Che cos'è una resistenza termica del sensore PT100? 3-sonda di temperatura PT100 a filo

Panoramica del sensore di resistenza termica PT100 :
Quando Pt100 è a 0 gradi Celsius, La sua resistenza è 100 ohm, Ecco perché si chiama PT100. La sua resistenza aumenterà a una velocità approssimativamente uniforme con l'aumento della temperatura. Ma la relazione tra loro non è una semplice relazione proporzionale, ma dovrebbe essere più vicino a una parabola. Poiché l'isolamento della resistenza Pt100 per grado Celsius è molto piccolo, entro 1Ω, è destinato ad avere un circuito più complicato, Perché nell'uso effettivo, Il filo sarà più lungo, Ci sarà resistenza alla linea, E ci saranno interferenze, Quindi è più problematico leggere la resistenza. PT100 di solito ha due fili, Metodi di misurazione a tre fili e a quattro fili, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi. Più fili, Più complesso è il circuito di misurazione e maggiore è il costo, Ma la precisione corrispondente è migliore. Di solito ci sono diversi schemi di test, Utilizzando un IC dedicato per la lettura, o una fonte di corrente costante, o un amplificatore operativo da costruire. Gli IC dedicati sono naturalmente costosi, Quindi questo articolo utilizza un amplificatore operazionale per costruire e raccogliere valori di resistenza PT100. La figura seguente è un'immagine parziale della scala PT100:

PT100 Chip, questo è, La sua resistenza è 100 ohm a 0 gradi, 18.52 ohm a -200 gradi, 175.86 ohm a 200 gradi, E 375.70 ohm a 800 gradi.

Resistenza termica del tipo PT100 K, sonda di temperatura della temperatura della termocoppia

3-sonda di temperatura PT100 a filo

Sensore di temperatura del supporto superficiale PT100 Sonda di temperatura del motore del resistore termico platino

La formula della resistenza termica è nella forma di Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t rappresenta la temperatura Celsius, Ro è il valore di resistenza a zero gradi Celsius, UN, B, C sono tutti coefficienti specificati, per Pt100, Ro è pari a 100 ℃.

L'intervallo di misurazione del sensore di temperatura PT100:
-200℃～+850 ℃; valore di deviazione ammissibile △℃: Classe A ±(0.15＋ 0,002│t│), Classe B ±(0.30＋ 0,005│t│). Tempo di risposta termica <30S; profondità minima di inserimento: La profondità minima di inserimento del resistore termico è ≥200mm.

Corrente consentita ≤5ma. Inoltre, Il sensore di temperatura PT100 presenta anche i vantaggi della resistenza alle vibrazioni, buona stabilità, alta precisione, e resistenza ad alta tensione.

Vedere? La corrente non può essere maggiore di 5 mA, e la resistenza cambia con la temperatura, Quindi anche la tensione dovrebbe essere prestata attenzione.

Al fine di migliorare l'accuratezza della misurazione della temperatura, Dovrebbe essere utilizzata un alimentatore a ponte da 1 V, e l'alimentazione di riferimento 5V del convertitore A/D dovrebbe essere stabile a livello 1MV. Se il prezzo lo consente, La linearità del sensore PT100, Il convertitore A/D e l'amplificatore OP dovrebbero essere elevati. Allo stesso tempo, L'uso del software per correggere il proprio errore può rendere la temperatura misurata accurata a ± 0,2 ℃.

L'uso del sensore di temperatura PT100, Il sensore di temperatura PT100 è un segnale analogico. Ha due forme in applicazioni pratiche: Uno è che non deve essere visualizzato e viene raccolto principalmente su PLC. In questo caso, Quando lo usi, È necessario un solo circuito integrato PT100. Va notato che questo circuito integrato raccoglie non segnali di corrente ma valori di resistenza. Il circuito integrato PT100 (ha bisogno di un alimentatore +-12vdc per fornire tensione di lavoro) Converte direttamente la resistenza raccolta in 1-5VDC e la inserisce nel PLC. Dopo un semplice +-*/ calcolo, È possibile ottenere il valore di temperatura corrispondente (Questo modulo può raccogliere più canali contemporaneamente). Un altro tipo è un singolo sensore di temperatura PT100 (L'alimentazione di lavoro è 24 VDC), che genera una corrente 4-20 mA, e quindi converte la corrente 4-20 mA in tensione 1-5 V attraverso una scheda circuit di corrente 4-20 mA. La differenza è che può essere collegato a uno strumento elettromagnetico. Il resto è sostanzialmente lo stesso, Quindi non lo spiegherò in dettaglio.

Gamma di applicazioni
* Cuscinetti, cilindri, tubi di petrolio, tubi dell'acqua, tubi a vapore, macchine tessili, condizionatori d'aria, scaldabagni e altri piccoli spazi per la misurazione e controllo della temperatura delle apparecchiature industriali.
* Condizionatori d'aria dell'auto, frigoriferi, congelatori, distributori d'acqua, macchine per il caffè, essiccatori, forni di asciugatura media e bassa temperatura, scatole a temperatura costante, ecc.
* Tubatura riscaldante/raffreddamento per la misurazione di calore, Misurazione e controllo della temperatura e controllo della temperatura e controllo del campo industriale di condizionamento dell'aria centrale.

Panoramica del principio di tre fili PT100
La figura sopra è un circuito preamplificatore PT100 a tre fili. Il sensore PT100 conduce a tre fili esattamente dello stesso materiale, diametro del filo e lunghezza, e il metodo di connessione è mostrato nella figura. Una tensione di 2 V viene applicata al circuito del ponte composto da R14, R20, R15, Z1, PT100 e la sua resistenza al filo. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 e ogni condensatore svolgono un ruolo di filtraggio e protezione nel circuito. Possono essere ignorati durante l'analisi statica. Z1, Z2, Z3 può essere considerato corto circuito, e D11, D12, D83 e ogni condensatore possono essere considerati un circuito aperto. Dal divisore di tensione di resistenza, V3 = 2*r20/(R14 + 20)= 200/1100 = 2/11 ……UN. Dal corto virtuale, la tensione di pin 6 E 7 di U8b è uguale alla tensione del pin 5 V4 = V3 ……B. Dal corto circuito virtuale, Sappiamo che nessuna corrente scorre attraverso il secondo pin di U8a, Quindi la corrente che scorre attraverso R18 e R19 è uguale. (V2-V4)/R19 =(V5-V2)/R18 ……C. Dal corto circuito virtuale, Sappiamo che nessuna corrente scorre attraverso il terzo pin di U8a, V1 = V7 ……D. Nel circuito del ponte, R15 è collegato in serie con Z1, PT100 e resistenza alla linea, e la tensione ottenuta collegando Pt100 e la resistenza alla linea in serie viene aggiunta al terzo pin di U8A attraverso il resistore R17, V7 = 2*(RX+2R0)/(R15+RX+2R0) ……e. Dal corto circuito virtuale, Sappiamo che la tensione del terzo pin e il secondo pin di U8A sono uguali, V1 = v2 ……F. Da Abcdef, otteniamo (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Semplificato, otteniamo v5 =(102.2*V7-100v3)/2.2, questo è, V5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2 ……G. La tensione di uscita V5 nella formula sopra è una funzione di Rx. Diamo un'occhiata all'influenza della resistenza alla linea. Si noti che ci sono due V5 nel diagramma del circuito. Nel contesto, ci riferiamo a quello su u8a. Non esiste alcuna relazione tra i due. La caduta di tensione generata sulla resistenza della linea nella parte inferiore di Pt100 passa attraverso la resistenza della linea media, Z2, e R22, e viene aggiunto al decimo pin di U8C. Dalla disconnessione virtuale, Sappiamo che V5 = V8 = V9 = 2*R0/(R15+RX+2R0) ……UN. (V6-V10)/R25 = V10/R26……B. Dal corto circuito immaginario, Sappiamo che V10 = V5……C. Dalla formula ABC, otteniamo v6 =(102.2/2.2)V5 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)]……H. Dal gruppo di equazioni composto da formula GH, Sappiamo che se vengono misurati i valori di V5 e V6, Rx e R0 possono essere calcolati. Conoscere Rx, Possiamo conoscere la temperatura guardando la scala PT100. Perciò, Riceviamo due formule, vale a dire v6 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)] e v5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2. V5 e V6 sono le tensioni che vogliamo raccogliere, che sono condizioni note. Per ottenere la formula finale, Dobbiamo risolvere queste due formule. A proposito, Z1, Z2 e Z3 sono tre condensatori a foro filtro a tre terminali. Gli oggetti effettivi sono mostrati nella figura seguente, con versioni plug-in e montaggio superficiale.