Točke, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju in odpravljanju napak PT100 termalnih uporov

Termični upor PT100 je eden najpogosteje uporabljenih senzorjev na področju merjenja industrijske temperature . Njegova zasnova in odpravljanje napak neposredno vplivata na natančnost merjenja temperature in zanesljivosti sistema . Naslednji so ključni vidiki in tehnične točke:
I . Upoštevanje oblikovanja in izbire
1. Izbira ravni natančnosti
IEC 751 Standard:
Razred A: ± (0,15 stopinj + 0.002|t |), primeren za laboratorije ali natančnost;
Razred B: ± (0,30 stopinj + 0.005|t |), primeren za rutinsko industrijsko meritev;
Poseben razred A: ± (0 . 10 stopinj + 0.0015|t |), ki ga je treba prilagoditi.
2. materialno in strukturno zasnovo
Element zaznavanja temperature:
Čistost platinaste žice mora biti večja ali enaka 99,99%, premer 0,02 ~ 0,05 mm;
Tanko-film PT100 (debelina <10 μm) ima hiter odziv (<1s), but poor vibration resistance.
Embalaža:
Oklepni (φ1,5 ~ 8mm) odporen proti visokemu tlaku (30MPA), udarni upor;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 stopinj), vendar krhko .
3. metoda svinca
Dvožični sistem: primeren samo za kratko razdaljo (<1m) or low-precision scenarios;
Tričkovski sistem: izboljšati natančnost z nadomestitvijo žičnega upora (manjše ali enake 100 m);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300m) ali sistemi z visoko natančnostjo .

2. kondicioniranje signala in proti interferenci
Ojačevalnik:
Uporabite ojačevalnik instrumentov (kot je INA128) za zatiranje motenj v običajnem načinu;
Nastavitev dobička se mora ujemati z razponom pretvornika oglasov (na primer {{0}}} ~ 5V ustreza 0 ~ 100Ω) .
Oblikovanje filtra:
Filter RC z nizkim prehodom drugega reda (odmenska frekvenca 10Hz) odpravlja visokofrekvenčni hrup;
Enotočna ozemljitev plasti ščita (priporočljiva signalna tla) .
3. stabilnost napajanja
Ripple konstantnega toka mora biti <0 . 1%. Priporočljivo je uporabiti referenčni vir napetosti (na primer REF3025);
Napajanje je izolirano iz signalnega ozemljitve, da se izognete motenju ozemljitvene zanke .
III . Opombe o namestitvi in ​​odpravljanju napak
1. Optimizacija položaja namestitve
Zahteva globine: vstavljanje izmerjenega medija, večjega ali enaka 3 -kratni premeru cevi (najmanj 50 mm);
Izogibajte se toplotnemu sevanju: se držite od grelnih elementov ali visokotemperaturnih površin in namestite toplotni ščit;
Zaščita za vibracijo: Uporabite nosilec proti vibraciji, oklepna sonda pa mora rezervirati dolžino medpomnilnika .
2. ožičenje in izolacijsko zdravljenje
Izbira žic:
Tri-žični / štirižični sistemi morajo uporabljati žice istega materiala in dolžine (na primer površino preseka, večje ali enake 1,5 mm²);
Zaščitna plast uporablja konzervirano bakreno pleteno mrežo (pokritost, večjo ali enaka 85%) .
Izolacijska odpornost:
Upor med senzorjem in ohišjem> 100mΩ (500V megohmmeter test);
Ožičevalni sponki morajo biti odporni na vlago (na primer prevlečene s silikonsko mastjo) .
3. Kalibracija in preverjanje
Oprema za primerjalno vrednost:
Termostatska kopel (natančnost ± 0,01 stopinj), standardni termometer za odpornost platine (SPRT);
Izbira kalibracijskih točk: 0 stopinja (mešanica ledene vode), 100 stopinj (vrelišča vode), 200 stopinj (oljna kopel) .
Linearnost test:
Izračunajte nelinearno napako (ΔTmax/območje), ki mora biti manjša ali enaka 0,1% FS;
Preskus ponovljivosti: 5 zaporednih temperaturnih temperaturnih dvigov in padcev z odstopanjem<0.05℃.
4. Pogoste težave in rešitve
Pojav napak možne raztopine vzroka
Prikaz temperature je prenizka napaka pri uporu z žico Napaka pri ponovni izračunavanje žice odpornosti in posodabljanje kompenzacijskega koeficienta
Merilna vrednost niha močno elektromagnetne motnje ali slabe stike Preverite zaščitno plast ozemljitve in okrepitev končne povezave
Vredni skoki pri samogrevanju konstantnega temperaturnega senzorja zmanjšujejo vzbujevalni tok (na primer 0,5mA) in povečajo ukrepe odvajanja toplote
Nenormalni hladni upornost platinasta žica lom ali odvajanje spajke sklepov nadomestite senzor in krmilno temperaturo manj kot ali enaka 300 stopinj med varjenjem
PREDSTAVLJENJE Po dolgotrajni uporabi oksidacije žice ali izolacije Platinum ali izolacije Zamenjajte strukturo tesnila in uporabite inertni nadev na plin
5. Orodja in tehnike za odpravljanje napak
Simulator signala:
Uporabite polje za upor, da simulirate PT1 0 0 upor (na primer 0 stopinja → 100Ω, 100 stopinj → 138.5Ω);
Preverite odstopanje med prikazom instrumenta in teoretično vrednostjo (± 0 . 3 stopinj).
Sistem za zajem podatkov:
Zabeležite podatke 12 zaporednih ur in opazujte trend nanašanja temperature (naj bo <0,1 stopinj /24h);
Uporabite Matlab/Simulink za analizo spektra hrupa .
Zaznavanje toplotnega slikanja:
Preverite, ali je senzor v dobrem stiku z merjenim predmetom (potrebna je prilagoditev, če je temperaturna razlika> 2 stopinja) .
VI . priporočila za preventivno vzdrževanje
Redna umerjanje:
Uporabite termostat za kalibracijo vsakih 6 mesecev, skrajšajte na 3 mesece v visokotemperaturnih okoljih;
Vzpostavite kalibracijsko datoteko in zabeležite korekcijske koeficiente vsake točke .
Odvečna konfiguracija:
Namestite dvojne PT100 na ključnih merilnih točkah, vzemite povprečno vrednost ali nastavite alarm za prago;
Konfigurirajte vezje za odkrivanje odklopa (na primer primerjalnik za spremljanje napetostnih mutacij) .
Okoljsko spremljanje:
Namestite oddajnik temperature in vlažnosti v bližini senzorja za beleženje okoljskih parametrov;
Uporabite 316L plašč iz nerjavečega jekla v korozivnem okolju in redno razpršite protikorozijsko prevleko .