Wat is een PT100-sensor Thermische weerstand? 3-draad PT100 temperatuursonde

Overzicht van de PT100 thermische weerstandssensor :
Wanneer PT100 op is 0 graden Celsius, Zijn weerstand is 100 ohm, Daarom heet het PT100. De weerstand ervan zal ongeveer gelijkmatig toenemen naarmate de temperatuur stijgt. Maar de relatie tussen hen is geen eenvoudige proportionele relatie, maar zou dichter bij een parabool moeten zijn. Omdat de isolatie van PT100 de weerstand per graad Celsius erg klein is, binnen 1Ω, het is voorbestemd om een ​​ingewikkelder circuit te hebben, omdat het daadwerkelijk wordt gebruikt, de draad zal langer zijn, er zal lijnweerstand zijn, en er zal interferentie zijn, dus het is lastiger om de weerstand te lezen. PT100 heeft meestal tweedraads, driedraads- en vierdraadsmeetmethoden, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Hoe meer draden, hoe complexer het meetcircuit en hoe hoger de kosten, maar de overeenkomstige nauwkeurigheid is beter. Er zijn meestal meerdere testschema's, met behulp van een speciaal IC voor het lezen, of een constante stroombron, of een opamp om te bouwen. Speciale IC's zijn uiteraard duur, dus dit artikel gebruikt een opamp om PT100-weerstandswaarden op te bouwen en te verzamelen. De volgende afbeelding is een gedeeltelijke afbeelding van de PT100-weegschaal:

Pt100-chip, dat is, Zijn weerstand is 100 ohm bij 0 graden, 18.52 ohm bij -200 graden, 175.86 ohm bij 200 graden, En 375.70 ohm bij 800 graden.

PT100 K-type thermische weerstand, thermokoppel temperatuursensor temperatuursonde

3-draad PT100 temperatuursonde

Opbouwtemperatuursensor pt100 platina thermische weerstand motortemperatuursonde

De thermische weerstandsformule heeft de vorm van Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t staat voor de temperatuur in Celsius, Ro is de weerstandswaarde bij nul graden Celsius, A, B, C zijn allemaal gespecificeerde coëfficiënten, voor Pt100, Ro is gelijk aan 100℃.

Het meetbereik van de Pt100-temperatuursensor:
-200℃~+850℃; toegestane afwijkingswaarde △℃: Klasse A ±(0.15＋0,002│t│), Klasse B ±(0.30＋0,005│t│). Thermische responstijd <30S; minimale insteekdiepte: de minimale insteekdiepte van de thermische weerstand is ≥200 mm.

Toegestane stroom ≤5mA. In aanvulling, de Pt100-temperatuursensor heeft ook de voordelen van trillingsbestendigheid, goede stabiliteit, hoge nauwkeurigheid, en hoge spanningsweerstand.

Zien? De stroom mag niet groter zijn dan 5mA, en de weerstand verandert met de temperatuur, dus er moet ook op de spanning worden gelet.

Om de nauwkeurigheid van de temperatuurmeting te verbeteren, Er moet een 1V-brugvoeding worden gebruikt, en de 5V-referentievoeding van de A/D-omzetter moet stabiel zijn op het 1mV-niveau. Als de prijs het toelaat, de lineariteit van de Pt100-sensor, A/D-converter en opamp moeten hoog zijn. Tegelijkertijd, het gebruik van software om de fout te corrigeren kan de gemeten temperatuur nauwkeurig maken tot ± 0,2 ℃.

Het gebruik van een Pt100-temperatuursensor, Pt100 temperatuursensor is een analoog signaal. Het heeft twee vormen in praktische toepassingen: een daarvan is dat het niet hoeft te worden tentoongesteld en voornamelijk wordt verzameld naar plc. In dit geval, wanneer u het gebruikt, er is slechts één pt100 geïntegreerd circuit nodig. Opgemerkt moet worden dat deze geïntegreerde schakeling geen stroomsignalen verzamelt, maar weerstandswaarden. Het pt100 geïntegreerde circuit (heeft een voeding van +-12VDC nodig om werkspanning te leveren) converteert de verzamelde weerstand direct naar 1-5VDC en voert deze in de plc in. Na een simpele +-*/ berekening, de overeenkomstige temperatuurwaarde kan worden verkregen (dit formulier kan meerdere kanalen tegelijkertijd verzamelen). Een ander type is een enkele pt100-temperatuursensor (werkende voeding is 24VDC), die een stroom van 4-20MA genereert, en zet vervolgens de 4-20MA-stroom om in 1-5V-spanning via een 4-20MA-stroomprintplaat. Het verschil is dat het kan worden aangesloten op een elektromagnetisch indicatie-instrument. De rest is in principe hetzelfde, dus ik zal het niet in detail uitleggen.

Toepassingsbereik
* Lagers, cilinders, olie leidingen, waterleidingen, stoom pijpen, textielmachines, airconditioners, waterverwarmers en andere industriële apparatuur voor kleine ruimtes, temperatuurmeting en -regeling.
* Airconditioners voor auto's, koelkasten, vriezers, waterdispensers, koffiemachines, drogers, droogovens op middelhoge en lage temperatuur, dozen met constante temperatuur, enz.
* Warmtemeting van verwarmings-/koelingspijpleidingen, centrale airconditioning, meting van huishoudelijke warmte-energie en meting en regeling van industriële veldtemperaturen.

Overzicht van het principe van driedraads PT100
De afbeelding hierboven is een driedraads PT100-voorversterkercircuit. De PT100-sensor leidt naar drie draden van exact hetzelfde materiaal, draaddiameter en lengte, en de verbindingsmethode wordt getoond in de figuur. Er wordt een spanning van 2V aangelegd op het brugcircuit bestaande uit R14, R20, R15, Z1, PT100 en zijn draadweerstand. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 en elke condensator spelen een filter- en beschermingsrol in het circuit. Ze kunnen tijdens statische analyse worden genegeerd. Z1, Z2, Z3 kan worden beschouwd als kortsluiting, en D11, D12, D83 en elke condensator kunnen als open circuit worden beschouwd. Van de weerstandsspanningsdeler, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……A. Van de virtuele short, de spanning van pinnen 6 En 7 van U8B is gelijk aan de spanning van pin 5 V4=V3 ……B. Van de virtuele kortsluiting, we weten dat er geen stroom door de tweede pin van U8A vloeit, dus de stroom die door R18 en R19 vloeit is gelijk. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……C. Van de virtuele kortsluiting, we weten dat er geen stroom door de derde pin van U8A vloeit, V1=V7 ……D. In het brugcircuit, R15 is in serie geschakeld met Z1, PT100 en lijnweerstand, en de spanning die wordt verkregen door de PT100 en de lijnweerstand in serie aan te sluiten, wordt via weerstand R17 toegevoegd aan de derde pin van U8A, V7=2*(Tx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……e. Van de virtuele kortsluiting, we know that the voltage of the third pin and the second pin of U8A are equal, V1=V2 ……F. From abcdef, we get (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Simplified, we get V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, dat is, V5=(204.4(Tx+2R0)/(1000+Tx+2R0) - 200/11)/2.2 ……G. The output voltage V5 in the above formula is a function of Rx. Let’s look at the influence of line resistance. Note that there are two V5s in the circuit diagram. In the context, we refer to the one on U8A. There is no relationship between the two. The voltage drop generated on the line resistance at the bottom of PT100 passes through the middle line resistance, Z2, and R22, and is added to the 10th pin of U8C. From the virtual disconnection, we know that V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……A. (V6-V10)/R25=V10/R26……B. From the imaginary short circuit, we know that V10=V5……C. From the formula abc, we get V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Tx+2R0)]……H. From the equation group composed of formula gh, dat weten we als de waarden van V5 en V6 worden gemeten, Rx en R0 kunnen worden berekend. Rx kennen, we kunnen de temperatuur kennen door de PT100-schaal op te zoeken. Daarom, we krijgen twee formules, namelijk V6=204.4R0/[2.2(1000+Tx+2R0)] en V5=(204.4(Tx+2R0)/(1000+Tx+2R0) - 200/11)/2.2. V5 en V6 zijn de spanningen die we willen verzamelen, wat bekende omstandigheden zijn. Om de uiteindelijke formule te krijgen, we moeten deze twee formules oplossen. Trouwens, Z1, Z2 en Z3 zijn drie doorlopende filtercondensatoren met drie aansluitingen. De werkelijke objecten worden weergegeven in de onderstaande afbeelding, met plug-in- en opbouwversies.