PT100 termal dirençleri tasarlarken ve hata ayıklarken dikkat edilmesi gereken noktalar

PT100 Termal Direnç, endüstriyel sıcaklık ölçümü alanında en yaygın kullanılan sensörlerden biridir.
I . Tasarım ve Seçim Hususları
1. doğruluk seviyesi seçimi
IEC 751 Standart:
Sınıf A: ± (0.15 derece + 0.002|t |), laboratuvarlar veya hassas kontrol için uygun;
Sınıf B: ± (0.30 derece + 0.005|t |), rutin endüstriyel ölçüm için uygun;
Özel Sınıf A: ± (0 . 10 derece + 0.0015|t |), özelleştirilecek.
2. malzeme ve yapısal tasarım
Sıcaklık Algılama Elemanı:
Platin tel saflığı%99.99'dan büyük veya eşit olmalıdır, çap 0.02 ~ 0.05mm;
İnce film PT100 (kalınlık <10μm) hızlı bir yanıtı vardır (<1s), but poor vibration resistance.
Ambalajlama:
Yüksek basınç (30MPA), darbe direncine dirençli zırhlı (φ1.5 ~ 8mm);
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 derece) ancak kırılgan .
3. kurşun yöntemi
İki telli sistem: Sadece kısa mesafe için uygun (<1m) or low-precision scenarios;
Üç telli sistem: tel direncini telafi ederek doğruluğu iyileştirin (100m'ye eşit veya daha az);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) veya yüksek hassasiyetli sistemler .

2. sinyal koşullandırma ve anti-etkileşim
Amplifikatör devresi:
Ortak mod parazitini bastırmak için enstrüman amplifikatörünü (INA128 gibi) kullanın;
Kazanç ayarı, reklam dönüştürücü aralığıyla eşleşmesi gerekir ({{0}} ~ 5V, 0 ~ 100Ω'a karşılık gelir) .
Filtre Tasarımı:
İkinci dereceden RC düşük geçişli filtre (kesme frekansı 10Hz) yüksek frekanslı gürültüyü ortadan kaldırır;
Kalkan katmanının tek noktalı topraklaması (sinyal toprak önerilir) .
3. güç kaynağı istikrarı
Sabit akım kaynağının dalgalanmasının <0 .%1 olması gerekir. Bir referans voltaj kaynağı (ref3025 gibi) kullanılması önerilir;
Güç kaynağı, zemin döngüsü girişimini önlemek için sinyal zeminden izole edilir .
III . Kurulum ve hata ayıklama ile ilgili notlar
1. kurulum pozisyonunun optimizasyonu
Derinlik Gereksinimi: Boru çapının 3 katına (minimum 50 mm) eşit veya 3 kat daha büyük ölçülen ortamın yerleştirme derinliği;
Isı radyasyonundan kaçının: Isıtma elemanlarından veya yüksek sıcaklık yüzeylerinden uzak durun ve bir ısı kalkanı takın;
Titreşim koruması: Bir anti-vibrasyon braketi kullanın ve zırhlı probun bir tampon uzunluğu ayırması gerekiyor .
2. kablolama ve yalıtım tedavisi
Tel Seçimi:
Üç telli / dört telli sistemlerin aynı malzeme ve uzunluktaki kabloları kullanması gerekir (1,5 mm²'den daha büyük veya eşit kesit alanı gibi);
Koruyucu katman, kalaylı bakır örgülü ağ kullanır (kapsama alanı%85'e eşit) .
Yalıtım Direnci:
Sensör ve gövde> 100mΩ (500V megoohMeter testi) arasındaki direnç;
Bağlantı terminallerinin neme dayanıklı olması gerekir (silikon gresi ile kaplanmış gibi) .
3. kalibrasyon ve doğrulama
Benchmark ekipmanı:
Termostatik banyo (doğruluk ± 0.01 derece), standart platin direnç termometresi (SPRTS);
Kalibrasyon noktalarının seçimi: 0 derece (buz-su karışımı), 100 derece (su kaynama noktası), 200 derece (yağ banyosu) .
Doğrusallık Testi:
% 0.1 FS'den daha az veya eşit olması gereken doğrusal olmayan hatayı (ΔTmax/aralık) hesaplayın;
Tekrarlanabilirlik Testi: Arka arkaya 5 sıcaklık artışı ve düşüyor,<0.05℃.
4. yaygın sorunlar ve çözümler
Arıza Olgusu Olası Neden Çözümü
Sıcaklık ekranı çok düşük tel direnci telafi hatası, tel direncini yeniden hesaplayın ve telafi katsayısını güncelle
Ölçüm değeri, elektromanyetik parazit veya zayıf temas kontrolü koruma tabakası topraklamasını büyük ölçüde dalgalandırır ve terminal bağlantısını güçlendirir
Sabit sıcaklık sensörü kendi kendine ısıtma etkisinde değer sıçramaları uyarma akımını (0.5mA gibi) azaltır ve ısı dağılma ölçümlerini artırır
Anormal Soğuk Direnç Platin Teli Kırılması veya Lehim Eklemi Müfrezesi, kaynak sırasında 300 dereceden daha az veya eşit olan sensörü ve kontrol sıcaklığını değiştirin
Uzun Süreli Kullanımdan Sonra Drift Platinum tel oksidasyonu veya yalıtım yaşlanması Sızdırmazlık yapısını değiştirin ve inert gaz dolgusunu kullanın
5. hata ayıklama araçları ve teknikleri
Sinyal simülatörü:
PT1 0 0 direnci simüle etmek için direnç kutusu kullanın (0 derece → 100Ω, 100 derece → 138.5Ω gibi);
Enstrüman ekranı ve teorik değer arasındaki sapmayı doğrulayın (± 0 . 3 derece izin verilir).
Veri toplama sistemi:
Verileri art arda 12 saat kaydedin ve sıcaklık sürüklenme eğilimini gözlemleyin (<0.1 derece /24 saat olmalıdır);
Gürültü spektrumunu analiz etmek için Matlab/Simulink'i kullanın .
Termal görüntüleme algılama:
Sensörün ölçülen nesneyle iyi temas halinde olup olmadığını kontrol edin (sıcaklık farkı> 2 derece) .
VI . Önleyici Bakım Önerileri
Düzenli Kalibrasyon:
Her 6 ayda bir kalibrasyon için bir termostat kullanın, yüksek sıcaklık ortamlarında 3 aya kadar kısalın;
Bir kalibrasyon dosyası oluşturun ve her bir noktanın düzeltme katsayılarını kaydedin .
Gereksiz Yapılandırma:
Çift PT100'leri anahtar ölçüm noktalarına takın, ortalama değeri alın veya bir eşik alarmı ayarlayın;
Bir bağlantı kesme algılama devresini yapılandırın (voltaj mutasyonlarını izlemek için karşılaştırıcı gibi) .
Çevresel İzleme:
Çevresel parametreleri kaydetmek için sensörün yanına bir sıcaklık ve nem vericisi takın;
Aşındırıcı bir ortamda 316L paslanmaz çelik kılıf kullanın ve düzenli olarak bir korozyon önleme kaplamasını püskürtün .