik R17, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……e. Od virtualnog kratkog spoja, znamo da su napon trećeg pina i drugog pina U8A jednaki, V1=V2 ……f. Od abcdef, dobivamo (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Pojednostavljeno, dobivamo V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, to jest, V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……g. Izlazni napon V5 u gornjoj formuli je funkcija Rx. Pogledajmo utjecaj otpora linije. Imajte na umu da postoje dva V5 u dijagramu strujnog kruga. U kontekstu, upućujemo na onaj na U8A. Nema veze između njih dvoje. Pad napona generiran na otporu linije na dnu PT100 prolazi kroz otpor srednje linije, Z2, i R22, i dodaje se 10. pinu U8C. Od virtualnog prekida veze, znamo da je V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a. (V6-V10)/R25=V10/R26……b. Od zamišljenog kratkog spoja, znamo da je V10=V5……c. Iz formule abc, dobivamo V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……h. Iz skupine jednadžbi sastavljene od formule gh, znamo da ako se izmjere vrijednosti V5 i V6, Rx i R0 se mogu izračunati. Poznavanje Rx, temperaturu možemo znati gledajući PT100 ljestvicu. Stoga, dobivamo dvije formule, odnosno V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] i V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 i V6 su naponi koje želimo prikupiti, koji su poznati uvjeti. Da biste dobili konačnu formulu, moramo riješiti ove dvije formule. Usput rečeno, Z1, Z2 i Z3 su tri filtarska kondenzatora s tri priključka. Stvarni objekti prikazani su na donjoj slici, s plug-in i površinskim verzijama.