O que é um resistor térmico do sensor PT100? 3-ponta de prova da temperatura do fio PT100

Visão geral do sensor de resistor térmico PT100 :
Quando o PT100 está em 0 graus Celsius, sua resistência é 100 ohms, É por isso que é chamado Pt100. Sua resistência aumentará a uma taxa aproximadamente uniforme à medida que a temperatura aumenta. Mas a relação entre eles não é um relacionamento proporcional simples, mas deve estar mais próximo de uma parábola. Como o isolamento da resistência do PT100 por grau Celsius é muito pequeno, dentro de 1Ω, está destinado a ter um circuito mais complicado, Porque em uso real, O fio será mais longo, Haverá resistência à linha, E haverá interferência, Portanto, é mais problemático ler a resistência. PT100 geralmente tem dois fios, Métodos de medição de três fios e quatro fios, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Quanto mais fios, quanto mais complexo o circuito de medição e maior o custo, Mas a precisão correspondente é melhor. Geralmente existem vários esquemas de teste, Usando um IC dedicado para leitura, ou uma fonte atual constante, ou um amplificador op para construir. CIs dedicados são naturalmente caros, Portanto, este artigo usa um amplificador op para construir e coletar valores de resistência PT100. A figura a seguir é uma imagem parcial da escala PT100:

Chip Pt100, aquilo é, sua resistência é 100 ohms em 0 graus, 18.52 ohms em -200 graus, 175.86 ohms em 200 graus, e 375.70 ohms em 800 graus.

PT100 K Resistência térmica do tipo, sonda de temperatura do sensor de temperatura do termopar

3-ponta de prova da temperatura do fio PT100

Sensor de temperatura de montagem na superfície PT100 Platinum Térmico Resistor Motor Temperatura Sonda

A fórmula de resistência térmica está na forma de Rt = Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t], t representa a temperatura Celsius, Ro é o valor da resistência em zero graus Celsius, UM, B, C são todos coeficientes especificados, para Pt100, Ro é igual a 100 ℃.

A faixa de medição do sensor de temperatura PT100:
-200℃～+850 ℃; Valor de desvio permitido △℃: Classe A ±(0.15＋ 0,002│T│), Classe B ±(0.30＋ 0,005│t│). Tempo de resposta térmica <30é; profundidade mínima de inserção: A profundidade mínima de inserção do resistor térmico é ≥200 mm.

Corrente permitida ≤5mA. Além disso, O sensor de temperatura PT100 também tem as vantagens da resistência à vibração, boa estabilidade, alta precisão, e alta resistência à tensão.

Ver? A corrente não pode ser maior que 5mA, e a resistência muda com a temperatura, Portanto, a tensão também deve receber atenção para.

Para melhorar a precisão da medição de temperatura, Uma fonte de alimentação de ponte 1V deve ser usada, e a fonte de alimentação de referência de 5V do conversor A/D deve ser estável no nível de 1MV. Se o preço permitir, A linearidade do sensor PT100, O conversor A/D e o amplificador OP devem ser altos. Ao mesmo tempo, O uso de software para corrigir seu erro pode tornar a temperatura medida precisa para ± 0,2 ℃.

O uso do sensor de temperatura PT100, O sensor de temperatura PT100 é um sinal analógico. Tem duas formas em aplicações práticas: Uma é que ele não precisa ser exibido e é coletado principalmente para PLC. Nesse caso, Ao usá -lo, Apenas um circuito integrado do PT100 é necessário. Deve -se notar que este circuito integrado coleta não sinais de corrente, mas valores de resistência. O circuito integrado do PT100 (precisa de uma fonte de alimentação de +-12VDC para fornecer tensão de trabalho) converte diretamente a resistência coletada em 1-5VDC e a insere no PLC. Depois de um simples +-*/ cálculo, o valor de temperatura correspondente pode ser obtido (Este formulário pode coletar vários canais ao mesmo tempo). Outro tipo é um único sensor de temperatura PT100 (A fonte de alimentação de trabalho é 24VDC), que gera uma corrente de 4-20mA, e depois converte a corrente de 4-20mA em tensão de 1-5V através de uma placa de circuito de corrente de 4-20mA. A diferença é que ele pode ser conectado a um instrumento indicador eletromagnético. O resto é basicamente o mesmo, Então eu não vou explicar em detalhes.

Intervalo de aplicação
* Rolamentos, cilindros, Tubos de óleo, tubos de água, tubos de vapor, máquinas têxteis, condicionadores de ar, Aquecedores de água e outros pequenos equipamentos industriais espaciais Medição e controle de temperatura.
* Air Condicionador de ar condicionado, geladeiras, freezers, dispensadores de água, máquinas de café, secadores, fornos de secagem média e baixa temperatura, Caixas de temperatura constantes, etc..
* Aquecimento/refrigeração da medição de calor, Air Condicionamento Central Medição de energia térmica da família e medição e controle de temperatura do campo industrial.

Visão geral do princípio do PT100 de três fios
A figura acima é um circuito de pré-amplificador PT100 de três fios. O sensor PT100 leva a três fios exatamente do mesmo material, diâmetro do fio e comprimento, e o método de conexão é mostrado na figura. Uma tensão de 2V é aplicada ao circuito da ponte composto por R14, R20, R15, Z1, PT100 e sua resistência ao fio. Z1, Z2, Z3, D11, D12, D83 e cada capacitor desempenham um papel de filtragem e proteção no circuito. Eles podem ser ignorados durante a análise estática. Z1, Z2, Z3 pode ser considerado como curto -circuito, e D11, D12, D83 e cada capacitor pode ser considerado como circuito aberto. Do divisor de tensão do resistor, V3 = 2*r20/(R14 + 20)= 200/1100 = 2/11 ……um. Do curto virtual, a tensão dos pinos 6 e 7 de U8b é igual à tensão do pino 5 V4 = v3 ……b. Do curto -circuito virtual, Sabemos que nenhuma corrente flui através do segundo pino de U8A, Portanto, a corrente que flui até R18 e R19 é igual. (V2-v4)/R19 =(V5-V2)/R18 ……c. Do curto -circuito virtual, Sabemos que nenhuma corrente flui através do terceiro pino do U8A, V1 = v7 ……d. No circuito da ponte, R15 está conectado em série com Z1, PT100 e resistência à linha, e a tensão obtida por conectar PT100 e resistência à linha em série é adicionada ao terceiro pino de U8A através do Resistor R17, V7 = 2*(RX+2R0)/(R15+RX+2R0) ……e. Do curto -circuito virtual, Sabemos que a tensão do terceiro pino e o segundo pino de U8A são iguais, V1 = v2 ……f. De abcdef, nós conseguimos (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2. Simplificado, obtemos v5 =(102.2*V7-100V3)/2.2, aquilo é, V5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2 ……g. A tensão de saída V5 na fórmula acima é uma função do RX. Vejamos a influência da resistência de linha. Observe que existem dois V5s no diagrama de circuito. No contexto, Nós nos referimos ao U8A. Não há relacionamento entre os dois. A queda de tensão gerada na resistência da linha na parte inferior do PT100 passa pela resistência da linha média, Z2, e R22, e é adicionado ao 10º pino do U8C. Da desconexão virtual, Sabemos que v5 = v8 = v9 = 2*r0/(R15+RX+2R0) ……um. (V6-V10)/R25 = V10/R26……b. Do curto -circuito imaginário, Sabemos que V10 = V5……c. Da fórmula ABC, nós obtemos v6 =(102.2/2.2)V5 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)]……h. Do grupo de equações composto por fórmula gh, Sabemos que se os valores de V5 e V6 forem medidos, RX e R0 podem ser calculados. Conhecendo rx, Podemos conhecer a temperatura olhando para a escala PT100. Portanto, Temos duas fórmulas, ou seja, v6 = 204.4r0/[2.2(1000+RX+2R0)] e v5 =(204.4(RX+2R0)/(1000+RX+2R0) - 200/11)/2.2. V5 e V6 são as tensões que queremos coletar, que são condições conhecidas. Para obter a fórmula final, Temos que resolver essas duas fórmulas. Por falar nisso, Z1, Z2 e Z3 são três capacitores de filtro de três terminais. Os objetos reais são mostrados na figura abaixo, com versões de plug-in e montagem de superfície.