3-PT100용 와이어 측정 솔루션 (RTD) 감지기

PT100에 대한 3- 와이어 측정 방식의 LTSPICE 시뮬레이션 (RTD) 감지기: PT100은 열 저항 온도 센서입니다, 전체 이름은 백금 저항입니다 100 옴. 순수한 백금으로 만들어졌습니다, 온도가 변할 때 저항 값은 특정 비율로 선형으로 증가합니다..

PT100, 백금 열 저항기의 전체 이름, 백금으로 만든 저항성 온도 센서입니다. (백금), 온도에 따라 저항값이 변합니다.. 그만큼 100 PT는 저항값이 다음과 같다는 것을 의미합니다. 100 0℃에서 옴, 저항값은 대략 138.5 100℃에 옴. 그것은 높은 정밀도의 특성을 가지고 있습니다, 좋은 안정성, 강력한 간섭 방지 능력, 그리고 저항과 온도 변화의 관계는: r = r0(1+αT), 여기서 α = 0.00392, RO는 100Ω입니다 (0 0에서 저항 값), T는 섭씨 온도입니다.

PT100 온도 저항에 해당하는 변화 테이블

2. PT100 저항을 가져옵니다
LTSPICE 구성 요소 라이브러리에는 PT100이 없기 때문에, PT100을 수동으로 가져와야합니다. PT100의 향신료 파일을 찾을 수 없으므로, 우리는 여기서 슬라이딩 저항을 대체물로 가져옵니다. 슬라이딩 저항을 가져옵니다, LTSPICE 설치 디렉토리에 다음 세 파일을 추가해야합니다.. 세 파일을 복사하십시오 (ASC, asy와 lib) 갈라져, 각각에 대한 파일을 만듭니다, 마지막으로 LTSPICE 설치의 해당 위치에 넣습니다.. 다른 회로도와 함께 ASC를 넣으십시오, Lib 아래에 Asy를 Sym에 넣으십시오, 그리고 lib 아래에 lib를 서브에 넣습니다. 추가 후, ltspice의 구성 요소에서 전위차계를 볼 수 있습니다. 이 전위차계는 필요한 슬라이딩 저항입니다.

전위차계 _test.asc

버전 4
시트 1 880 680
철사 272 48 0 48
철사 528 48 272 48
철사 272 80 272 48
철사 528 80 528 48
철사 0 96 0 48
철사 0 192 0 176
철사 272 208 272 176
철사 528 208 528 176
깃발 272 208 0
깃발 0 192 0
깃발 320 128 OUT1
깃발 528 208 0
깃발 576 128 Out2
기호 전압 0 80 R0
Symattr Instname v1
Symattr 가치 10
기호 전위차계 272 176 M0
Symattr Instname U1
Symattr Spiceline2 와이퍼 = 0.2
기호 전위차계 528 176 M0
Symattr Instname u2
Symatr Spiceline r = 1
Symattr Spiceline2 와이퍼 = 0.8
텍스트 140 228 왼쪽 2 !.OP

전위차계

버전 4
Symboltype 블록
줄 정상 16 -31 -15 -16
줄 정상 -16 -48 16 -31
줄 정상 16 -64 -16 -48
줄 정상 1 -9 -15 -16
줄 정상 1 0 1 -9
줄 정상 1 -94 1 -87
줄 정상 -24 -56 -16 -48
줄 정상 -24 -40 -15 -48
줄 정상 -47 -48 -15 -48
줄 정상 -16 -80 16 -64
줄 정상 1 -87 -16 -80
창문 0 30 -90 왼쪽 2
창문 39 30 -50 왼쪽 2
창문 40 31 -23 왼쪽 2
Symattr Prefix x
Symattr modelfile 전위차계 .lib
Symattr Spiceline r = 1k
Symatr Spiceline2 와이퍼 = 0.5
Symattr Value2 전위차계
핀 0 -96 없음 8
Pinattr Pinname 1
Pinattr Spiceorder 1
핀 0 0 없음 8
Pinattr Pinname 2
Pinattr Spiceorder 2
핀 -48 -48 없음 8
Pinattr Pinname 3
Pinattr Spiceorder 3

전위차계 .lib

* 이것은 전위차계입니다
* _____
* 1–|_____|–2
* |
* 3
*
.서브 큐트 전위차계 1 2 3
.Param W = 한계(와이퍼,1중,.999)
R0 1 3 {아르 자형*(1-w)}
R1 3 2 {아르 자형*(w)}
.끝

3. PT100 저항을 측정하기위한 Wheatstone Bridge

Wheatstone 브리지 연결 및 LTspice 시뮬레이션 모델

단일 암 브리지 또는 휘트 스톤 회로

Wheatstone 브리지 연결 및 LTspice 시뮬레이션 모델:
다리가 균형을 잡을 때, 전압 미터 측정 값 Eq?%5cbigtriangleupu = 0

i1*rt = i2*r2

i1*r3 = i2*r4

이것으로부터, 그것을 추론 할 수 있습니다: RT/R3 = R2/R4

그게: RT*R4 = R2*R3

이러한 방식으로 저항 측정 결과는 전압계의 정확도와 관련이 없습니다., 저항의 정확도, 그리고 전자 력. 시간이 지남에 따라 전원 공급 장치의 변경으로 인한 오류를 피합니다., 전류계 전압 분할의 문제를 피합니다, 전압 미터 션트, 와이어 전압 부서가 너무 많습니다.

PT100의 다른 측정 방법:

P 열 저항의 몇 가지 주요 방법

현장에서 측정 할 온도가 기기에서 멀리 떨어져있을 때, 열 저항기를 리드 와이어와 연결해야합니다.. 리드 저항은 r입니다. 2 선 시스템은 계산 중 와이어 저항으로 인한 오류를 피할 수 없습니다., 측정 된 실제 저항 값은 더 작습니다.

열 저항의 저항과 납 와이어의 저항은 r입니다.

오류를 상쇄하기 위해, 4 와이어 연결이 소개됩니다. RT가 2R만큼 증가 할 때, R2는 또한 2R 증가합니다. 와이어가 아무리 길어도, 다리는 균형을 잡을 수 있습니다. 4 개의 와이어를 그려야합니다. 점 P와 Q의 전압이 동일하기 때문에, 그들은 한 지점과 동일 할 수 있습니다, 이것은 3 와이어 연결 방법입니다, 그건, 이 실험에서 시뮬레이션 된 3 와이어 연결 방법. 실제로, 3 와이어도 주로 사용됩니다, 경제와 정확성을 모두 고려합니다.

4. 3 와이어 측정 LTSPICE 시뮬레이션

3-와이어 측정, 출력에서 OP AMP 회로를 연결하십시오

이 실험은 3 와이어 측정을 사용합니다, OP AMP 회로를 출력 부품에 연결하여 쉽게 측정 할 수 있도록 출력 신호를 증폭시킵니다..
uo = (V1-V2)*(R17/R15)= 20*(V1-V2)

그게, v1 =(UO+20*V2)/20

저항 전압 분할에 따르면:

v1 = vs*(RT/(R2+Rt))

v2 = vs*(R10/(R9+R10))

이 시뮬레이션의 입력 전압은 3V입니다. 계산 후, v22108.434MV
v1 =(UO+2168.68)/20
v1 = rt/(R7+RPT) *3000
그래서: RT = 2000V1/(3000-V1)
RT는 PT100의 해당 저항 값입니다. 해당 온도 값은 테이블을 찾아서 얻을 수 있습니다..
슬라이딩 류스트 라이트의 저항을 설정하십시오 (Rt) 에게 130.6 온도의 옴 78 섭씨 온도, v1을 읽으십시오, V2, rt를 계산하는 UO.

RT는 PT100의 해당 저항 값입니다, 해당 온도 값

V1은 약 182.82MV입니다, V2는 약 118.46MV입니다, U0은 약 1.39V입니다. 계산 된 RPT는 약 129.78V입니다. 표는 온도 읽기가 있음을 보여줍니다 76 섭씨 온도, 가깝습니다.

슬라이딩 류스트 라이트의 저항을 설정하십시오 (Rt) 에게 200.05 온도의 옴 266.5 섭씨 온도, v1을 읽으십시오, V2, rt를 계산하는 UO.

V1은 약 270.45MV입니다, V2는 약 118.46MV입니다, U0은 약 3.0257V입니다. 계산 된 RPT는 약 198.16V입니다, 그리고 오류 값이 있습니다 1%. 표는 온도 읽기가 있음을 보여줍니다 261.3 섭씨 온도, 거의 오류가 있습니다 1%.

3 와이어 PT100의 온도 측정 원리는 주로 브리지 방법을 기반으로합니다.. 측정 회로는 일반적으로 불균형 다리입니다, PT100은 다리의 브리지 암 저항으로 사용됩니다.. 전류가 PT100을 통과 할 때, 저항 값의 변화는 브리지의 출력 전압의 변화를 야기합니다.. 이 출력 전압을 측정함으로써, PT100의 저항 값을 계산할 수 있습니다, 그런 다음 측정 된 온도를 얻을 수 있습니다.
납 저항의 영향을 제거하기 위해, 3 와이어 PT100은 특별한 디자인을 채택합니다, 브리지의 전원 공급 장치 끝에 하나의 와이어를 연결, 그리고 다른 두 와이어는 PT100이 위치한 브리지 암에 연결되어 있고 브리지 암은 그에 인접 해 있습니다.. 이런 식으로, 두 브리지 암 모두 동일한 저항 값의 납 저항을 소개합니다., 다리가 균형 잡힌 상태에 있도록. 그러므로, 납 저항의 변화는 측정 결과에 영향을 미치지 않습니다.. 하지만, 실제 측정의 장치와 같은 영향이 여전히 남아 있습니다.. 측정 된 저항 값은 정확하지 않습니다. 이 오류를 제거하기 위해, 읽을 때 일부 보상을 추가 할 수 있습니다.