【導讀】Pt100是鉑熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為:當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆,在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理:當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆,它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。本文主要是關(guān)于PT100熱電阻的相關(guān)介紹,并著重對PT100熱電阻的三線制接法進行了詳盡的闡述。
PT100熱電阻
Pt100是鉑熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為:當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆,在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理:當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆,它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。
隔離變送器是一種將熱電阻信號按溫度高低隔離轉(zhuǎn)換成與溫度成線性標準信號的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源,幾個高性能的信號隔離器和熱電阻線性化、長線補償、干擾抑制電路,特別適用于Pt100/Cu50熱電阻信號隔離轉(zhuǎn)換成標準信號,溫度信號的變送與無失真遠傳,工業(yè)現(xiàn)場PLC或DCS系統(tǒng)的溫度信號采集與隔離。芯片內(nèi)部集成了高效率的DC-DC,能產(chǎn)生兩組互相隔離的電源分別給內(nèi)部輸入端放大電路、調(diào)制電路供電和輸出端解調(diào)電路、轉(zhuǎn)換電路、濾波電路供電。SMD工藝結(jié)構(gòu)及新技術(shù)隔離措施使該器件能達到:電源、信號的輸入/輸出 3000VDC三隔離。并且能滿足工業(yè)級寬溫度、潮濕、震動的現(xiàn)場惡劣工作環(huán)境要求。溫度信號隔離放大器使用非常方便,只需很少外部元件,即可實現(xiàn)Pt100熱電阻信號的隔離變送。并可以實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場溫度控制信號一進兩出、一進四出的功能。
技術(shù)參數(shù)
三線、四線或兩線 Pt100/Cu50熱電阻信號直接輸入
精度、線性度誤差等級: 0.2級(相對溫度)
內(nèi)置線性化處理和長線補償電路
電源、信號:輸入/輸出 3000VDC三隔離
輔助電源:5V、12V、15V或24V直流單電源供電
國際標準信號輸出:4-20mA/0-5V/0-10V等
低成本、超小體積,使用方便,可靠性高
標準 SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封裝
工業(yè)級溫度范圍: - 40 - + 85 ℃
型號指南
溫度信號隔離、采集及變換
工業(yè)現(xiàn)場高精度溫度測量
熱電阻信號隔離與溫度控制
地線干擾抑制
溫度傳感器信號轉(zhuǎn)換成標準信號
油溫測量與報警
信號遠程無失真?zhèn)鬏?/div>
電力監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備溫度控制隔離安全柵
淺談PT100熱電阻三線制接法
Pt100就是說它的阻值在 0 度時為 100 歐姆,PT100 溫度傳感器是一種以鉑(Pt)作成的電阻式溫度傳感器,屬于正電阻系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下:R=Ro(1+αT) Pt100 溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下:
測量范圍: -200℃~+850℃; 允許偏差值△℃: A 級± (0.15+0.002│t│), B 級±(0.30+0.005│t│);熱響應(yīng)時間《30s;最小置入深度:熱電阻的最小置入深度≥200mm; 允通電流≤5mA。另外,Pt100 溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點。
pt100溫度傳感器的三線接法
PT100 鉑電阻傳感器有三條引線,可用 A、B、C(或黑、紅、黃)來代表三根線,三根線之間有如下規(guī)律:A 與 B 或 C 之間的阻值常溫下在 110 歐左右,B 與 C 之間為 0 歐,B 與 C 在內(nèi)部是直通的,原則上 B 與 C 沒什么區(qū)別。 儀表上接傳感器的固定端子有三個:
A 線接在儀表上接傳感器的一個固定的端子.B 和 C 接在儀表上的另外兩個固定端子,B 和 C 線的位置可以互換,但都得接上,。如果中間接有加長線,三條導線的規(guī)格和長度要相同。 熱電阻的 3 線和 4 線接法:是采用 2 線、3 線、4 線,主要由使(選)用的二次儀表來決定。
一般顯示儀表提供三線接法,PT100 一端出一顆線,另一端出兩顆線,都接儀表,儀表內(nèi)部通過橋抵消導線電阻。一般 PLC 為四線,每端出兩顆線,兩顆接 PLC 輸出恒流源,PLC 通過另兩顆測量 PT100 上的電壓,也是為了抵消導線電阻,四線精確度最高,三線也可以,兩線最低,具體用法要考慮精度要求和成本。
采用三線式接法的原因
PT100 溫度傳感器 0℃時電阻值為 100Ω,電阻變化率為 0.3851Ω/℃。由于其電阻值小靈敏度高,采用三線式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差,原理如下:
PT100 引出的三根導線截面積和長度均相同(即 r1=r2=r3),測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋,鉑將導線一根(r1)接到電橋的電源端,其余兩根(r2、r3)分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂電阻,電橋處于平衡狀態(tài),引線線電阻的變化對測量結(jié)果沒有任何影響。
兩線、三線制熱電阻接線的區(qū)別
熱電阻的接線方法有兩線、三線、四線制接線方法,有很多朋友不知道為什么這樣接線,有必要在這里詳細說明。熱電阻溫度測量方法從設(shè)計的角度著重考慮熱電阻導線電阻引起的誤差,熱電阻到儀表的距離是不確定的,也就是導線的電阻是不確定的,而導線電阻直接引來溫度測量誤差,對于Pt100熱電阻0.38相當1度,可見導線電阻誤差不可忽視。
兩線制熱電阻測量方法不能消除導線電阻誤差,適合不需要精確溫度測量的場合,使用時可以預(yù)先測量出導線的電阻,折合成溫度后在測量結(jié)果中扣除,當然這是一種粗略的補償方法。
四線制熱電阻測量方法能夠完全消除導線電阻的誤差,適合實驗室內(nèi)進行精密的電阻測量使用,由于導線比較多,在工業(yè)測量中感覺比較復雜,一般不采用四線制測量方法。
三線制熱電阻測量方法是比較常用的方法,既能消除導線電阻誤差,接線也比較簡單,是比較專業(yè)的溫度測量方法。消除導線電阻的前提是:三根導線是相同的材質(zhì)、相同的線徑、相同的長度。
下面三種接線方法,測量效果完全不同,第一種和第二種看起來相同,其實效果完全不同。
第一種是正確的方法,能完全消除導線電阻的誤差。
第二種方法也能工作,但導線電阻誤差不能消除。
第三種方法是錯誤的接線,模塊不能正常采集溫度數(shù)據(jù)。
熱電阻三線制接線原理
在工業(yè)生產(chǎn)中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。其測量電路原理如圖所示: 由于把熱電阻接人電橋的銅導線的電阻值會隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導線接在一個橋臂上,當環(huán)境溫度變化時,連接導線電 。。。
在工業(yè)生產(chǎn)中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。其測量電路原理如圖所示:
由于把熱電阻接人電橋的銅導線的電阻值會隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導線接在一個橋臂上,當環(huán)境溫度變化時,連接導線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加,而產(chǎn)生附加誤差。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導線2與3分別接至電橋的兩個橋臂上,當電線的電阻變化時,可以互相抵消一部分,以減少對儀表示值的影響。但誤差減小是有限度的,對于不平衡電橋,只有在儀表刻度的始點才能得到全補償,而在滿刻度時上述的附加誤差是最大的。對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當有電流流過熱電阻連接電源的導線1時,會有一定的電壓降,當環(huán)境溫度變化時,電橋的上、下支路電壓也會隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。
由于上述原因,對于配熱電阻的動圈儀表,當用三線制接線法時,對連接導線的電阻值有規(guī)定,一般每條線的電阻為5Ω,若不足5Ω,則須用錳銅電阻補足,以保證儀表的最大附加誤差不超過0.5%。對于使用集成運算放大器的顯示控制儀,其輸入阻抗很高,外接導線電阻的變化比儀表的輸入阻抗小得多,故可以忽略導線電阻阻值的變化而不會影響測量精度。因此對連接導線的電阻值就沒有要求了,這樣可免去調(diào)整外線電阻的工作。
結(jié)語
關(guān)于PT100熱電阻的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
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