Точки, които трябва да се отбележат при проектирането и отстраняването на грешки в топлинните резистори PT100

PT100 Термичният резистор е един от най -често използваните сензори в областта на измерването на индустриалната температура . Нейният дизайн и отстраняване на грешки директно влияят на точността на измерването на температурата и надеждността на системата . Следните са ключови съображения и технически точки:
I . съображения за дизайн и подбор
1. Избор на ниво на точност
IEC 751 стандарт:
Клас А: ± (0,15 градуса + 0.002|t |), подходящ за лаборатории или прецизен контрол;
Клас Б: ± (0,30 градуса + 0.005|t |), подходящ за рутинно промишлено измерване;
Специален клас A: ± (0 . 10 градуса + 0.0015|t |), за да бъде персонализиран.
2. Материал и структурен дизайн
Температурен сензор елемент:
Чистотата на платиновата тел трябва да бъде по -голяма или равна на 99,99%, диаметър 0,02 ~ 0,05 мм;
Тънко-филмов PT100 (дебелина <10 μm) има бърз отговор (<1s), but poor vibration resistance.
Опаковка:
Бронирани (φ1.5 ~ 8 mm), устойчив на високо налягане (30MPa), устойчивост на удар;
Ceramic packaging is suitable for high temperature (>800 градуса), но крехък .
3. метод на олово
Двупревредна система: подходяща само за кратко разстояние (<1m) or low-precision scenarios;
Трипроводна система: Подобряване на точността чрез компенсиране на съпротивлението на проводника (по-малко или равна на 100 м);
Four-wire system: eliminate the influence of wire resistance, suitable for long distance (>300м) или високоточни системи .

2. кондициониране на сигнала и антиинтерференция
Асистерираща верига:
Използвайте усилвател на инструмента (като INA128), за да потискате смущения в общ режим;
Настройката за усилване трябва да съответства на диапазона на рекламния конвертор (като {{0}} ~ 5V съответства на 0 ~ 100Ω) .
Дизайн на филтъра:
RC нискочестотен филтър (честота на прекъсване 10Hz) елиминира високочестотния шум;
Едноточково заземяване на щитния слой (препоръчителна земя за сигнала) .
3. стабилност на захранването
Пулсацията на източника на постоянен ток трябва да бъде <0 . 1%. Препоръчва се да се използва източник на референтно напрежение (като Ref3025);
Захранването е изолирано от земята на сигнала, за да се избегне смущения в наземния контур .
III . бележки за инсталиране и отстраняване на грешки
1. Оптимизация на позицията на инсталацията
Изискване за дълбочина: Дълбочина на поставяне на измерената среда по -голяма или равна на 3 пъти диаметъра на тръбата (минимум 50 мм);
Избягвайте топлинното излъчване: Пазете се от нагревателни елементи или повърхности с висока температура и инсталирайте топлинен щит;
Защита на вибрацията: Използвайте антивибрационна скоба, а бронираната сонда трябва да резервира дължина на буфер .
2. обработка на окабеляване и изолация
Избор на проводници:
Трипроводни / четирипроводни системи трябва да използват проводници със същия материал и дължина (като площ на напречно сечение, по-голяма или равна на 1,5 мм²);
Защитният слой използва консервирана медна мрежа (покритие по -голямо или равно на 85%) .
Изолационна устойчивост:
Съпротивлението между сензора и корпуса> 100MΩ (500V мегохемметър тест);
Терминалите за окабеляване трябва да бъдат устойчиви на влага (като покрита със силиконова мазнина) .
3. Калибриране и проверка
Оборудване на бенчмарк:
Термостатична баня (точност ± 0,01 градуса), стандартен термометър за устойчивост на платина (SPRT);
Избор на точки за калибриране: 0 градус (смес от ледена вода), 100 градуса (точка на кипене на вода), 200 градуса (маслена баня) .
Тест за линейност:
Изчислете нелинейната грешка (ΔTmax/обхват), която трябва да бъде по -малка или равна на 0,1% FS;
Тест за повторяемост: 5 последователни температурни се повишава и пада, с отклонение от<0.05℃.
4. Общи проблеми и решения
Феномен на повреда Възможно причини решение
Температурният дисплей е твърде ниско съпротивление на проводника Компенсация Грешка Преизчислете съпротивлението на проводника и коефициентът на компенсация на актуализацията
Стойността на измерването се колебае значително електромагнитна интерференция или лоша контактна проверка за заземяване на екраниращия слой и подсилване на терминалната връзка
Стойните скокове при постоянна температура на сензора Ефектът за самогразникване Намалете тока на възбуждане (като 0.5mA) и увеличаване на мерките за разсейване на топлина
Ненормално устойчивост на студ Платинено счупване на тел или отряд на ставата на спойка Заменете сензора и контролната температура, по -малка или равна на 300 градуса по време на заваряване
Дрифт след дългосрочна употреба Окисляване на платиновата тел или стареене на изолация Сменете уплътнителната структура и използвайте инертен газов пълнеж
5. Инструменти и техники за отстраняване на грешки
Сигнален симулатор:
Използвайте полето за съпротивление, за да симулирате PT1 0 0 съпротивление (като 0 градуса → 100Ω, 100 градуса → 138.5Ω);
Проверете отклонението между дисплея на инструмента и теоретичната стойност (± 0 . 3 градуса).
Система за събиране на данни:
Записва данни за 12 последователни часа и наблюдава тенденция на отклонение на температурата (трябва да бъде <0,1 градус /24 часа);
Използвайте Matlab/Simulink, за да анализирате шумовия спектър .
Откриване на термични изображения:
Проверете дали сензорът е в добър контакт с измервания обект (се изисква регулиране, ако температурната разлика> 2 градуса) .
Vi . Препоръчителни препоръки за превантиране
Редовно калибриране:
Използвайте термостат за калибриране на всеки 6 месеца, съкращавайте до 3 месеца във високотемпературни среди;
Създайте файл за калибриране и запишете коефициентите на корекция на всяка точка .
Излишна конфигурация:
Инсталирайте Dual PT100s В ключови точки за измерване, вземете средната стойност или задайте прагова аларма;
Конфигурирайте верига за откриване на прекъсване (като например сравнител на мутации на наблюдение на напрежението) .
Мониторинг на околната среда:
Инсталирайте предавател за температура и влажност близо до сензора, за да запишете параметрите на околната среда;
Използвайте 316L обвивка от неръждаема стомана в корозивна среда и редовно пръскайте антикорозионно покритие .