PT100センサー熱抵抗器とは? 3-ワイヤー PT100 温度プローブ

PT100サーマル抵抗センサーの概要 :
PT100があるとき 0 摂氏, その抵抗はです 100 オーム, そのため、PT100という名前です. 温度が上昇すると、その抵抗はほぼ均一な速度で増加します. しかし、それらの間の関係は単純な比例関係ではありません, しかし、放物線に近いはずです. 摂氏1度あたりのPT100抵抗の分離は非常に小さいため, 1Ω以内, より複雑な回路があることが運命づけられています, 実際に使用しているからです, ワイヤーは長くなります, ライン抵抗があります, そして、干渉があります, したがって、抵抗を読むのはもっと面倒です. PT100には通常、2線があります, 三線および四線測定方法, それぞれが独自の利点と短所を備えています. より多くのワイヤー, 測定回路が複雑になるほど、コストが高くなります, しかし、対応する精度の方が優れています. 通常、いくつかのテストスキームがあります, 読み取りに専用のICを使用します, または一定の電流源, または構築するOPアンプ. 専用のICSは自然に高価です, したがって、この記事ではOP AMPを使用してPT100抵抗値を構築および収集します. 次の図は、PT100スケールの部分的な写真です:

PT100チップ, あれは, その抵抗はです 100 オームで 0 度, 18.52 オームで -200 度, 175.86 オームで 200 度, そして 375.70 オームで 800 度.

PT100 Kタイプの熱抵抗, 熱電対温度センサー温度プローブ

3-ワイヤー PT100 温度プローブ

表面マウント温度センサーPT100プラチナサーマル抵抗モーター温度プローブ

熱抵抗の式は Rt=Ro の形式になります。(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(T-100)*t*t*t], t は摂氏温度を表します, Ro は摂氏 0 度での抵抗値です, あ, B, C はすべて指定された係数です, Pt100の場合, Roは100℃に等しい.

PT100温度センサーの測定範囲:
-200℃～+850℃; 許容偏差値△℃: クラスA±(0.15＋0.002│T│), クラスB±(0.30＋0.005│T│). 熱応答時間 <30s; 最小挿入深度: 熱抵抗器の最小挿入深さは≥200mmです.

許容電流≤5MA. 加えて, PT100温度センサーには、振動抵抗の利点もあります, 良い安定性, 高い正確性, および高電圧抵抗.

見る? 電流は5maを超えることはできません, 抵抗は温度とともに変化します, したがって、電圧も注意を払う必要があります.

温度測定の精度を改善するため, 1Vブリッジ電源を使用する必要があります, A/Dコンバーターの5V参照電源は、1MVレベルで安定している必要があります. 価格が許せば, PT100センサーの直線性, A/DコンバーターとOP AMPは高くする必要があります. 同時に, ソフトウェアを使用してエラーを修正すると、測定された温度が±0.2°に正確になります。.

PT100温度センサーの使用, PT100温度センサーはアナログ信号です. 実際のアプリケーションには2つのフォームがあります: 1つは、表示する必要がなく、主にPLCに収集されることです. この場合, それを使用するとき, 必要なPT100統合回路は1つだけです. この積分回路は、現在の信号ではなく抵抗値を収集することに注意する必要があります. PT100統合回路 (作業電圧を提供するには、 +-12VDC電源が必要です) 収集された抵抗を1-5VDCに直接変換し、PLCに入力します. 単純な後 +-*/ 計算, 対応する温度値を取得できます (このフォームは複数のチャネルを同時に収集できます). 別のタイプは、単一のPT100温度センサーです (作業電源は24VDCです), 4-20MA電流を生成します, 4-20MA電流を4-20MA電流回路基板から1-5V電圧に変換します. 違いは、それが電磁を示す機器に接続できることです. 残りは基本的に同じです, だから私はそれを詳細に説明しません.

適用範囲
* ベアリング, シリンダー, オイルパイプ, 水道管, 蒸気パイプ, テキスタイルマシン, エアコン, 給湯器およびその他の小さなスペース産業機器温度測定と制御.
* 車のエアコン, 冷蔵庫, 冷凍庫, ウォーターサーバー, コーヒーマシン, 乾燥機, 中および低温乾燥オーブン, 一定の温度ボックス, 等.
* 加熱/冷却パイプライン熱計量, 中央エアコン家庭用熱エネルギー測定と産業畑の温度測定と制御.

3線PT100の原理の概要
上の図は、3線PT100プリアンプ回路です. PT100センサーは、まったく同じ材料の3つのワイヤにつながります, ワイヤーの直径と長さ, 接続方法を図に示します. R14で構成されるブリッジ回路に2Vの電圧が適用されます, R20, R15, Z1, PT100とそのワイヤ抵抗. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83と各コンデンサが回路でフィルタリングと保護の役割を果たします. 静的分析中に無視できます. Z1, Z2, Z3は短絡と見なすことができます, およびd11, D12, D83および各コンデンサは開回路と見なすことができます. 抵抗電圧分割から, v3 = 2*r20/(R14 + 20)= 200/1100 = 2/11 ……ある. 仮想ショートから, ピンの電圧 6 そして 7 U8BのPINの電圧に等しくなります 5 V4 = V3 ……b. 仮想短絡から, U8aの2番目のピンを通る電流が流れないことを知っています, したがって、R18とR19を通る電流は等しい. (V2-V4)/R19 =(V5-V2)/R18 ……c. 仮想短絡から, U8Aの3番目のピンを通る電流が流れないことを知っています, V1 = V7 ……d. ブリッジ回路で, R15はZ1と直列に接続されています, PT100およびライン抵抗, PT100と直列のライン抵抗を接続することによって得られた電圧は、抵抗R17を介してU8Aの3番目のピンに追加されます, V7 = 2*(RX+2R0)/(R15+RX+2R0) ……e. 仮想短絡から, 3番目のピンの電圧とU8aの2番目のピンが等しいことを知っています, V1 = V2 ……f. ABCDEFから, 私たちは得ます (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. 簡素化, V5 =を取得します(102.2*V7-100V3)/2.2, あれは, v5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2 ……g. 上記の式の出力電圧V5はRXの関数です. ライン抵抗の影響を見てみましょう. 回路図には2つのV5があることに注意してください. コンテキストで, U8Aのものを参照します. 2つの間に関係はありません. PT100の下部にあるライン抵抗で生成された電圧降下は、中線抵抗を通過します, Z2, およびR22, U8Cの10番目のピンに追加されます. 仮想切断から, v5 = v8 = v9 = 2*r0/(R15+RX+2R0) ……ある. (V6-V10)/R25 = V10/R26……b. 想像上の短絡から, V10 = V5を知っています……c. フォーミュラABCから, V6 =を取得します(102.2/2.2)V5 = 204.4R0/[2.2(1000+RX+2R0)]……h. 式GHで構成される方程式グループから, V5とV6の値が測定されている場合、, RXとR0を計算できます. RXを知っています, PT100スケールを調べることで温度を知ることができます. したがって, 2つの式があります, すなわち、v6 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)] およびv5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2. V5とV6は私たちが収集したい電圧です, 既知の条件です. 最終的な式を取得します, これら2つの式を解決する必要があります. ところで, Z1, Z2とZ3は3つの3末端フィルタースルーホールコンデンサです. 実際のオブジェクトは、下の図に示されています, プラグインバージョンと表面マウントバージョン.