هنگام طراحی و اشکال زدایی مقاومتهای حرارتی PT100 ، به یادداشت ها توجه می کنید

مقاومت حرارتی PT100 یکی از متداول ترین سنسورهای مورد استفاده در زمینه اندازه گیری دمای صنعتی. طراحی و اشکال زدایی آن به طور مستقیم بر صحت اندازه گیری دما و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد . موارد زیر ملاحظات کلیدی و نکات فنی است:
من . ملاحظات طراحی و انتخاب
1. انتخاب سطح دقت
استاندارد IEC 751:
کلاس A: ± (0.15 درجه+ 0.002}|t |) ، مناسب برای آزمایشگاه ها یا کنترل دقیق ؛
کلاس B: ± (0.30 درجه+ 0.005|t |) ، مناسب برای اندازه گیری روتین صنعتی ؛
کلاس ویژه A: ± (0. 10 درجه+ 0.0015|t |) ، سفارشی سازی شود.
2. طراحی مواد و ساختاری
عنصر سنجش دما:
خلوص سیم پلاتین باید بیشتر از 99.99 ٪ ، قطر 0.02 ~ 0.05 میلی متر باشد.
فیلم نازک PT100 (ضخامت <10μm) پاسخ سریع دارد (<1s), but poor vibration resistance.
بسته بندی:
زرهی (φ1.5 ~ 8 میلی متر) مقاوم در برابر فشار بالا (30MPa) ، مقاومت در برابر ضربه.
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 درجه) اما شکننده .
3. روش سرب
سیستم دو سیم: فقط برای مسافت کوتاه مناسب است (<1m) or low-precision scenarios;
سیستم سه سیم: با جبران مقاومت به سیم (کمتر از یا برابر با 100 متر) دقت را بهبود بخشید.
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) یا سیستم های با دقت بالا .

تهویه سیگنال 2.
مدار تقویت کننده:
برای سرکوب تداخل حالت مشترک از تقویت کننده ابزار (مانند INA128) استفاده کنید.
تنظیمات افزایش نیاز به مطابقت با محدوده مبدل AD (مانند {{0}} ~ 5V مطابق با 0 ~ 100Ω) .
طراحی فیلتر:
فیلتر کم گذر RC مرتبه دوم (فرکانس برش 10Hz) نویز با فرکانس بالا را از بین می برد.
زمینی تک نقطه ای از لایه سپر (زمین سیگنال توصیه می شود) .
3. پایداری منبع تغذیه
موج موج جریان ثابت باید <0. 1 ٪ باشد. توصیه می شود از یک منبع ولتاژ مرجع (مانند Ref3025) استفاده کنید.
منبع تغذیه از زمین سیگنال جدا شده است تا از تداخل حلقه زمین جلوگیری شود .
III . یادداشت هایی در مورد نصب و اشکال زدایی
1. بهینه سازی موقعیت نصب
نیاز عمق: عمق درج محیط اندازه گیری شده بیشتر از یا مساوی 3 برابر قطر لوله (حداقل 50 میلی متر).
از تابش حرارتی خودداری کنید: از عناصر گرمایش یا سطوح درجه حرارت بالا خودداری کنید و سپر حرارتی را نصب کنید.
حفاظت از لرزش: از یک براکت ضد لرزش استفاده کنید ، و پروب زرهی نیاز به ذخیره طول بافر.
2. درمان سیم کشی و عایق
انتخاب سیم:
سیستم های سه سیم / چهار سیم نیاز به استفاده از سیم های همان ماده و طول (مانند سطح مقطعی بیشتر از یا مساوی با 1.5 میلی متر مربع) دارند.
لایه محافظ از مش بافته مس قلع استفاده می کند (پوشش بیشتر از یا برابر 85 ٪) .
مقاومت عایق:
مقاومت بین سنسور و محفظه> 100mΩ (تست 500 ولت megohmmeter) ؛
پایانه های سیم کشی باید ضد رطوبت باشند (مانند روکش شده با گریس سیلیکون).
3. کالیبراسیون و تأیید
تجهیزات معیار:
حمام ترموستاتیک (دقت 0.01 درجه) ، دماسنج مقاومت به پلاتین استاندارد (SPRTS).
انتخاب نقاط کالیبراسیون: 0 درجه (مخلوط آب یخ) ، 100 درجه (نقطه جوش آب) ، 200 درجه (حمام روغن) .
آزمون خطی:
خطای غیرخطی (ΔTmax/Range) را محاسبه کنید ، که باید کمتر از یا برابر با 0.1 ٪ FS باشد.
تست تکرارپذیری: 5 دمای متوالی افزایش می یابد و کاهش می یابد ، با انحراف<0.05℃.
4. مشکلات و راه حل های مشترک
پدیده گسل راه حل احتمالی
نمایش دما خیلی کم مقاومت در برابر سیم خطای جبران خسارت مجدد مقاومت سیم و ضریب جبران خسارت را به روز می کند
مقدار اندازه گیری تداخل الکترومغناطیسی و یا بررسی نامناسب تماس با لایه محافظ و اتصال ترمینال بسیار نوسان می کند
پرش ارزش در سنسور دما ثابت اثر خود گرمایش جریان تحریک (مانند 0.5mA) را کاهش داده و اقدامات اتلاف گرما را افزایش می دهد
مقاومت در برابر سرماخوردگی غیر طبیعی پلاتین شکستن سیم یا جدا شدن مفصل لحیم کاری جایگزین سنسور و کنترل دمای کمتر از یا مساوی 300 درجه در طول جوشکاری
رانش پس از استفاده طولانی مدت از اکسیداسیون سیم پلاتین یا پیری عایق ، ساختار آب بندی را جایگزین کنید و از پر کردن گاز بی اثر استفاده کنید
5. ابزار اشکال زدایی و تکنیک ها
شبیه ساز سیگنال:
برای شبیه سازی مقاومت PT10 0 مقاومت (مانند 0 درجه → 100Ω ، 100 درجه → 138.5Ω) از جعبه مقاومت استفاده کنید.
انحراف بین نمایشگر ابزار و مقدار نظری را تأیید کنید (0 {1 {1} 3 درجه مجاز).
سیستم دستیابی به داده ها:
داده ها را برای 12 ساعت متوالی ضبط کرده و روند رانش دما را رعایت کنید (باید <0.1 درجه /24 ساعت باشد).
برای تجزیه و تحلیل طیف نویز. از Matlab/Simulink استفاده کنید
تشخیص تصویربرداری حرارتی:
بررسی کنید که آیا سنسور در تماس خوبی با جسم اندازه گیری شده است (اگر اختلاف دما> 2 درجه) تنظیم شود
vi . توصیه های پیشگیری
کالیبراسیون منظم:
از یک ترموستات برای کالیبراسیون هر 6 ماه یکبار استفاده کنید ، در محیط های درجه حرارت بالا به 3 ماه کوتاه شوید.
یک فایل کالیبراسیون ایجاد کنید و ضرایب تصحیح هر نقطه . را ضبط کنید
پیکربندی اضافی:
PT100 های دوگانه را در نقاط اندازه گیری کلید نصب کنید ، مقدار متوسط ​​را بگیرید یا زنگ آستانه را تنظیم کنید.
یک مدار تشخیص قطع اتصال (مانند مقایسه کننده برای نظارت بر جهش ولتاژ) را پیکربندی کنید.
نظارت بر محیط زیست:
برای ثبت پارامترهای محیطی ، یک فرستنده دما و رطوبت را در نزدیکی سنسور نصب کنید.
از یک غلاف فولادی ضد زنگ 316L در یک محیط خورنده استفاده کنید و یک پوشش ضد خوردگی را به طور مرتب. اسپری کنید