Punkti, kas jāņem vērā, izstrādājot un atkļūdojot PT100 termiskos rezistorus

PT100 termiskais rezistors ir viens no visbiežāk izmantotajiem sensoriem rūpnieciskās temperatūras mērīšanas jomā . Tā dizains un atkļūdošana tieši ietekmē temperatūras mērīšanas un sistēmas uzticamības precizitāti . Šie ir galvenie apsvērumi un tehniskie punkti:
I . Dizaina un atlases apsvērumi
1. precizitātes līmeņa atlase
IEC 751 standarts:
A klase: ± (0,15 grāds + 0.002|t |), piemērots laboratorijām vai precīzas kontrolei;
B klase: ± (0,30 grādu + 0.005|t |), piemērota ikdienas rūpniecības mērījumiem;
Īpašā klase A: ± (0 . 10 grāds + 0.0015|t |), jāpielāgo.
2. Materiāla un konstrukcijas dizains
Temperatūras noteikšanas elements:
Platīna stiepļu tīrībai jābūt lielākai vai vienādai ar 99,99%, diametru 0,02 ~ 0,05 mm;
Plāno filmu PT100 (biezums <10 μm) ir ātra reakcija (<1s), but poor vibration resistance.
Iepakojums:
Bruņots (φ1,5 ~ 8 mm) izturīgs pret augstu spiedienu (30MPa), trieciena pretestība;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 grādi), bet trausls .
3. Svina metode
Divu vadu sistēma: piemērota tikai nelielam attālumam (<1m) or low-precision scenarios;
Trīs vadu sistēma: uzlabot precizitāti, kompensējot stieples pretestību (mazāka vai vienāda ar 100 m);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) vai augstas precizitātes sistēmas .

2. Signāla kondicionēšana un anti-interference
Pastiprinātāja shēma:
Izmantojiet instrumentu pastiprinātāju (piemēram, INA128), lai nomāktu parastā režīma traucējumus;
Gain iestatījumam jāatbilst reklāmas pārveidotāju diapazonam (piemēram, {{0}} ~ 5V atbilst 0 ~ 100Ω) .
Filtra dizains:
Otrās kārtas RC zemas caurlaides filtrs (izslēgšanas frekvence 10Hz) novērš augstfrekvences troksni;
Vairoga slāņa viena punkta zemējums (ieteicams signāla zeme) .
3. barošanas avota stabilitāte
Pastāvīgā strāvas avota pulsācijai jābūt <0 . 1%. Ieteicams izmantot atsauces sprieguma avotu (piemēram, Ref3025);
Strāvas padeve ir izolēta no signāla zemes, lai izvairītos no zemes cilpas traucējumiem .
Iii . Piezīmes par instalēšanu un atkļūdošanu
1. Instalācijas pozīcijas optimizācija
Prasība dziļums: izmērītās barotnes ievietošanas dziļums lielāks vai vienāds ar 3 reizes lielāku caurules diametru (vismaz 50 mm);
Izvairieties no siltuma starojuma: saglabājiet prom no sildīšanas elementiem vai augstas temperatūras virsmām un uzstādiet siltuma vairogu;
Aizsardzība pret vibrāciju: izmantojiet anti-vibrācijas kronšteinu, un bruņotajai zondei jārezervē bufera garums .
2. vadu un izolācijas ārstēšana
Stieples izvēle:
Trīs vadu / četru vadu sistēmās jāizmanto viena un tā paša materiāla un garuma vadi (piemēram, šķērsgriezuma laukums, kas lielāks vai vienāds ar 1,5 mm²);
Ekrāna slānī tiek izmantots konservēts vara pīts acs (pārklājums lielāks vai vienāds ar 85%) .
Izolācijas pretestība:
Pretestība starp sensoru un korpusu> 100mΩ (500 V megohmmetra tests);
Elektroinstalācijas spailēm jābūt pret mitrumu (piemēram, pārklājumam ar silikona smērvielu) .
3. Kalibrēšana un pārbaude
Etalona aprīkojums:
Termostatiskā vanna (precizitāte ± 0,01 grāds), standarta platīna pretestības termometrs (SPRT);
Kalibrēšanas punktu izvēle: 0 grāds (ledus ūdens maisījums), 100 grādu (ūdens viršanas temperatūra), 200 grāds (eļļas vanna) .
Linearitātes tests:
Aprēķiniet nelineāro kļūdu (ΔTmax/diapazons), kurai jābūt mazākai vai vienādai ar 0,1% FS;
Atkārtojamības tests: 5 temperatūra pēc kārtas paaugstinās un pazeminās, ar novirzi<0.05℃.
4. Kopīgas problēmas un risinājumi
Kļūdas parādība iespējamais cēlonis šķīdums
Temperatūras displejs ir pārāk zems stieples pretestības kompensācijas kļūda pārrēķina stieples pretestību un atjaunināšanas kompensācijas koeficientu
Mērīšanas vērtība svārstās ievērojami elektromagnētiskos traucējumos vai slikta kontakta pārbaudes ekranēšanas slāņa zemējuma un pastiprināšanas termināla savienojums
Vērtība lec pie nemainīgas temperatūras sensora pašsildīšanas efekta samazina ierosmes strāvu (piemēram, 0,5 mA) un palielina siltuma izkliedes pasākumus
Patoloģiska aukstuma izturība Platīna stieples pārrāvums vai lodēšanas locītavas atdalīšana Metināšanas laikā nomainiet sensoru un kontroles temperatūru, kas ir mazāka vai vienāda ar 300 grādiem
Drifs pēc ilgtermiņa lietošanas platīna stiepļu oksidācijas vai izolācijas novecošanās nomainiet blīvējuma struktūru un lietojiet inertas gāzes pildījumu
5. atkļūdošanas rīki un paņēmieni
Signāla simulators:
Izmantojiet pretestības lodziņu, lai modelētu pt1 0 0 pretestību (piemēram, 0 grādu → 100Ω, 100 grāds → 138,5Ω);
Pārbaudiet novirzi starp instrumenta displeju un teorētisko vērtību (± 0 . 3 grāds).
Datu iegūšanas sistēma:
Reģistrēt datus 12 stundas pēc kārtas un ievērojiet temperatūras novirzes tendenci (jābūt <0,1 grādam /24 stundām);
Izmantojiet Matlab/Simulink, lai analizētu trokšņa spektru .
Termiskā attēlveidošanas noteikšana:
Pārbaudiet, vai sensors ir labs kontaktā ar izmērīto objektu (nepieciešama pielāgošana, ja temperatūras starpība> 2 grāds) .
Vi . profilaktiskās apkopes ieteikumi
Regulāra kalibrēšana:
Ik pēc 6 mēnešiem izmantojiet termostatu kalibrēšanai, saīsiniet līdz 3 mēnešiem vidē augstā temperatūrā;
Izveidojiet kalibrēšanas failu un reģistrējiet katra punkta korekcijas koeficientus .
Lieka konfigurācija:
Instalējiet divkāršos PT100S galvenajos mērīšanas punktos, ņemiet vidējo vērtību vai iestatiet sliekšņa trauksmi;
Konfigurējiet atvienošanas noteikšanas shēmu (piemēram, salīdzinājumu, lai uzraudzītu sprieguma mutācijas) .
Vides uzraudzība:
Uzstādiet temperatūras un mitruma raidītāju pie sensora, lai reģistrētu vides parametrus;
Izmantojiet 316L nerūsējošā tērauda apvalku kodīgā vidē un regulāri izsmidziniet pretkorozijas pārklājumu .