¿Qué es una resistencia térmica del sensor PT100?? 3-cable sonda de temperatura PT100

Descripción general del sensor de resistencia térmica PT100 :
Cuando PT100 está en 0 grados Celsius, su resistencia es 100 ohmios, por eso se llama PT100. Su resistencia aumentará a una velocidad aproximadamente uniforme a medida que aumente la temperatura. Pero la relación entre ellos no es una relación proporcional simple, pero debería estar más cerca de una parábola. Dado que el aislamiento de la resistencia PT100 por grado Celsius es muy pequeño, Dentro de 1Ω, está destinado a tener un circuito más complicado, Porque en uso real, El cable será más largo, Habrá resistencia a la línea, y habrá interferencia, Entonces es más problemático leer la resistencia. PT100 generalmente tiene dos hilos, Métodos de medición de tres hilos y cuatro hilos, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. Cuantos más cables, cuanto más complejo es el circuito de medición y mayor será el costo, Pero la precisión correspondiente es mejor. Por lo general, hay varios esquemas de prueba, Usando un IC dedicado para leer, o una fuente de corriente constante, o un amplificador operacional para construir. Los IC dedicados son naturalmente caros, Entonces, este artículo utiliza un amplificador operacional para construir y recopilar valores de resistencia PT100. La siguiente figura es una imagen parcial de la escala PT100:

Chip PT100, eso es, su resistencia es 100 ohmios en 0 grados, 18.52 ohmios en -200 grados, 175.86 ohmios en 200 grados, y 375.70 ohmios en 800 grados.

Resistencia térmica tipo PT100 K, sonda de temperatura del sensor de temperatura termopar

3-cable sonda de temperatura PT100

Sensor de temperatura de montaje de superficie PT100 PLATINUM SERVOR TERMAL DE TEMPERACIÓN DE TEMPERACIÓN DEL MOTOR

La fórmula de resistencia térmica está en la forma Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t representa la temperatura Celsius, Ro es el valor de resistencia a cero grados Celsius, A, B, C son todos los coeficientes especificados., para Pt100, Ro es igual a 100 ℃.

El rango de medición del sensor de temperatura PT100:
-200℃～+850 ℃; Valor de desviación permitida △℃: Clase A ±(0.15＋ 0.002│t│), Clase B ±(0.30＋ 0.005│T│). Tiempo de respuesta térmica <30s; profundidad de inserción mínima: La profundidad de inserción mínima de la resistencia térmica es ≥200 mm.

Corriente permitida ≤5MA. Además, El sensor de temperatura PT100 también tiene las ventajas de la resistencia a la vibración, buena estabilidad, alta precisión, y alta resistencia a voltaje.

Ver? La corriente no puede ser mayor de 5 mA, y la resistencia cambia con la temperatura, Por lo tanto, el voltaje también debe prestarse atención a.

Para mejorar la precisión de la medición de la temperatura, Se debe usar una fuente de alimentación de puente de 1V, y la fuente de alimentación de referencia de 5V del convertidor A/D debe ser estable en el nivel de 1 mV. Si el precio lo permite, La linealidad del sensor PT100, El convertidor A/D y el amplificador operacional deben ser altos. Al mismo tiempo, El uso del software para corregir su error puede hacer que la temperatura medida sea precisa a ± 0.2 ℃.

El uso del sensor de temperatura PT100, El sensor de temperatura PT100 es una señal analógica. Tiene dos formularios en aplicaciones prácticas: Una es que no es necesario que se muestre y se recolecta principalmente a PLC. En este caso, Al usarlo, Solo se necesita un circuito integrado PT100. Cabe señalar que este circuito integrado no recopila señales de corriente, sino valores de resistencia. El circuito integrado PT100 (Necesita una fuente de alimentación de +-12VDC para proporcionar voltaje de trabajo) Convierte directamente la resistencia recolectada en 1-5vdc y la ingresa en el PLC. Después de un simple +-*/ cálculo, se puede obtener el valor de temperatura correspondiente (Este formulario puede recopilar múltiples canales al mismo tiempo.). Otro tipo es un solo sensor de temperatura PT100 (La fuente de alimentación de trabajo es de 24 VCC), que genera una corriente de 4-20 mA, y luego convierte la corriente de 4-20 mA en voltaje de 1-5V a través de una placa de circuito de corriente de 4-20 mA. La diferencia es que se puede conectar a un instrumento electromagnético que indica. El resto es básicamente el mismo, Así que no lo explicaré en detalle.

Rango de aplicación
* Aspectos, cilindros, tuberías de petróleo, tuberías de agua, tuberías de vapor, máquinas textiles, acondicionadores de aire, Calentadores de agua y otros espacios pequeños Medición y control de temperatura del equipo industrial.
* Aires acondicionados para automóviles, refrigeradores, congeladores, dispensadores de agua, máquinas de café, secadoras, hornos de secado a mediano y baja temperatura, cajas de temperatura constantes, etc..
* Medición de calor de la tubería de calefacción/enfriamiento, Aire acondicionado central medición de energía térmica doméstica y medición y control de temperatura de campo industrial.

Descripción general del principio del PT100 de tres hilos
La figura anterior es un circuito preamplificador PT100 de tres hilos. El sensor PT100 conduce a tres cables de exactamente el mismo material, diámetro y longitud del alambre, y el método de conexión se muestra en la figura. Se aplica un voltaje de 2 V al circuito del puente compuesto por R14, R20, R15, Z1, PT100 y su resistencia al cable. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 y cada condensador juegan un papel de filtrado y protección en el circuito. Se pueden ignorar durante el análisis estático. Z1, Z2, Z3 puede considerarse como cortocircuito, y D11, D12, D83 y cada condensador puede considerarse como un circuito abierto. Del divisor de voltaje de resistencia, V3 = 2*R20/(R14 + 20)= 200/1100 = 2/11 ……a. Del corto virtual, el voltaje de alfileres 6 y 7 de u8b es igual al voltaje del pin 5 V4 = v3 ……b. Desde el cortocircuito virtual, Sabemos que ninguna corriente fluye a través del segundo pin de U8A, Entonces la corriente que fluye a través de R18 y R19 es igual. (V2-V4)/R19 =(V5-V2)/R18 ……do. Desde el cortocircuito virtual, Sabemos que ninguna corriente fluye a través del tercer pin de U8A, V1 = v7 ……d. En el circuito del puente, R15 está conectado en serie con Z1, PT100 y resistencia a la línea, y el voltaje obtenido conectando PT100 y la resistencia de línea en serie se agrega al tercer pin de U8A a través de la resistencia R17, V7 = 2*(RX+2R0)/(R15+RX+2R0) ……mi. Desde el cortocircuito virtual, Sabemos que el voltaje del tercer pasador y el segundo pin de U8A son iguales, V1 = V2 ……F. De abcdef, obtenemos (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Simplificado, obtenemos v5 =(102.2*V7-100V3)/2.2, eso es, V5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2 ……gramo. El voltaje de salida V5 en la fórmula anterior es una función de RX. Veamos la influencia de la resistencia de la línea. Tenga en cuenta que hay dos V5 en el diagrama de circuito. En el contexto, Nos referimos al de U8A. No hay relación entre los dos. La caída de voltaje generada en la resistencia de la línea en la parte inferior de PT100 pasa a través de la resistencia de la línea media, Z2, y R22, y se agrega al décimo pin de U8C. De la desconexión virtual, Sabemos que v5 = v8 = v9 = 2*r0/(R15+RX+2R0) ……a. (V6-V10)/R25 = V10/R26……b. Del cortocircuito imaginario, Sabemos que v10 = v5……do. De la fórmula ABC, obtenemos v6 =(102.2/2.2)V5 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)]……h. Del grupo de ecuaciones compuesto de fórmula gh, Sabemos que si se miden los valores de V5 y V6, RX y R0 se pueden calcular. Conociendo RX, Podemos conocer la temperatura buscando la escala PT100. Por lo tanto, obtenemos dos fórmulas, a saber, v6 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)] y v5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2. V5 y V6 son los voltajes que queremos coleccionar, que son condiciones conocidas. Para obtener la fórmula final, Tenemos que resolver estas dos fórmulas. Por cierto, Z1, Z2 y Z3 son tres condensadores de shole de filtro de tres terminales. Los objetos reales se muestran en la figura a continuación, con versiones de montaje en plug-in y superficie.