Ce este un rezistor termic cu senzor PT100? 3-cablu PT100 sondă de temperatură

Prezentare generală a senzorului de rezistență termică PT100 :
Când PT100 este la 0 grade Celsius, rezistența sa este 100 ohmi, motiv pentru care este numit PT100. Rezistența sa va crește într-un ritm aproximativ uniform pe măsură ce temperatura crește. Dar relația dintre ele nu este o simplă relație proporțională, dar ar trebui să fie mai aproape de o parabolă. Deoarece izolarea rezistenței PT100 pe grad Celsius este foarte mică, în limita de 1Ω, este destinat să aibă un circuit mai complicat, deoarece în utilizare reală, firul va fi mai lung, va exista rezistență de linie, și vor exista interferențe, deci este mai deranjant să citești rezistența. PT100 are de obicei două fire, metode de măsurare cu trei și patru fire, fiecare cu propriile sale avantaje și dezavantaje. Cu cât mai multe fire, cu cât circuitul de măsurare este mai complex și costul este mai mare, dar precizia corespunzătoare este mai bună. De obicei, există mai multe scheme de testare, folosind un IC dedicat pentru citire, sau o sursă de curent constant, sau un amplificator operațional de construit. Circuitele integrate dedicate sunt în mod natural scumpe, deci acest articol folosește un amplificator operațional pentru a construi și a colecta valorile rezistenței PT100. Următoarea figură este o imagine parțială a scalei PT100:

cip Pt100, adică, rezistența sa este 100 ohmi la 0 grade, 18.52 ohmi la -200 grade, 175.86 ohmi la 200 grade, și 375.70 ohmi la 800 grade.

Rezistenta termica de tip PT100 K, senzor de temperatură termocuplu sonda de temperatură

3-cablu PT100 sondă de temperatură

Senzor de temperatură montat la suprafață pt100 platină termorezistență sondă de temperatură a motorului

Formula rezistentei termice este sub forma Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t reprezintă temperatura Celsius, Ro este valoarea rezistenței la zero grade Celsius, A, B, C sunt toți coeficienții specificați, pentru Pt100, Ro este egal cu 100℃.

Domeniul de măsurare al senzorului de temperatură Pt100:
-200℃~+850℃; valoarea abaterii admisibile △℃: Clasa A ±(0.15＋0,002│t│), Clasa B ±(0.30＋0,005│t│). Timp de răspuns termic <30s; adâncimea minimă de introducere: adâncimea minimă de introducere a termorezistorului este ≥200mm.

Curent admisibil ≤5mA. în plus, senzorul de temperatura Pt100 are si avantajele rezistentei la vibratii, stabilitate bună, precizie ridicată, și rezistență la înaltă tensiune.

Vedea? Curentul nu poate fi mai mare de 5 mA, iar rezistența se modifică cu temperatura, deci trebuie acordată atenție și tensiunii.

Pentru a îmbunătăți acuratețea măsurării temperaturii, ar trebui folosită o sursă de alimentare cu punte de 1V, iar sursa de alimentare de referință de 5V a convertorului A/D ar trebui să fie stabilă la nivelul de 1mV. Daca pretul permite, liniaritatea senzorului Pt100, Convertorul A/D și amplificatorul operațional ar trebui să fie ridicate. În același timp, utilizarea software-ului pentru a-și corecta eroarea poate face ca temperatura măsurată să fie precisă la ± 0,2 ℃.

Utilizarea senzorului de temperatură Pt100, Senzorul de temperatură Pt100 este un semnal analogic. Are două forme în aplicații practice: unul este că nu trebuie să fie afișat și este colectat în principal către plc. În acest caz, atunci când îl folosești, este nevoie de un singur circuit integrat pt100. Trebuie remarcat faptul că acest circuit integrat nu colectează semnale de curent, ci valori de rezistență. Circuitul integrat pt100 (are nevoie de o sursă de alimentare +-12VDC pentru a furniza tensiunea de lucru) convertește direct rezistența colectată în 1-5VDC și o introduce în plc. După un simplu +-*/ calcul, se poate obţine valoarea corespunzătoare a temperaturii (acest formular poate colecta mai multe canale în același timp). Un alt tip este un singur senzor de temperatură pt100 (sursa de alimentare este de 24VDC), care generează un curent de 4-20MA, și apoi convertește curentul de 4-20MA în tensiune de 1-5V printr-o placă de circuit de curent de 4-20MA. Diferența este că poate fi conectat la un instrument de indicare electromagnetică. Restul este practic la fel, asa ca nu o voi explica in detaliu.

Domeniu de aplicare
* Rulmenți, cilindrii, conducte de ulei, conducte de apă, conducte de abur, masini textile, aer conditionat, încălzitoare de apă și alte echipamente industriale pentru spații mici de măsurare și control al temperaturii.
* Aer conditionat auto, frigidere, congelatoare, dozatoare de apă, Mașini de cafea, uscătoare, cuptoare de uscare la temperatură medie și joasă, casete cu temperatură constantă, etc.
* Contorizarea căldurii conductei de încălzire/răcire, climatizare centrală contorizarea energiei termice casnice și măsurarea și controlul temperaturii în câmp industrial.

Prezentare generală a principiului PT100 cu trei fire
Figura de mai sus este un circuit preamplificator PT100 cu trei fire. Senzorul PT100 conduce la trei fire din exact același material, diametrul și lungimea firului, iar metoda de conectare este prezentată în figură. O tensiune de 2V este aplicată circuitului de punte compus din R14, R20, R15, Z1, PT100 și rezistența firului său. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 și fiecare condensator joacă un rol de filtrare și protecție în circuit. Ele pot fi ignorate în timpul analizei statice. Z1, Z2, Z3 poate fi privit ca un scurtcircuit, și D11, D12, D83 și fiecare condensator poate fi privit ca circuit deschis. Din divizorul de tensiune al rezistenței, V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……o. Din scurtmetrajul virtual, tensiunea pinilor 6 și 7 de U8B este egală cu tensiunea pinului 5 V4=V3 ……b. Din scurtcircuitul virtual, știm că nu trece curent prin al doilea pin al lui U8A, deci curentul care circulă prin R18 și R19 este egal. (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c. Din scurtcircuitul virtual, știm că nu trece curent prin al treilea pin al lui U8A, V1=V7 ……d. În circuitul podului, R15 este conectat în serie cu Z1, PT100 și rezistență de linie, iar tensiunea obținută prin conectarea PT100 și rezistența de linie în serie se adaugă la al treilea pin al U8A prin rezistența R17, V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) ……e. Din scurtcircuitul virtual, știm că tensiunea celui de-al treilea pin și al doilea pin al U8A sunt egale, V1=V2 ……f. Din abcdef, primim (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Simplificat, obținem V5=(102.2*V7-100V3)/2.2, adică, V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2 ……g. Tensiunea de ieșire V5 din formula de mai sus este o funcție de Rx. Să ne uităm la influența rezistenței liniei. Rețineți că există două V5 în schema circuitului. În context, ne referim la cel de pe U8A. Nu există nicio relație între cei doi. Căderea de tensiune generată pe rezistența liniei din partea de jos a PT100 trece prin rezistența liniei din mijloc, Z2, și R22, și se adaugă la al 10-lea pin al U8C. De la deconectarea virtuală, stim ca V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……o. (V6-V10)/R25=V10/R26……b. Din scurtcircuitul imaginar, știm că V10=V5……c. Din formula abc, obținem V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)]……h. Din grupul de ecuații compus din formula gh, știm că dacă se măsoară valorile V5 și V6, Rx și R0 pot fi calculate. Cunoscând Rx, putem ști temperatura căutând în sus scala PT100. Prin urmare, obținem două formule, și anume V6=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] și V5=(204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11)/2.2. V5 și V6 sunt tensiunile pe care vrem să le colectăm, care sunt condiţii cunoscute. Pentru a obține formula finală, trebuie să rezolvăm aceste două formule. Apropo, Z1, Z2 și Z3 sunt trei condensatoare cu trei terminale cu filtru prin gaură. Obiectele reale sunt prezentate în figura de mai jos, cu versiuni plug-in și montare pe suprafață.