Pontokat kell figyelembe venni a PT100 termikus ellenállások megtervezése és hibakeresése során

A PT100 termikus ellenállás az ipari hőmérsékleti mérés területén az egyik leggyakrabban használt érzékelő . A tervezés és hibakeresés közvetlenül befolyásolja a hőmérséklet -mérés pontosságát és a rendszer megbízhatóságát . A következők a következők kulcsfontosságú szempontok és technikai pontok:
I . Tervezési és kiválasztási szempontok
1. pontossági szint kiválasztása
IEC 751 szabvány:
A osztály: ± (0,15 fok + 0.002|t |), alkalmas laboratóriumokhoz vagy precíziós ellenőrzéshez;
B osztály: ± (0,30 fok + 0.005|t |), alkalmas rutin ipari mérésre;
Speciális A osztály: ± (0 . 10 fok + 0.0015|t |), testreszabandó.
2. anyag- és szerkezeti tervezés
Hőmérséklet -érzékelő elem:
A platina huzal tisztaságának nagyobb vagy egyenlőnek kell lennie 99,99%, átmérő 0,02 ~ 0,05 mm;
A vékonyréteg PT100 (vastagság <10 μm) gyors választ ad (<1s), but poor vibration resistance.
Csomagolás:
Páncélozott (φ1,5 ~ 8 mm) rezisztens a magas nyomás (30mPa), ütésállóság;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 fok), de törékeny .
3. ólom módszer
Két vezetékes rendszer: csak rövid távolságra alkalmas (<1m) or low-precision scenarios;
Három vezetékes rendszer: javítsa a pontosságot a huzalállóság kompenzálásával (kevesebb vagy 100 m);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) vagy nagy pontosságú rendszerek .

2. jelkondicionálás és anti-interferencia
Erősítő áramkör:
Használja a műszer-erősítőt (például az INA128) a közös mód-interferencia elnyomására;
A nyereség beállításának meg kell egyeznie az AD konverter tartományával (például a {{0}} ~ 5V 0 ~ 100Ω -nak felel meg) .
Szűrőterv:
A másodrendű RC alacsony áteresztőképességű szűrő (küszöb frekvencia 10Hz) kiküszöböli a magas frekvenciájú zajt;
A pajzs réteg egypontos földelése (a jeltér ajánlott) .
3. tápellátás stabilitása
Az állandó áramforrás hullámának <0 . 1%-nak kell lennie. Javasoljuk, hogy referenciafeszültség -forrást használjon (például REF3025);
Az áramellátást a jelpőtől elkülönítik, hogy elkerüljék a földhurok -interferenciát .
III . Megjegyzések a telepítésről és a hibakeresésről
1. A telepítési helyzet optimalizálása
Mélységigény: A mért táptalaj beillesztési mélysége nagyobb vagy egyenlő, vagy egyenlő a cső átmérőjének 3 -szorosán (legalább 50 mm);
Kerülje a hő sugárzást: Tartsa távol a fűtési elemektől vagy a magas hőmérsékletű felületektől, és szereljen be egy hőpajzsot;
Rezgésvédelem: Használjon egy vibrációellenes tartót, és a páncélozott szondának pufferhosszot kell fenntartania .
2. vezetékek és szigetelési kezelés
Huzalválasztás:
A három vezetékes / négy vezetékes rendszereknek azonos anyag és hosszúságú vezetékeket kell használniuk (például az 1,5 mm²-nél nagyobb vagy egyenlő keresztmetszeti területet);
Az árnyékoló réteg konzervált réz fonott hálóval (a lefedettség nagyobb vagy egyenlő 85%-kal) .
Szigetelési ellenállás:
Az érzékelő és a ház közötti ellenállás> 100 mΩ (500 V MegHMMETER teszt);
A kábelezési csatlakozóknak nedvességállónak kell lenniük (például szilikon-zsírral bevontak) .
3. Kalibrálás és ellenőrzés
Benchmark berendezés:
Termosztatikus fürdő (pontosság ± 0,01 fok), standard platina -ellenállás -hőmérő (SPRTS);
Kalibrációs pontok kiválasztása: 0 fok (jégvíz keverék), 100 fok (vízforráspont), 200 fok (olajfürdő) .
Linearitási teszt:
Számítsa ki a nemlineáris hibát (Δtmax/tartomány), amelynek kevesebb vagy egyenlőnek kell lennie 0,1% FS -vel;
Ismétlési teszt: 5 egymást követő hőmérséklet emelkedik és esik, az eltéréssel<0.05℃.
4. Általános problémák és megoldások
Hiba jelenség lehetséges ok -megoldás
A hőmérsékleti kijelző túl alacsony a huzal ellenállás kompenzációs hiba
A mérési érték ingadozik az elektromágneses interferencia vagy a rossz érintkezési ellenőrzés árnyékoló réteg földelés és a terminális csatlakozás megerősítése és megerősítése
Az érték ugrásai állandó hőmérsékleten érzékelő önmelegítő hatásban csökkentik a gerjesztési áramot (például 0,5 mA), és növelik a hőeloszlás méréseit
Rendellenes hideg ellenállás Platinum huzaltörés vagy forrasztó ízületi leválasztás Cserélje ki az érzékelőt és a vezérlési hőmérsékletet 300 foknál kisebb vagy egyenlő hegesztés közben
Sodródás hosszú távú platina huzal-oxidáció vagy szigetelés öregedése után cserélje ki a tömítést és az inert gáztöltést
5. hibakeresési eszközök és technikák
Signal Simulator:
Használja az ellenállás mezőt a PT1 0 0 ellenállás szimulálásához (például 0 fok → 100Ω, 100 fok → 138,5Ω);
Ellenőrizze a műszer kijelző és az elméleti érték közötti eltérést (± 0 . 3 fok megengedett).
Adatgyűjtő rendszer:
Rögzítse az adatokat 12 egymást követő órára, és figyelje meg a hőmérsékleti sodródás trendjét (<0,1 fok /24h fok);
A MATLAB/Simulink segítségével elemezze a zaj spektrumát .
Termikus képalkotó detektálás:
Ellenőrizze, hogy az érzékelő jó érintkezésben van -e a mért objektummal (beállítás szükséges, ha a hőmérsékleti különbség> 2 fok) .
VI . megelőző karbantartási ajánlások
Rendszeres kalibrálás:
Használjon termosztátot a kalibráláshoz 6 havonta, lerövidítse a magas hőmérsékletű környezetben;
Hozzon létre egy kalibrációs fájlt, és rögzítse az egyes pontok korrekciós együtthatóit .
Redundant konfiguráció:
Telepítse a kettős PT100 -ot a kulcs mérési pontokhoz, vegye be az átlagos értéket, vagy állítson be egy küszöb riasztást;
Konfiguráljon egy leválasztási detektálási áramkört (például egy összehasonlító a feszültségmutációk monitorozására) .
Környezeti megfigyelés:
Szereljen be egy hőmérsékleti és páratartalom -adót az érzékelő közelében a környezeti paraméterek rögzítéséhez;
Használjon 316L rozsdamentes acél hüvelyt korrozív környezetben, és rendszeresen permetezzen be egy korróziógátló bevonatot .