Točke koje treba napomenuti prilikom dizajniranja i uklanjanja pogrešaka toplinskih otpornika PT100

Termički otpornik Pt100 jedan je od najčešće korištenih senzora u polju industrijskog mjerenja temperature . njegov dizajn i uklanjanje pogrešaka izravno utječu na točnost mjerenja temperature i pouzdanost sustava . sljedeća su razmatranja i tehničke točke:
I . razmatranja dizajna i odabira
1. odabir razine točnosti
IEC 751 Standard:
Klasa A: ± (0,15 stupnjeva + 0.002|T |), pogodno za laboratoriju ili kontrolu preciznosti;
Klasa B: ± (0,30 stupnjeva + 0.005|T |), pogodno za rutinsko industrijsko mjerenje;
Posebna klasa A: ± (0 . 10 stupnjeva + 0.0015|t |), koju treba prilagoditi.
2. materijal i strukturni dizajn
Element osjetljivosti na temperaturu:
Čistoća platine žice mora biti veća ili jednaka 99,99%, promjera 0,02 ~ 0,05 mm;
Tanki film PT100 (debljina <10 μm) ima brz odgovor (<1s), but poor vibration resistance.
Pakiranje:
Oklopni (φ1,5 ~ 8 mm) otporan na visoki tlak (30MPa), udarni otpor;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 stupnjeva) ali krhko .
3. olovna metoda
Dvožični sustav: pogodan samo za kratku udaljenost (<1m) or low-precision scenarios;
Trožični sustav: poboljšati točnost kompenzacijom otpornosti žice (manje od ili jednako 100m);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) ili sustavi visoke preciznosti .

2. Kondicioniranje signala i anti-interferencija
Krug pojačala:
Koristite pojačalo instrumenta (poput INA128) za suzbijanje smetnji zajedničkog načina;
Postavljanje pojačanja mora uskladiti raspon pretvarača AD (poput {{0}} ~ 5V odgovara 0 ~ 100Ω) .
Dizajn filtra:
RC RC niskopropusnog filtra (frekvencija odsječene frekvencije 10Hz) eliminira buku visokog frekvencije;
Jednostruko uzemljenje sloja štita (preporučeno signalno tlo) .
3. stabilnost napajanja
Vaga iz izvora konstantne struje mora biti <0 . 1%. Preporučuje se korištenje izvora referentnog napona (kao što je Ref3025);
Napajanje je izolirano iz signalnog tla kako bi se izbjegle smetnje u petlji .
Iii . Bilješke o instalaciji i uklanjanju pogrešaka
1. Optimizacija položaja instalacije
Zahtjev za dubinom: dubina umetanja izmjerenog medija veća ili jednaka 3 puta većem od promjera cijevi (minimalno 50 mm);
Izbjegavajte toplotno zračenje: držite se podalje od grijaćih elemenata ili površina visoke temperature i ugradite toplinski štit;
Zaštita od vibracija: Koristite antivibracijski nosač, a oklopna sonda treba rezervirati duljinu međuspremnika .
2. liječenje ožičenja i izolacije
Odabir žice:
Trožični / četverožični sustavi moraju koristiti žice istog materijala i duljine (poput površine poprečnog presjeka veće od ili jednake 1,5 mm²);
Oklopni sloj koristi konzerviranu bakrenu pletenu mrežicu (pokrivenost veća ili jednaka 85%) .
Otpor izolacije:
Otpor između senzora i kućišta> 100mΩ (test od 500 V megohmmeter);
Terminali ožičenja moraju biti otporni na vlagu (poput obloženih silikonskom mašću) .
3. Kalibracija i provjera
Benchmark oprema:
Termostatska kupka (točnost ± 0,01 stupanj), standardni termometar otpornosti na platinu (SPRTS);
Odabir kalibracijskih točaka: 0 stupanj (smjesa ledene vode), 100 stupnjeva (točka ključanja vode), 200 stupnjeva (naftna kupka) .
Test linearnosti:
Izračunajte nelinearnu pogrešku (ΔTmax/raspon), koja bi trebala biti manja ili jednaka 0,1% FS;
Ispitivanje ponovljivosti: 5 uzastopna temperatura raste i pada, s odstupanjem od<0.05℃.
4. Uobičajeni problemi i rješenja
Fenomen grešaka mogući uzrok otopine
Prikaz temperature je preniska pogreška kompenzacije otpora žice Pogreška preračunavanja otpora žice i ažuriranje koeficijenta kompenzacije
Vrijednost mjerenja fluktuira uvelike elektromagnetske smetnje ili loša kontaktna provjera Provjeravanje sloja za umetanje i pojačanje terminalnog priključka
Vrijednost skače na konstantnu temperaturu senzora samo zagrijavanja Smanjite struju pobude (poput 0,5mA) i povećajte mjere rasipanja topline
Abnormalni otpor hladnoće Platinum lomljenje žice ili odred za lemljenje Zamijenite senzor i kontrolnu temperaturu manju od ili jednake 300 stupnjeva tijekom zavarivanja
Pomicanje nakon dugotrajne uporabe oksidacije platinastih žica ili izolacijske starenje Zamijenite strukturu brtve i upotrijebite inertni plin
5. alat za uklanjanje pogrešaka i tehnike
Simulator signala:
Koristite okvir otpora za simulaciju PT1 0 0 otpora (kao što je 0 stupnja → 100Ω, 100 stupnjeva → 138.5Ω);
Provjerite odstupanje između prikaza instrumenta i teorijske vrijednosti (± 0 {. 3 stupnja).
Sustav prikupljanja podataka:
Zabilježite podatke za 12 uzastopnih sati i promatrajte trend pomicanja temperature (trebao bi biti <0,1 stupanj /24h);
Koristite matlab/simulink za analizu buke spektra .
Otkrivanje toplinskog snimanja:
Provjerite je li senzor u dobrom kontaktu s mjerenim objektom (podešavanje je potrebno ako je temperaturna razlika> 2 stupnja) .
Vi . Preporuke za preventivno održavanje
Redovna umjeravanja:
Koristite termostat za umjeravanje svakih 6 mjeseci, skratite na 3 mjeseca u okruženju visoke temperature;
Uspostavite kalibracijsku datoteku i zabilježite koeficijente korekcije svake točke .
Suvišna konfiguracija:
Instalirajte dvostruke PT100 na ključne mjerne točke, uzmite prosječnu vrijednost ili postavite prag alarm;
Konfigurirajte krug za otkrivanje prekida (poput komparatora za nadgledanje mutacija napona) .
Praćenje okoliša:
Ugradite odašiljač temperature i vlage u blizini senzora kako biste zabilježili parametre okoliša;
Koristite omotače od nehrđajućeg čelika od 316L u korozivnom okruženju i redovito prskajte antikorozijsku prevlaku .