درجہ حرارت کا حصول 2, 3, اور 4 تار PT100 درجہ حرارت سینسر

مضمون میں متعارف کرایا گیا ہے 2, 3, اور 4-تار PT100 سینسر مزاحمت کی تبدیلیوں کے ذریعہ وولٹیج سگنلز میں تبدیل ہوجاتے ہیں, اور ایک مستقل موجودہ ذریعہ سینسر کی حفاظت اور سگنل کی تبدیلی کی درستگی کو یقینی بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. ایک PT100 سینسر اپنی برقی مزاحمت میں تبدیلی کی پیمائش کرکے درجہ حرارت حاصل کرتا ہے, جو براہ راست اس درجہ حرارت سے منسلک ہوتا ہے جس کا انکشاف ہوتا ہے; جیسے جیسے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے, سینسر کے اندر پلاٹینم عنصر کی مزاحمت بھی بڑھ جاتی ہے, اس مزاحمتی تبدیلی کی بنیاد پر درجہ حرارت کے عین مطابق حساب کتاب کی اجازت دینا; بنیادی طور پر, the “100” PT100 میں اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ سینسر کی مزاحمت ہے 100 اوہم 0 ° C پر, اور یہ قدر درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کے ساتھ پیش گوئی کرتی ہے. سرکٹ ڈیزائن میں MCP604 آپریشنل یمپلیفائر کا اطلاق اس کی خصوصیات کے اثرات پر زور دیتا ہے جیسے کم ان پٹ آفسیٹ وولٹیج اور تعصب کی درستگی پر موجودہ. سافٹ ویئر انشانکن سرکٹ ڈیزائن میں درستگی کو بہتر بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے, جسمانی ایڈجسٹمنٹ کی تکلیف سے گریز کرنا. آخر میں, مضمون درجہ حرارت اور پلاٹینم مزاحمت کی قیمت کے مابین تعلقات کا فارمولا دیتا ہے, جو درجہ حرارت کی قیمت کا حساب لگانے کے لئے استعمال ہوتا ہے.

درجہ حرارت کے حصول کا ڈیزائن 2 تار PT100 درجہ حرارت سینسر

چین کی مرضی کے مطابق 3-تار PT100 درجہ حرارت سینسر کا درجہ حرارت کا حصول

درجہ حرارت کا حصول 4 تار PT100 درجہ حرارت سینسر

PT100 درجہ حرارت کے حصول کے بارے میں کلیدی نکات:
مزاحم درجہ حرارت کا پتہ لگانے والا (rtd):
PT100 RTD کی ایک قسم ہے, مطلب یہ ہے کہ اس کی برقی مزاحمت میں تبدیلیوں کا پتہ لگانے سے درجہ حرارت کی پیمائش ہوتی ہے.
پلاٹینم عنصر:
PT100 میں سینسنگ عنصر پلاٹینم سے بنا ہے, جو مزاحمت اور درجہ حرارت کے مابین ایک انتہائی مستحکم اور لکیری تعلقات کی نمائش کرتا ہے.
پیمائش کا عمل: سینسر کو ماحول میں رکھا جاتا ہے جہاں درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کی ضرورت ہوتی ہے.
پلاٹینم عنصر کی مزاحمت ایک سرشار الیکٹرانک سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے.
اس کے بعد ماپا مزاحمت کی قیمت کو ریاضی کے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے جو پلاٹینم کے معروف درجہ حرارت کے گتانک کی بنیاد پر ہوتا ہے۔.

PT100 سینسر کے فوائد:
اعلی درستگی: پلاٹینم کے مستحکم سلوک کی وجہ سے ایک انتہائی درست درجہ حرارت سینسر میں سے ایک سمجھا جاتا ہے.
درجہ حرارت کی وسیع حد:　سینسر ڈیزائن پر منحصر ہے کہ -200 ° C سے 850 ° C تک درجہ حرارت کی پیمائش کرسکتا ہے.
اچھی لکیریٹی: مزاحمت اور درجہ حرارت کے مابین تعلقات نسبتا line لکیری ہیں, اعداد و شمار کی تشریح کو آسان بنانا.

اہم تحفظات:
انشانکن: درست پیمائش کو یقینی بنانے کے لئے, PT100 سینسروں کو ایک حوالہ معیار کے خلاف باقاعدگی سے کیلیبریٹ کرنے کی ضرورت ہے.
تار کے خلاف مزاحمت کی قیادت کریں: متصل تاروں کی مزاحمت پیمائش کی درستگی کو متاثر کرسکتی ہے, لہذا لیڈ تار معاوضے پر مناسب غور کرنا اکثر ضروری ہوتا ہے.
درخواست مناسب: جبکہ انتہائی درست ہے, PT100 سینسر انتہائی سخت ماحول یا ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں نہیں ہوسکتے ہیں جن میں بہت تیز ردعمل کے اوقات کی ضرورت ہوتی ہے.

1. سگنل کے حصول کے بنیادی اصول
PT100 درجہ حرارت کے اشاروں کو مزاحمتی نتائج میں تبدیل کرتا ہے, اور اس کی مزاحمتی قیمت کی حدود ہیں 0 200ω. اشتہار کنورٹر صرف وولٹیج کو تبدیل کرسکتا ہے اور براہ راست درجہ حرارت جمع نہیں کرسکتا. لہذا, PT100 کو طاقت دینے اور مزاحمت کی تبدیلیوں کو وولٹیج میں تبدیل کرنے میں تبدیل کرنے کے لئے 1MA مستقل موجودہ ماخذ کی ضرورت ہے. مستقل موجودہ ماخذ کو استعمال کرنے کا فائدہ یہ ہے کہ یہ سینسر کی زندگی کو بڑھا سکتا ہے. چونکہ ان پٹ سگنل کی حد ہے 0 200MV سے, برقی سگنل ڈیٹا حاصل کرنے کے لئے سگنل کو بڑھاوا دینے اور پھر AD کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہے.

مستقل وولٹیج سورس ڈیزائن استعمال نہ کرنے کی وجوہات:

اگر بجلی کی فراہمی کے لئے مستقل وولٹیج کا ذریعہ استعمال کیا جاتا ہے, اور پھر ریزسٹر اور PT100 سیریز میں جڑے ہوئے ہیں, اور وولٹیج تقسیم ہے, ایک مسئلہ ہے. جب PT100 کی مزاحمت بہت چھوٹی ہو, PT100 کے ذریعے بہہ جانے والا موجودہ بہت بڑا ہے, ایک کم سینسر زندگی کا نتیجہ.

2. او پی اے ایم پی نے ایم سی پی 604 کا استعمال کیا
MCP604 خصوصیات:
1) Voltage range is 2.7~6.0V
2) Output is Rail-to-Rail
3) آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد: -40°C to +85°C
4) Input offset voltage is ±3mV, typical value is 1mV, high sensitivity.
5) Input bias current is 1pA, when TA = +85°C, I=20pA, improves acquisition accuracy.
6) Linear output voltage swing: VSS+0.1 ~ VDD–0.1, unit is V.

When the power supply voltage is 3.3V, the linear output voltage swing is 0.1~3.2V. In order to ensure that the amplified signal works in the linear region, when VDD=3.3V, we set the MCP604 output voltage to remain at: 0.5V ~ 2.5V to meet the requirements of op amp circuit design.

The op amp in the analog electronics book is an ideal operational amplifier, which is different from the actual amplifier. لہذا, it is necessary to consider “input offset voltage”, “input bias current” اور “linear output voltage swing” when designing.

3. Circuit diagram
اعداد و شمار میں R11 ایک تعصب سرکٹ ہے جس میں تفریق یمپلیفائر آؤٹ پٹ کے آخری مرحلے کو سنترپتی مسخ سے روکتا ہے.
1) آؤٹ پٹ کی خرابی کو کم کرنے کے لئے ایک مناسب امپلیفیکیشن عنصر منتخب کریں. کیونکہ ان پٹ آفسیٹ وولٹیج کے وجود کی وجہ سے, جب پروردن کا عنصر بڑھتا ہے, آؤٹ پٹ غلطی میں بھی اضافہ ہوگا, جس پر ڈیزائن میں غور کرنا چاہئے.
2) اس سرکٹ کا پروردن عنصر ہے 10. فرض کریں کہ عام ان پٹ آفسیٹ وولٹیج 3MV ہے, اگر ان پٹ سگنل 5MV میں تبدیل ہوتا ہے, 2ایم وی کو بڑھاوا نہیں دیا جائے گا, جو 20MV کی آؤٹ پٹ غلطی پیدا کرے گا.

PT100 درجہ حرارت کا پتہ لگانے والا OP AMP MCP604 سرکٹ ڈایاگرام کا استعمال کرتے ہوئے

Vo4 = (Vin1 – vref)*10
io = 1ma, VREF = VO3 = 1.65V
1.7وی<= vin<= 1.9V, 1.7وی<= V02<= 1.9
1.8وی<= VO1<= 2v, اس بات کو یقینی بنائیں کہ او پی اے ایم پی لکیری خطے میں کام کرتا ہے, یہ بہت اہم ہے
0.5وی<= VO4<= 2.5V, اس بات کو یقینی بنائیں کہ او پی اے ایم پی لکیری خطے میں کام کرتا ہے, اسی وجہ سے سیریز میں 50Ω کی ضرورت ہے.

جب ان پٹ مزاحمت 1ω کی طرف سے تبدیل ہوتی ہے, VOUT 10MV میں تبدیل ہوتا ہے. چونکہ MCP604 کا ان پٹ معاوضہ وولٹیج ± 3MV ہے, جب 0.3333Ω کی تبدیلی ہو, 3.333MV کی تبدیلی ہوگی, اور حصول کی حساسیت زیادہ ہے.
جب 0<= رن<= 200ω ان پٹ, چونکہ لوپ سیریز میں 50ω کے ساتھ جڑا ہوا ہے, 50اوہ<= rx<= 250
Vin1 – vref = rx*0.001, یونٹ a

4. سافٹ ویئر انشانکن
نئے انجینئر ہمیشہ مزاحم کاروں کی درستگی کو بہتر بنانے کی کوشش کرتے ہیں, لیکن غلطی اب بھی بڑی ہے. کچھ انجینئر مستقل طور پر ایڈجسٹ ریزسٹرس کا استعمال کرتے ہیں, ان کی مزاحمت کی اقدار کو ایڈجسٹ کریں, اور آؤٹ پٹ کو منتقلی کے تعلقات کو پورا کرنے کے لئے ملٹی میٹر کا استعمال کریں. ایسا لگتا ہے کہ اس درستگی میں بہتری آئی ہے, لیکن یہ پیداوار کے لئے آسان نہیں ہے, اور پی سی بی ڈیزائن کی دشواری میں بھی اضافہ ہوا ہے. یہاں تک کہ اگر ڈیبگنگ ہو گئی ہو, اگر ایڈجسٹمنٹ سکرو ہاتھ سے چھو لیا جائے, یہ غلطیوں کا سبب بن سکتا ہے. واحد راستہ یہ ہے کہ درست انشانکن کو حاصل کرنے میں مدد کے ل production پیداوار اور سافٹ ویئر کے لئے فکسڈ ریزسٹر استعمال کریں.
1) جب رن = 0, وولٹیج کی قیمت پڑھیں اور اسے V50 کے بطور ریکارڈ کریں. V50 کو بچائیں, یہ PT100 مزاحم ویلیو کی تبدیلی کے ساتھ تبدیل نہیں ہوگا کیونکہ یہ مستقل موجودہ ماخذ کے ذریعہ چلتا ہے.
2) برائے نام ریزسٹر کو مربوط کریں, آئیے RSS = 100ω, وولٹیج کی قیمت پڑھیں اور اسے V150 کے طور پر ریکارڈ کریں. V150 کو بچائیں, جب درجہ حرارت ہوتا ہے تو وولٹیج کی قیمت پڑھتی ہے 0.
3) موجودہ پروردن کے عنصر کا حساب لگائیں: io = (v150 – V50) / Rs; مجھے بچائیں, اس کا مطلب یہ ہے کہ انشانکن کیا جاتا ہے.
4) جب ان پٹ مزاحمت r ہے, وولٹیج پڑھنا VO ہے, پھر r = (vo- V50) / io
مذکورہ بالا تفصیل کے ذریعے, سافٹ ویئر انشانکن کے بڑے فوائد ہیں, نہ صرف آسان پیداوار, بلکہ اعلی درستگی بھی. تاکہ درستگی کو بہتر بنایا جاسکے, آؤٹ پٹ وولٹیج کو کئی وقفوں میں بھی تقسیم کیا جاسکتا ہے, الگ الگ کیلیبریٹڈ, اور مختلف IO حاصل کیا جاسکتا ہے, تاکہ آؤٹ پٹ لکیریٹی بہتر ہوگی. یہ خیالات میرے ڈیزائن میں جھلکتے ہیں.

او پی اے ایم پی ایم سی پی 604 سرکٹ ڈیزائن

5. درجہ حرارت کا حساب لگائیں
جب درجہ حرارت سے کم ہو 0,
r0*c*t^4 – 100r0*c*t^3 + r0*b*t^2 + r0*a*t + R0 – rt = 0
جب درجہ حرارت سے زیادہ یا اس کے برابر ہو 0, rt = r0*(1+a*t+b*t*t)
تفصیل:
RT T ℃ پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے
R0 0 ℃ 100ω پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے
a = 3.9082 × 10^-3
b = -5.80195 × 10^-7
c = -4.2735 × 10^-12

6. PT100 درجہ حرارت سینسر
PT100 درجہ حرارت سینسر ایک مثبت درجہ حرارت کے گتانک تھرمسٹر سینسر ہے, اور اس کے اہم تکنیکی پیرامیٹرز مندرجہ ذیل ہیں:
1) پیمائش کے درجہ حرارت کی حد: -200℃ ~ +850 ℃;
2) قابل انحراف کی قیمت Δ ℃: گریڈ اے ±(0.15+0.002|t|), گریڈ بی ±(0.30+0.005|t|);
3) کم سے کم اندراج کی گہرائی: تھرمل ریزسٹر کی کم سے کم اندراج کی گہرائی ≥200 ملی میٹر ہے;
4) قابل موجودہ: < 5ایم اے;
5) PT100 درجہ حرارت سینسر میں بھی کمپن مزاحمت کے فوائد ہیں, اچھا استحکام, اعلی درستگی, اور ہائی پریشر. پلاٹینم تھرمل ریزسٹر کی اچھی لکیریٹی ہے. جب درمیان تبدیل ہو رہا ہو 0 اور 100 ڈگری سیلسیس, زیادہ سے زیادہ نان لائنر انحراف 0.5 ℃ سے کم ہے;
جب درجہ حرارت < 0, r0*c*t^4 – 100r0*c*t^3 + r0*b*t^2 + r0*a*t + R0 – rt = 0
جب درجہ حرارت ≥ 0, rt = r0*(1+a*t+b*t*t)
مذکورہ بالا تعلقات کے مطابق, تقریبا مزاحمت کی حد ہے: 18اوہ ~ 390.3o, -197℃ 18ω ہے, 850اوہ 390.3o ہے;
تفصیل:
RT T ℃ پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے, R0 0 ℃ پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے, 100اوہ
a = 3.9082 × 10^-3, b = -5.80195 × 10^-7, c = -4.2735 × 10^-12
PT100 پلاٹینم میٹل درجہ حرارت سینسر انسٹرکشن دستی
6) سرکٹ ڈیزائن
7) PT100 درجہ حرارت اور مزاحمت کے مابین تعلقات
PT100 temperature and resistance satisfy the following equation:
When temperature ≤0, R0*C*t^4 – 100*R0*C*t^3 + r0*b*t^2 + r0*a*t + R0 – rt = 0
When temperature ≥0, r0*b*t^2 + r0*a*t + R0 – Rt =0

PT100 temperature and resistance comparison table

تفصیل:
RT T ℃ پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے, R0 0 ℃ پر پلاٹینم ریزسٹر کی مزاحمتی قیمت ہے, 100اوہ
a = 3.9082 × 10^-3, b = -5.80195 × 10^-7, c = -4.2735 × 10^-12

1. For the convenience of calculation, when the temperature is ≤0, let:
double a=R0*C*100000=100*(-4.2735×10^-12)*100000=-4.2735/100000
double b=–100*R0*C*100000=-100*100*(-4.2735×10^-12)*100000=4.2735/1000
double c= R0*B*100000=100*(-5.80195×10^-7)*100000=-5.80195
double d=R0*A*100000=100*(3.9082×10^-3)*100000=39082
double e= (100-Rt)*100000
When temperature ≤ 0, a*t^4 + b*t^3 + c*t^2 + d*t + e=0
where x3 is the solution of PT100 when it is less than 0℃.

2. For ease of calculation, when the temperature is greater than or equal to 0
double a= R0*B*100000=100*(-5.80195×10^-7)*100000=-5.80195
double b=R0*A*100000=100*(3.9082×10^-3)*100000=39082
double c= (100-Rt)*100000
When the temperature is ≥0, a*t^2 + b*t + c =0
t = [ SQRT( b*b – 4*a*c )-بی ] / 2 / a
19.785Ω corresponds to -197℃, مائع نائٹروجن کا درجہ حرارت
18.486ω -200 ℃ سے مطابقت رکھتا ہے
96.085ω -10 ℃ سے مطابقت رکھتا ہے
138.505ω 100 ℃ سے مطابقت رکھتا ہے
175.845ω 200 ℃ سے مساوی ہے
247.045ω 400 ℃ سے مطابقت رکھتا ہے