PT100 థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ సెన్సార్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత కొలత వ్యవస్థ

2-వైర్, 3-వైర్ లేదా 4-వైర్ Pt100, Pt500, Pt1000 సెన్సార్లు అధిక ఖచ్చితత్వంతో ప్లాటినం మూలకాల ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు, స్థిరత్వం మరియు సరళత, మరియు ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత కొలత అవసరమయ్యే క్షేత్రాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఎ “PT100 థర్మల్ రెసిస్టర్ ఉష్ణోగ్రత కొలత వ్యవస్థ” PT100 సెన్సార్‌ను ఉపయోగించే సిస్టమ్‌ను సూచిస్తుంది, ఒక రకమైన రెసిస్టెన్స్ టెంపరేచర్ డిటెక్టర్ (Rtd), ఉష్ణోగ్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉండే విద్యుత్ నిరోధకతలో మార్పులను గుర్తించడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి; “PT” అంటే ప్లాటినం, మరియు “100” సెన్సార్ నిరోధకతను కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది 100 0°C వద్ద ohms విస్తృత పరిధిలో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఇది అత్యంత ఖచ్చితమైన మరియు స్థిరమైన పద్ధతి.

ప్లాటినం రెసిస్టర్లు మీడియం ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి (-200～650℃). ప్రస్తుతం, మార్కెట్‌లో మెటల్ ప్లాటినంతో తయారు చేయబడిన ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత కొలిచే థర్మల్ రెసిస్టర్‌లు ఉన్నాయి, Pt100 వంటివి, Pt500, Pt1000, మొదలైనవి.

PT100 యొక్క పని సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకోండి: PT100 అనేది Pt రెసిస్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్. పని సూత్రం రెసిస్టర్ యొక్క ఉష్ణ ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో దాని నిరోధక విలువ మారుతుంది. ఈ మార్పు సరళమైనది. 0℃ వద్ద, PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువ 100 ఓంలు. ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో, ప్రతిఘటన విలువ కూడా తదనుగుణంగా పెరుగుతుంది, కాబట్టి ప్రతిఘటన విలువను కొలవడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను ఖచ్చితంగా ఊహించవచ్చు.

హై-ప్రెసిషన్ 4-వైర్ క్లాస్ A PT100 ఉష్ణోగ్రత కొలత వ్యవస్థ

2-వైర్ PT100 ప్లాటినం నిరోధకత ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ ప్రోబ్ ఉష్ణోగ్రత కొలత వ్యవస్థ

3-వైర్ PT100 థర్మల్ రెసిస్టర్ సెన్సార్ ఉష్ణోగ్రత కొలత వ్యవస్థ

తగిన వైరింగ్ పద్ధతిని ఎంచుకోండి: సాధారణంగా, 2-వైర్, 3-వైర్ లేదా 4-వైర్ వైరింగ్ పద్ధతులను ఉపయోగించవచ్చు.

వంతెన ద్వారా వోల్టేజ్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్

PT100 సిస్టమ్ గురించి కీలక అంశాలు:
సెన్సార్ సూత్రం:
PT100 సెన్సార్ ప్లాటినం వైర్‌తో తయారు చేయబడింది, దీని విద్యుత్ నిరోధకత ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులతో ఊహించదగిన విధంగా మారుతుంది.

కొలత పద్ధతి:
PT100 ద్వారా కరెంట్ పంపినప్పుడు, సెన్సార్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ కొలుస్తారు, ఇది ప్రతిఘటన మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య తెలిసిన సంబంధం ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రతగా మార్చబడుతుంది.

విస్తృత అప్లికేషన్:
PT100 సెన్సార్లు సాధారణంగా పారిశ్రామిక ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడతాయి, ప్రయోగశాలలు, మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వం కారణంగా ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత కొలత అవసరమయ్యే ఇతర అప్లికేషన్లు.

PT100 సిస్టమ్ యొక్క భాగాలు:
PT100 సెన్సార్ ప్రోబ్:
వాస్తవ సెన్సింగ్ ఎలిమెంట్, సాధారణంగా ఒక సిరామిక్ కోర్ చుట్టూ చుట్టబడిన ప్లాటినం వైర్, కొలవడానికి పర్యావరణంలోకి చొప్పించబడింది.

సిగ్నల్ కండిషనింగ్ సర్క్యూట్రీ:
PT100 నుండి చిన్న రెసిస్టెన్స్ మార్పును విస్తరించి, కొలవగల వోల్టేజ్ సిగ్నల్‌గా మార్చే ఎలక్ట్రానిక్స్.

ప్రదర్శన లేదా డేటా సేకరణ వ్యవస్థ:
కొలిచిన ఉష్ణోగ్రతను ప్రదర్శించే పరికరం లేదా విశ్లేషణ కోసం డేటాను నిల్వ చేస్తుంది.

PT100 వ్యవస్థను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు:
అధిక ఖచ్చితత్వం:　అందుబాటులో ఉన్న అత్యంత ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది.
విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధి:　సెన్సార్ డిజైన్‌పై ఆధారపడి ఉష్ణోగ్రతలు -200°C నుండి 850°C వరకు కొలవగలవు.
మంచి సరళత:　ప్రతిఘటన మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం చాలా సరళంగా ఉంటుంది, సులభమైన డేటా వివరణ కోసం తయారు చేయడం.
స్థిరత్వం:　ప్లాటినం చాలా స్థిరమైన పదార్థం, కాలక్రమేణా స్థిరమైన రీడింగ్‌లను నిర్ధారిస్తుంది.

Pt100 థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ ఇండెక్సింగ్ టేబుల్

PT100 ప్లాటినం రెసిస్టర్ యొక్క మూడు వైరింగ్ పద్ధతులు సూత్రప్రాయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి: 2-వైర్ మరియు 3-వైర్ వంతెన పద్ధతి ద్వారా కొలుస్తారు, మరియు ఉష్ణోగ్రత విలువ మరియు అనలాగ్ అవుట్‌పుట్ విలువ మధ్య సంబంధం ముగింపులో ఇవ్వబడుతుంది. 4-తీగకు వంతెన లేదు. ఇది పూర్తిగా స్థిరమైన ప్రస్తుత మూలం ద్వారా పంపబడుతుంది, వోల్టమీటర్ ద్వారా కొలుస్తారు, మరియు చివరకు కొలిచిన ప్రతిఘటన విలువను ఇస్తుంది, ఇది ఉపయోగించడానికి కష్టం మరియు ఖరీదైనది.
ఎందుకంటే PT100 చిన్న ప్రతిఘటన విలువ మరియు అధిక సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ప్రధాన వైర్ యొక్క నిరోధక విలువను విస్మరించలేము. 3-వైర్ కనెక్షన్ యొక్క ఉపయోగం ప్రధాన లైన్ నిరోధకత వలన కొలత లోపాన్ని తొలగించగలదు.
2-వైర్ సిస్టమ్ పేలవమైన కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంది; 3-వైర్ సిస్టమ్ మెరుగైన ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంది; 4-వైర్ సిస్టమ్ అధిక కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంది, కానీ మరిన్ని వైర్లు అవసరం.

మేము వంతెన ద్వారా వోల్టేజ్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్ ఆధారంగా PT100 యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థితిని మాత్రమే తెలుసుకోవాలి. PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువ Rx యొక్క ప్రతిఘటన విలువకు సమానంగా లేనప్పుడు, వంతెన అవకలన పీడన సంకేతాన్ని అందిస్తుంది, ఇది చాలా చిన్నది. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ సాధారణంగా చాలా బలహీనంగా ఉన్నందున, సిగ్నల్ కండిషనింగ్ మరియు కన్వర్షన్ సర్క్యూట్‌ను విస్తరించడానికి లేదా సులభంగా ప్రసారం చేసే రూపంలోకి మార్చడానికి అవసరం, ప్రక్రియ, రికార్డ్ మరియు ప్రదర్శన. కొలిచిన సిగ్నల్ పరిమాణంలో స్వల్ప మార్పును ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చాలి. DC సిగ్నల్‌ను విస్తరించేటప్పుడు, op amp గుండా వెళుతున్నప్పుడు op amp యొక్క స్వీయ-డ్రిఫ్ట్ మరియు అసమతుల్య వోల్టేజ్ విస్మరించబడదు. విస్తరణ తర్వాత, కావలసిన పరిమాణం యొక్క వోల్టేజ్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్ కావచ్చు.
ప్లాటినం రెసిస్టర్ యొక్క నిరోధక విలువను సర్క్యూట్ గణన లేదా మల్టీమీటర్ కొలత ద్వారా పొందవచ్చు. PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువ మనకు తెలిసినప్పుడు, మేము ప్రతిఘటన విలువ ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను కొలవవచ్చు మరియు లెక్కించవచ్చు.

డేటా ప్రాసెసింగ్ కోసం తగిన అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగించండి: ప్రోగ్రామింగ్ ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను లెక్కించడానికి తెలిసిన ఉష్ణోగ్రత మరియు నిరోధక సంబంధాన్ని ఉపయోగించండి. PT100 యొక్క ప్రతిఘటన-ఉష్ణోగ్రత సంబంధం నాన్ లీనియర్ అని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ముఖ్యంగా తక్కువ లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతాల్లో, ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరింత సంక్లిష్టమైన అల్గారిథమ్‌లు అవసరం కావచ్చు.

పర్యావరణ కారకాల ప్రభావం: విద్యుదయస్కాంత జోక్యం వంటి పర్యావరణ కారకాల ద్వారా పనితీరు ప్రభావితం కావచ్చు, యాంత్రిక కంపనం, మరియు తేమ.

మూడు సాధారణ ఉష్ణోగ్రత కొలత గణన పద్ధతులు ఉన్నాయి:
ఉష్ణోగ్రత కొలత గణన పద్ధతి 1:
ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత అవసరం లేనప్పుడు, PT100 థర్మల్ రెసిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన విలువలో ప్రతి ఓం పెరుగుదలకు ఉష్ణోగ్రత 2.5℃ పెరుగుతుంది (తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగిస్తారు). PT100 ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క నిరోధక విలువ 100 0℃ ఉన్నప్పుడు, కాబట్టి ఈ సమయంలో సుమారు ఉష్ణోగ్రత = (PT100 నిరోధక విలువ-100)*2.5.

ఉష్ణోగ్రత కొలత గణన పద్ధతి 2:
ప్లాటినం రెసిస్టర్ యొక్క నిరోధక విలువ మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం

0～850℃ పరిధిలో: Rt=R0(1+వద్ద+Bt2);

-200～0℃ పరిధిలో: Rt=R0[1+వద్ద+Bt2+C(టి -100)3];

Rt ఉష్ణోగ్రత t℃ వద్ద ప్లాటినం రెసిస్టర్ యొక్క నిరోధక విలువను సూచిస్తుంది;

R0 ఉష్ణోగ్రత 0℃ వద్ద ప్లాటినం రెసిస్టర్ యొక్క నిరోధక విలువను సూచిస్తుంది;

ఎ, బి, C స్థిరాంకాలు, A=3.96847×10-3/℃; B=-5.847×10-7/℃; C=-4.22×10-12/℃;

పై సంబంధాన్ని కలిసే థర్మల్ రెసిస్టర్ కోసం, దాని ఉష్ణోగ్రత గుణకం దాదాపు 3.9×10-3/℃.

పై సూత్రం ద్వారా, ప్రతిఘటన విలువ ప్రకారం ఉష్ణోగ్రత ఖచ్చితంగా పరిష్కరించబడుతుంది, కానీ ఈ పద్ధతి యొక్క పెద్ద మొత్తం గణన కారణంగా, ఈ ప్రయోగం కోసం ఇది సిఫార్సు చేయబడలేదు.

ఉష్ణోగ్రత గణన పద్ధతి మూడు:
PT100 ఉష్ణోగ్రతతో మంచి సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంది మరియు మధ్యస్థ మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉష్ణోగ్రత కొలతకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువ దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఒకదానికొకటి సంబంధిత కొలత ప్రమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది విభిన్న ఉష్ణోగ్రతలు మరియు PT100 యొక్క నిరోధక విలువ మధ్య సంబంధిత సంబంధాన్ని అకారణంగా ప్రదర్శించగలదు.
PT100 స్కేల్ ద్వారా సంబంధిత నిరోధక విలువను తనిఖీ చేయడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను తెలుసుకోవచ్చు.

Pt100 థర్మల్ రెసిస్టర్ స్కేల్

ఈ పేపర్‌లో రూపొందించబడిన PT100 ఉష్ణోగ్రత కొలిచే పరికరం పరికరం పవర్ సప్లై సర్క్యూట్ మరియు త్రీ-ఆప్-amp ఇన్స్ట్రుమెంట్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ రూపకల్పనను పూర్తి చేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే తక్కువ-ధర నాలుగు-మార్గం కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ LM324ని ఉపయోగిస్తుంది..

1.1 వోల్టేజ్ సోర్స్ సర్క్యూట్

Pt100 థర్మల్ రెసిస్టర్ సెన్సార్ వోల్టేజ్ సోర్స్ సర్క్యూట్

చిత్రంలో సర్క్యూట్ 1 ఒక సాధారణ అనుపాత కార్యాచరణ సర్క్యూట్. సరళ ప్రాంతంలో పనిచేసే ఆదర్శ కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క విశ్లేషణ ప్రకారం, వర్చువల్ షార్ట్ మరియు వర్చువల్ బ్రేక్ సూత్రం ప్రకారం, అది పొందబడుతుంది:

వీట్‌స్టోన్ బ్రిడ్జ్ లెక్కింపు సర్క్యూట్ ఫార్ములా

,, అప్పుడు క్లోజ్డ్-లూప్ వోల్టేజ్ యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్యాక్టర్ 2 సార్లు, ఆపై V= 10V పొందబడుతుంది, మరియు ఇది వీట్‌స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క స్థిరమైన విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

1.2 వీట్‌స్టోన్ వంతెన మరియు PT100 యొక్క మూడు-వైర్ కనెక్షన్.
పై బొమ్మ వీట్‌స్టోన్ వంతెన. వంతెన సమతుల్యంగా ఉండాలంటే, పాయింట్లు B మరియు D పొటెన్షియల్‌లు సమానంగా ఉంటాయి. కాబట్టి వంతెన సమతుల్యంగా ఉన్నప్పుడు, R1 వరకు, R2 (సాధారణంగా స్థిర విలువలు) మరియు R0 (సాధారణంగా సర్దుబాటు విలువలు) చదువుతారు, కొలవవలసిన ప్రతిఘటన Rx పొందవచ్చు. R1/R2=M, అని పిలిచారు “గుణకం”.

వీట్‌స్టోన్ వంతెన మరియు PT100 మూడు-వైర్ కనెక్షన్ పద్ధతి

PT100 ఉష్ణోగ్రత కొలత సూత్రం ప్రకారం, PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువను సరిగ్గా తెలుసుకోవాలి, కానీ ప్రతిఘటన విలువను నేరుగా కొలవలేము, కాబట్టి మార్పిడి సర్క్యూట్ అవసరం. నిరోధక విలువ మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా గుర్తించబడే వోల్టేజ్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది”. వీట్‌స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ అనేది ప్రతిఘటనను సరిగ్గా కొలవగల పరికరం. చిత్రంలో చూపిన విధంగా 2, R1, R2, R3, మరియు R4 వరుసగా దాని వంతెన చేతులు. వంతెన సమతుల్యంగా ఉన్నప్పుడు, R1xR3=R2xR4 సంతృప్తి చెందింది. వంతెన అసమతుల్యత ఉన్నప్పుడు, పాయింట్లు a మరియు b మధ్య వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం ఉంటుంది. పాయింట్ల వోల్టేజ్ ప్రకారం a మరియు b, సంబంధిత ప్రతిఘటనను లెక్కించవచ్చు. ఇది అసమతుల్య వంతెనతో ప్రతిఘటనను కొలిచే సూత్రం:

PT100 మూడు-వైర్ సర్క్యూట్ కనెక్షన్ పద్ధతి

నిజానికి, PT100 యొక్క చిన్న నిరోధకత మరియు అధిక సున్నితత్వం కారణంగా, సీసం వైర్ యొక్క నిరోధకత లోపాలను కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, ఈ లోపాన్ని తొలగించడానికి మూడు-వైర్ కనెక్షన్ పద్ధతి తరచుగా పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతుంది. చిత్రం యొక్క చుక్కల భాగంలో చూపిన విధంగా 2, లీడ్ వైర్ రెసిస్టెన్స్ విలువ సమానంగా ఉంటుంది మరియు r. ఈ సమయంలో, వంతెన చేతులు R అవుతుంది, ఆర్, R+2r, మరియు Rt+2r. వంతెన సమతుల్యంగా ఉన్నప్పుడు: R2. (R1+2r) =R1.(R3+2r), క్రమబద్ధీకరించబడింది: Rt= R1R3/ R2+2 R1r/ R2- 2ఆర్. R1=R2 ఉన్నప్పుడు అని విశ్లేషణ చూపిస్తుంది, వైర్ నిరోధకతలో మార్పు కొలత ఫలితంపై ప్రభావం చూపదు.

1.3 మూడు-op-amp ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్
ఉష్ణోగ్రత 0℃~100℃ నుండి మారినప్పుడు, PT100 యొక్క ప్రతిఘటన 100Ω~138.51Ω పరిధిలో సుమారుగా సరళంగా మారుతుంది. పై వంతెన సర్క్యూట్ ప్రకారం, వంతెన 0℃ వద్ద సమతుల్యం చేయబడింది, కాబట్టి వంతెన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క సైద్ధాంతిక విలువ ఉండాలి 0 V, మరియు ఉష్ణోగ్రత 100℃ ఉన్నప్పుడు, వంతెన అవుట్‌పుట్: Uab=U7x(R1/(R1 + R2)-R3/(R2 + R3)), అంటే, Uab=10x(138.51/(10000 + 138.51)-100/(10000 + 100)) =0.037599V. ఇది మిల్లీవోల్ట్ సిగ్నల్ కాబట్టి, AD చిప్ ద్వారా గుర్తించగలిగేలా చేయడానికి ఈ వోల్టేజ్‌ని విస్తరించడం అవసరం.

చిత్రంలో చూపిన విధంగా 3, ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ అనేది ధ్వనించే వాతావరణంలో చిన్న సంకేతాలను విస్తరించే పరికరం. ఇది తక్కువ డ్రిఫ్ట్ వంటి ప్రయోజనాల శ్రేణిని కలిగి ఉంది, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం, అధిక సాధారణ-మోడ్ తిరస్కరణ నిష్పత్తి, విస్తృత విద్యుత్ సరఫరా పరిధి మరియు చిన్న పరిమాణం. ఇది పెద్ద సాధారణ-మోడ్ సిగ్నల్‌లపై అతివ్యాప్తి చేయబడిన అవకలన చిన్న సంకేతాల లక్షణాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది సాధారణ-మోడ్ సంకేతాలను తీసివేయగలదు మరియు అదే సమయంలో అవకలన సంకేతాలను విస్తరించగలదు. ప్రామాణిక మూడు-op-amp ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్, ఇక్కడ R8=R10 =20 kΩ, R9=R11=20 kΩ, R4=R7=100kΩ, ఇది ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ సిగ్నల్‌ను సుమారుగా విస్తరించగలదు 150 సార్లు, తద్వారా వంతెన యొక్క సైద్ధాంతిక అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ని విస్తరించవచ్చు 0 ~2.34 వి. కానీ ఇది సైద్ధాంతిక విలువ మాత్రమే. అసలు ప్రక్రియలో, ప్రతిఘటన మార్పులకు కారణమయ్యే అనేక అంశాలు ఉన్నాయి. అందువల్ల, సర్క్యూట్ జీరోయింగ్‌ను సులభతరం చేయడానికి R3ని ఖచ్చితమైన సర్దుబాటు నిరోధకంతో భర్తీ చేయవచ్చు.

PT100 సెన్సార్ త్రీ-ఆప్ amp ఇన్స్ట్రుమెంట్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్

2. సాఫ్ట్‌వేర్ డిజైన్

2.1 లీస్ట్ స్క్వేర్స్ మెథడ్ మరియు PT100 లీనియర్ ఫిట్టింగ్

0℃≤t≤850℃ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో, Pt100 నిరోధకత మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం: R=100 (1 +వద్ద+Bt2), ఇక్కడ A=3.90802x 10-3; B=- -5.80x 10-7; C=4.2735 x 10-12

PT100 మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రతిఘటన ఒక సంపూర్ణ రేఖీయ సంబంధం కాదు కానీ ఒక పారాబొలా అని చూడవచ్చు.. అందువల్ల, t వెలికితీస్తే, ఒక వర్గమూల ఆపరేషన్ అవసరం, ఇది మరింత సంక్లిష్టమైన ఫంక్షన్ ఆపరేషన్‌ను పరిచయం చేస్తుంది మరియు సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ యొక్క పెద్ద మొత్తంలో CPU వనరులను ఆక్రమిస్తుంది. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రతిఘటన మధ్య సంబంధాన్ని సరళంగా సరిపోయేలా మనం కనీసం చతురస్రాల పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు. ” ప్రయోగాత్మక డేటా ప్రాసెసింగ్ కోసం అతి తక్కువ చతురస్రాల కర్వ్ ఫిట్టింగ్ ఒక సాధారణ పద్ధతి. అసలు డేటాతో స్క్వేర్ ఎర్రర్‌ల మొత్తాన్ని తగ్గించడానికి బహుపది ఫంక్షన్‌ను కనుగొనడం దీని సూత్రం.

2.2 AD డిజిటల్ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత
PT100 ఉష్ణోగ్రత కొలత సూత్రం దాని నిరోధక విలువ ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందడం, కాబట్టి థర్మల్ రెసిస్టర్ యొక్క నిరోధక విలువను ముందుగా నిర్ణయించాలి. హార్డ్వేర్ సర్క్యూట్ ప్రకారం, బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uab మరియు op amp ఇన్స్ట్రుమెంట్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uad మధ్య సంబంధం: Uad = Uab. Auf ఎందుకంటే సిస్టమ్ 12-బిట్ AD చిప్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, డిజిటల్ పరిమాణం మరియు అనలాగ్ పరిమాణం మధ్య సంబంధం: Uad/AD=5/4096. వంతెన అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ మరియు డిజిటల్ పరిమాణం AD మధ్య సంబంధాన్ని మునుపటి రెండు సమీకరణాలను కలపడం ద్వారా పొందవచ్చు, అంటే, UAD/AD=5/(4096ఆన్). అప్పుడు, ఇది బ్రిడ్జ్ అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ ఎక్స్‌ప్రెషన్ Uab= U7xలో భర్తీ చేయబడింది (Rt/ (R1+Rt) -R3/ (R2+R3) ), మరియు Rr యొక్క వ్యక్తీకరణ మరియు డిజిటల్ పరిమాణం AD పొందవచ్చు. పరిష్కారం ఉంది:

AD డిజిటల్ మార్పిడి ఉష్ణోగ్రత సూత్రం

PT100 యొక్క ప్రతిఘటన విలువను తెలుసుకున్న తర్వాత, సెక్షన్‌లోని లీనియర్ ఫిట్టింగ్ సమీకరణం ప్రకారం సంబంధిత ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందవచ్చు 2.1.

2.3 సింగిల్-చిప్ డిజిటల్ ఫిల్టరింగ్
PT100 యొక్క ఉష్ణోగ్రత కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, సాఫ్ట్‌వేర్ ప్రోగ్రామింగ్‌లో డిజిటల్ ఫిల్టరింగ్ ప్రోగ్రామ్‌ను జోడించవచ్చు, హార్డ్‌వేర్ సర్క్యూట్‌ల జోడింపు అవసరం లేదు మరియు సిస్టమ్ యొక్క స్థిరత్వం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తుంది. సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ అప్లికేషన్ సిస్టమ్‌లో అనేక వడపోత పద్ధతులు ఉన్నాయి. నిర్దిష్ట ఎంపిక చేసినప్పుడు, వడపోత పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు మరియు వర్తించే వస్తువులను విశ్లేషించాలి మరియు పోల్చాలి, తగిన వడపోత పద్ధతిని ఎంచుకోవడానికి. మధ్యస్థ సగటు వడపోత పద్ధతి యొక్క అల్గోరిథం మొదట నిరంతరంగా N డేటాను సేకరించడం, ఆపై కనిష్ట విలువ మరియు గరిష్ట విలువను తీసివేయండి, మరియు చివరకు మిగిలిన డేటా యొక్క అంకగణిత సగటును లెక్కించండి. నెమ్మదిగా మారే పారామితులను కొలవడానికి ఈ వడపోత పద్ధతి అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత వంటివి, మరియు ప్రమాదవశాత్తు కారకాలు లేదా నమూనా అస్థిరత వలన ఏర్పడే లోపాల వల్ల కలిగే హెచ్చుతగ్గుల వల్ల కలిగే జోక్యాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గించవచ్చు.

సిస్టమ్ పని ప్రక్రియ:
కొలిచే వస్తువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు, PT100 యొక్క ప్రతిఘటన మార్పులు, మరియు వీట్‌స్టోన్ వంతెన సంబంధిత వోల్టేజ్ సిగ్నల్‌ను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది. ఈ సిగ్నల్ PT100 యొక్క ప్రతిఘటన యొక్క విధి. ఈ మిల్లీవోల్ట్ సిగ్నల్ మూడు-op-amp ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది మరియు AD చిప్‌కి పంపబడుతుంది, ఇది అనలాగ్ పరిమాణాన్ని డిజిటల్ పరిమాణంలోకి మారుస్తుంది మరియు మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా చదవబడుతుంది. మైక్రోకంట్రోలర్ AD చిప్ నుండి చిప్‌ను చదివి ఫిల్టరింగ్ ప్రోగ్రామ్‌ను అమలు చేస్తుంది, గణన ద్వారా స్థిరమైన డిజిటల్ పరిమాణాన్ని PT100 నిరోధకతగా మార్చడం. అప్పుడు మైక్రోకంట్రోలర్ ప్రస్తుత ఉష్ణోగ్రత విలువను లెక్కించడానికి ప్రతిఘటన విలువ పరిమాణం ప్రకారం సంబంధిత అమర్చిన సరళ నమూనాను ఎంపిక చేస్తుంది, మరియు చివరకు LCD డిస్ప్లేలో ఉష్ణోగ్రత డేటాను ప్రదర్శిస్తుంది.