Указывания при проектировании и отладке тепловых резисторов PT100

Тепловой резистор PT100 является одним из наиболее часто используемых датчиков в области измерения температуры промышленности . его конструкция и отладка непосредственно влияют на точность измерения температуры и надежности системы . Следующие являются ключевыми соображениями и техническими точками:
I . Соображения проектирования и выбора
1. Выбор уровня точности
IEC 751 Стандарт:
Класс A: ± (0,15 градуса + 0.002|T |), подходит для лабораторий или точного контроля;
Класс B: ± (0,30 градуса + 0.005|T |), подходит для обычного промышленного измерения;
Специальный класс A: ± (0 . 10 градусов + 0.0015|T |), чтобы быть настроенным.
2. материал и структурный дизайн
Элемент чувствительности температуры:
Чистота платинового провода должна быть больше или равна 99,99%, диаметр 0,02 ~ 0,05 мм;
Тонкопленочный PT100 (толщина <10 мкм) имеет быстрый ответ (<1s), but poor vibration resistance.
Упаковка:
Бронированная (φ1,5 ~ 8 мм), устойчивая к высокому давлению (30 МПа), воздействие сопротивления;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 градусов), но хрупкий .
3. метод ведущего
Двухпроводная система: подходит только для короткого расстояния (<1m) or low-precision scenarios;
Трехвопроводная система: повысить точность, компенсируя сопротивление проволоке (меньше или равна 100 м);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300M) или высокопрофессиональные системы .

2. кондиционирование сигнала и противоположность
Схема усилителя:
Используйте усилитель инструмента (например, INA128) для подавления интерференции общего режима;
Настройка усиления должна соответствовать диапазону AD преобразователя (например, {{0}} ~ 5V соответствует 0 ~ 100ω) .
Дизайн фильтра:
Фильтр низкого частоты второго порядка (частота отсечения 10 Гц) устраняет высокочастотный шум;
Одноточное заземление щита слоя (рекомендуется заземление сигнала) .
3. стабильность питания
Волновая часть источника постоянного тока должна быть <0 . 1%. Рекомендуется использовать источник эталонного напряжения (например, Ref3025);
Питания выделяется из заземления сигнала, чтобы избежать помех заземления .
III . Примечания по установке и отладке
1. Оптимизация позиции установки
Требование глубины: глубина вставки измеренной среды, превышающую или равную 3 раза больше диаметра трубы (минимум 50 мм);
Избегайте теплового излучения: держитесь подальше от нагревательных элементов или высокотемпературных поверхностей и установите тепловой экранинг;
Защита от вибрации: используйте антивибрационную кронштейн, а бронетандартный зонд должен зарезервировать длину буфера .
2. Проводка и лечение изоляции
Выбор проволоки:
Трехпроводные / четырехпроводные системы должны использовать провода того же материала и длины (например, площадь поперечного сечения, больше или равную 1,5 мм²);
В экранирующем слое используется сетка с тонкой медной (покрытие больше или равное 85%) .
Сопротивление изоляции:
Сопротивление между датчиком и корпусом> 100 мОм (тест на мегохметр 500 В);
Терминалы проводки должны быть защищенными от влаги (например, покрытые силиконовой смазкой) .
3. калибровка и проверка
Эталонное оборудование:
Термостатическая ванна (точность ± 0,01 градуса), стандартный термометр платиновой сопротивления (SPRT);
Выбор точек калибровки: 0 градуса (смеси из ледяной воды), 100 градусов (точка кипения воды), 200 градусов (масляная ванна) .
Тест на линейность:
Рассчитайте нелинейную ошибку (ΔTmax/range), которая должна быть меньше или равна 0,1% FS;
Тест на повторяемость: 5 последовательных температур повышается и падает с отклонением<0.05℃.
4. Общие проблемы и решения
Явление неисправности возможным причиной раствора
Температурное отображение слишком низкое сопротивление проводной сопротивления.
Значение измерения колеблется в значительной степени электромагнитные помехи или плохую проверку контакта. Заземление слоя и подкрепление клемм
Значение прыгает при постоянном датчике датчика температуры.
Аномальное холодное сопротивление платиновой проволоки или отрезок с припоя
Дрифт после долгосрочного использования платиновой проволоки окисления или старения изоляции замените герметичную структуру и используйте заполнение инертного газа
5. Инструменты отладки и методы
Симулятор сигнала:
Используйте поле сопротивления для моделирования Pt1 0 0 Сопротивление (например, 0 градусов → 100 Ом, 100 градусов → 138,5 Ом);
Проверьте отклонение между дисплеем прибора и теоретическим значением (± 0 . 3 градуса разрешено).
Система сбора данных:
Записать данные в течение 12 часов подряд и наблюдать за тенденцией дрейфа температуры (должно быть <0,1 градуса /24 часа);
Используйте Matlab/Simulink для анализа шумового спектра .
Обнаружение термической визуализации:
Проверьте, находится ли датчик в хорошем контакте с измеренным объектом (настройка требуется, если разница температуры> 2 градуса) .
VI . Рекомендации по обслуживанию профилактического обслуживания
Регулярная калибровка:
Используйте термостат для калибровки каждые 6 месяцев, сокращается до 3 месяцев в условиях высокой температуры;
Установите калибровочный файл и запишите коэффициенты коррекции каждой точки .
Избыточная конфигурация:
Установите двойной Pt100s в точки измерения ключей, возьмите среднее значение или установите пороговую тревогу;
Настройте схему обнаружения отключения (например, компаратор для мониторинга Mutations напряжения) .
Мониторинг окружающей среды:
Установить передатчик температуры и влажности вблизи датчика для записи параметров окружающей среды;
Используйте оболочку из нержавеющей стали 316L в коррозионной среде и регулярно распылите антикоррозионное покрытие .