ПТ100 / ПТ1000 Актуелна опрема за аквизицију

1. Табела промене температурне отпорности ПТ100 и ПТ1000
Метални термички отпорници попут никла, бакарни и платинасти отпорници имају позитивну корелацију са променом отпора са температуром. Платинум има најстабилнија физичка и хемијска својства и најчешће се користи. Опсег мерења температуре обично коришћеног платинског отпорника Пт100 је -200～850 ℃. Додатно, опсеге мерења температуре Пт500, ПТ1000, итд. су узастопно смањени. ПТ1000, Опсег мерења температуре -200～420 ℃. Према међународном стандарду ИЕЦ751, Карактеристике температуре Платинум отпорника ПТ1000 испуњавају следеће захтеве:

ПТ1000 карактеристична кривуља температуре

Према ПТ1000 карактеристичној кривуљи температуре, нагиб криве карактеристике отпора се мало мења унутар нормалног опсега радне температуре (Као што је приказано на слици 1). Преко линеарног уклапања, приближан однос између отпора и температуре је:

1.1 ПТ100 Отпорност на температуру Промените табелу

ПТ100 Отпорност на температуру Промените табелу

1.2 Табела промене температурне отпорности ПТ1000

ПТ1000 Табела промена температурне отпорности

2. Обично коришћена решења за стицање аквизиције

2.1 Излаз са поделом напона отпорника 0~3.3В/3В аналогни напон

Директна аквизиција АД порта са једним чипом
Опсег излаза напона мерења температуре је 0 ~ 3.3В, ПТ1000 (Вредност отпорности ПТ1000 увелике се мења, осетљивост мерења температуре је већа од ПТ100; ПТ100 је погоднији за мерење температуре велике скале).

Делитељ напона отпорника излази 0~3.3В 3В аналогни напон

Најједноставнији начин је употреба методе поделе напона. Напон је референтни извор напона 4В који генерише ТЛ431 чип референтног извора напона, или РЕФ3140 се може користити за генерисање 4.096В као референтни извор. Референтни изворни чипови такође укључују РЕФ3120, 3125, 3130, 3133, и 3140. Чип користи СОТ-32 пакет и 5В улазни напон. Излазни напон се може одабрати у складу са потребним референтним напоном. Наравно, према нормалном опсегу улазног напона МЦУ АД порта, не може прећи 3в / 3.3В.

2.2 Излаз са поделом напона отпорника 0~5В аналогни напон МЦУ АД порт директна аквизиција.
Наравно, нека кола користе 5В МЦУ напајање, а максимална радна струја ПТ1000 је 0,5мА, па треба користити одговарајућу вредност отпора да би се обезбедио нормалан рад компоненти.
На пример, 3,3В у горњој шематској схеми за поделу напона је замењено са 5В. Предност овога је што је подела напона од 5В осетљивија од 3,3В, а стицање је тачније. Сетити се, Теоретски израчунати излазни напон не може прећи + 5В. У супротном, то ће проузроковати оштећење МЦУ.

2.3 Најчешће коришћени мерење моста
Р11, Р12, Р13 и Пт1000 се користе за формирање мерног моста, где је Р11 = Р13 = 10К, Р12=1000Р прецизни отпорници. Када вредност отпора ПТ1000 није једнака вредности отпорности Р12, мост ће емитовати сигнал разлике напона на нивоу мВ. Овај сигнал разлике напона појачава се кругом инструмента и излази жељени сигнал напона. Овај сигнал се може директно повезати са АД конверзијским чипом или АД портом микроконтролера.

Р11, Р12, Р13 и Пт1000 се користе за формирање мерног моста

Принцип мерења отпора овог круга:
1) ПТ1000 је термистор. Како се температура мења, отпор се у основи мења линеарно.
2) У 0 степени, Отпорност ПТ1000 је 1КΩ, Тада су Уб и УА једнаки, то је, Уба = уб – До = 0.
3) Претпостављајући да на одређеној температури, Отпорност ПТ1000 је 1.5КΩ, Тада уб и уа нису једнаки. По принципу поделе напона, можемо сазнати да је Уба = Уб – Донети > 0.
4) ОП07 је оперативно појачало, а његово појачање напона А зависи од спољашњег кола, где је А = Р2 / Р1 = 17.5.
5) Излазни напон Уо ОФ ОП07 = УБА * А. Дакле, ако користимо ВОЛТМЕТЕР да измеримо излазни напон ОП07, Можемо закључити вредност УАБ-а. Пошто је уа позната вредност, Можемо даље израчунати вредност УБ-а. Онда, користећи принцип поделе напона, Можемо израчунати специфична вредност отпора ПТ1000. Овај процес се може постићи кроз израчунавање софтвера.
6) Ако знамо вредност отпора ПТ1000 на било којој температури, само треба да потражимо табелу на основу вредности отпора да бисмо знали тренутну температуру.

2.4 Константни струјни извор
Због ефекта самогревања топлотног отпорника, струја која тече кроз отпорник треба да буде што мања. Опћенито, очекује се да струја буде мања од 10мА. Верификовано је да се самогресирање Платинум отпорника ПТ100 од 1 мВ ће изазвати промену температуре од 0,02-0,75℃. Стога, смањењем струје платинског отпорника ПТ100 може се смањити и промена његове температуре. Међутим, Ако је струја премала, Осјетљиво је на сметње буке, па је вредност генерално 0.5-2 мр, Дакле, константна струја струја је изабрана као константни извор снаге од 1ма.

Чип је изабран као извор константног напона чип ТЛ431, а затим се претвара у извор константне струје користећи струјну негативну повратну спрегу. Круг је приказан на слици

Међу њима, операциони појачавач ЦА3140 се користи за побољшање носивости извора струје, и формула израчуна за излазну струју је:

Отпорник треба да буде а 0.1% Прецизни отпорник. Коначна излазна струја је 0,996ма, то је, Тачност је 0.4%.

Константни струјни изворни круг треба да има следеће карактеристике

Изаберите чип извора константног напона ТЛ431

Стабилност температуре: Пошто је наше окружење мерења температуре 0-100 ℃, Излаз тренутног извора не сме бити осетљив на температуру. ТЛ431 има изузетно низак температурни коефицијент и низак температурни дрифт.

Добра регулација оптерећења: Ако је тренутни рипл превелик, то ће проузроковати грешке у читању. Према теоријској анализи, пошто улазни напон варира између 100-138,5мВ, а опсег мерења температуре је 0-100 ℃, Тачност мерења температуре је ± 1 степен Целзијуса, Дакле, излазни напон треба да промени за 38,5 / 100 = 0,385мВ за сваких 1 ℃ повећање температуре околине. Да би се осигурало да тренутна флуктуација не утиче на тачност, Размотрите најекстремнији случај, у 100 Дегреес Целзијус, Вредност отпора ПТ100 треба да буде 138,5 Р. Тада је тренутни рипл треба да буде мањи од 0,385 / 138,5 = 0,000278ма, то је, промена струје током промене оптерећења треба да буде мања од 0,000278мА. У стварној симулацији, Тренутни извор остаје у основи непромењен.
3. АД623 раствор за стицање аквизије

АД623 аквизиционо решење ПТ1000 кола

Принцип се може односити на горњи принцип мерења моста.
Скупиција ниске температуре:

Набавка високе температуре

4. АД620 раствор за стицање аквизије

АД620 ПТ100 решење за аквизицију

АД620 ПТ100 решење за аквизицију високе температуре (150°):

АД620 ПТ100 решење за аквизицију ниска температура (-40°):

АД620 ПТ100 собна температура раствора за аквизицију (20°):

5. Анализа филтрирања против сметњи ПТ100 и ПТ1000

Актуелна акцизиција у неком комплексу, оштар или специјално окружење биће подложно сјајним сметњама, углавном укључујући ЕМИ и РЕИ.

На пример, У примени куповине температуре мотора, контрола мотора и велика брзина ротације мотора изазивају сметње високе фреквенције.

Постоје и велики број сценарија температуре контроле унутар ваздухопловних и ваздухопловних возила, Која мера и контролишу систем напајања и систем за контролу животне средине. Језгро температурне контроле је мерење температуре. Пошто се отпорност термистора може линеарно променити температуром, Употреба отпорности на платину на мјери температуре је ефикасна метода мерења температуре велике прецизне температуре. Главни проблеми су следећи следећи:
1. Отпор на оловну жицу се лако уводи, Тако утиче на тачност мерења сензора;
2. У неким окружењима са јаким електромагнетним сметњама, сметње се могу конвертовати у једносмерни излаз након исправљања инструментским појачалом
Грешка померања, утјечући на тачност мерења.
5.1 Аероспаце Аирборне ПТ1000 Скупибицијски круг

Аероспаце Аирборне ПТ1000 Скупибицијски круг

Погледајте дизајн склопа стицања Аирборне ПТ1000 за анти-електромагнетно уплитање у одређено ваздухопловство.

Филтер је постављен на најудаљенији крај круга аквизиције. ПТ1000 коло за претходну обраду аквизиције је погодно за анти-електромагнетну претходну обраду интерфејса електронске опреме у ваздуху;
Специфично коло је:
Повезни напон + 15В претворен је у + 5В извор напона високог прецизног напона кроз регулатор напона, а извор напона високе прецизности +5В је директно повезан са отпорником Р1.
Други крај отпорника Р1 је подељен на два пута, Један је повезан на фазни улаз ОП АМП-а, а други спојен на крај отпорника ПТ1000 А преко филтера Т-типа С1. Излаз ОП АМП-а повезан је са инвертирајућим уносом како би се формирао наводни наследник, а обртни улаз је повезан са приземном луком напонског регулатора како би се осигурало да је напон на улазном уносу увек нула. Након проласка кроз С2 филтер, Један крај А ПТ1000 отпорника је подељен на две стазе, једна путања се користи као улазни прикључак диференцијалног напона Д кроз отпорник Р4, а други пут је повезан са АГНД преко отпорника Р2. Након проласка кроз С3 филтер, Други крај Б од ПТ1000 отпорника је подељен на две стазе, један пут се користи као улазни терминал диференцијалног напона Е кроз отпорник Р5, а други пут је повезан са АГНД преко отпорника Р3. Д и е су повезани путем кондензатора Ц3, Д је повезан са АГНД путем кондензатора Ц1, и Е је повезан са АГНД путем кондензатора Ц2; прецизна вредност отпора ПТ1000 може се израчунати мерењем диференцијалног напона између Д и Е.

Повезни напон + 15В претворен је у + 5В извор напона високог прецизног напона кроз регулатор напона. + 5В је директно повезан на Р1. Други крај Р1 је подељен на две стазе, један је повезан на ин-фазни улазни терминал оперативног појачала, а други је повезан са ПТ1000 отпорником А преко филтера Т-типа С1. Излаз ОП АМП-а повезан је са инвертирајућим уносом како би се формирао наводни наследник, а обртни улаз је повезан са приземном луком регулатора напона како би се осигурало да је напон на уводном уносу увек нула. У овом тренутку, Тренутно тече кроз Р1 је константно 0,5ма. Регулатор напона користи АД586ТК / 883Б, А ОП АМП користи ОП467А.

Након проласка кроз С2 филтер, Један крај А ПТ1000 отпорника је подељен на две стазе, један кроз отпорник Р4 као улаз диференцијалног напона до краја Д, и један кроз отпорник Р2 до Агнд; након проласка кроз филтер С3, Други крај Б од ПТ1000 отпорника је подељен на две стазе, један кроз отпорник Р5 као улаз диференцијалног напона Енд Е, и један кроз отпорник Р3 до Агнд. Д и е су повезани путем кондензатора Ц3, Д је повезан са АГНД путем кондензатора Ц1, и Е је повезан са АГНД путем кондензатора Ц2.
Отпорност Р4 и Р5 је 4.02К охма, Отпорност Р1 и Р2 је 1М ома, капацитет Ц1 и Ц2 је 1000пф, А капацитет Ц3 је 0.047уф. Р4, Р5, Ц1, Ц2, и Ц3 заједно формирају мрежу за филтрирање РФИ, чиме се завршава нископропусно филтрирање улазног сигнала, а објекти који се филтрирају укључују сметње диференцијалног мода и сметње заједничког мода које се преносе у улазном диференцијалном сигналу. Прорачун -3дБ фреквенције прекида умања и мешање режим диференцијалног режима преведено у улазном сигналу приказан је у формули:

Замјена вредности отпора у израчун, Фреквенција прекидача за заједничку моду је 40КХз, а диференцијални фреквенција прекида реда је 2.6кХз.
Крајња тачка Б је повезана са АГНД путем С4 филтера. Међу њима, Терминали за приземље филтера из С1 до С4 сви су повезани са очвршћивањем авиона. Пошто је струја која тече кроз ПТ1000 је позната 0,05ма, Прецизна вредност отпорности ПТ1000 може се израчунати мерењем диференцијалног напона на оба краја Д и Е.
С1 до С4 Користите филтере Т-типа, Модел ГТЛ2012Кс-103Т801, са граничном фреквенцијом од 1М±20%. Овај круг уводи ниске филтере на спољне линије интерфејса и врши РФИ филтрирање на диференцијални напон. Као предрачни круг за ПТ1000, Ефикасно елиминише електромагнетни и РФИ уплитање зрачења, што увелико побољшава поузданост прикупљених вредности. Додатно, Напон се директно мери из оба краја отпорника ПТ1000, Елиминисање грешке узроковане вођством и побољшањем тачности вредности отпора.

5.2 Т-тип филтер
Филтер Т-типа састоји се од два индуктора и кондензатора. Оба краја имају велику импеданцију, и њени перформансе губитка у уметницима слични су ономе филтера за типове π типа, Али то није склоно “звоњење” и може се користити у пребацивању кола.