Anslutning av temperaturgivare

Temperatursensorer är väsentliga delar av många mätanordningar. De mäter temperaturen i miljön och olika kroppar. Dessa enheter används ofta som temperaturmätare inte bara i produktion och industri, utan också i vardagen och inom jordbruket, det vill säga där människor, på grund av sin typ av aktivitet, behöver mäta temperaturen. Och det är alltid en fråga om hur man korrekt ansluter en sådan sensor så att dess funktion är korrekt och felfri?

För att ansluta temperatursensorn krävs inget komplicerat arbete, det viktigaste här är att följa instruktionerna exakt, då kommer resultatet att bli framgångsrikt, och det svåraste som kommer att krävas för installation är ett vanligt lödkolv.

En typisk givare är, som en komplett anordning, en mer än 2 meter lång kabel, i vars ände mätanordningen fästs direkt; den skiljer sig från kabeln i färg, vanligtvis svart. Anslut enheten till analog till digital omvandlare, som omvandlar den analoga signalen (ström eller spänning) från sensorn till digital.

En av sensorstiften är jordad och den andra kopplas direkt till ADC-registret med ett motstånd på 3-4 ohm. Därefter kan ADC:n anslutas till informationsinsamlingsmodulen, som kan kopplas till en dator via ett USB-gränssnitt, där man med hjälp av ett speciellt program kan utföra vissa åtgärder baserat på mottagen data.

Programmen låter dig arbeta med den mottagna informationen och utföra många uppgifter relaterade till temperaturmätning. Många moderna datainsamlingssystem är utrustade med speciella displayer för att övervaka de mätningar som tas.

Trots den uppenbara enkelheten har temperatursensorer olika anslutningsscheman, eftersom det ofta är nödvändigt att ta hänsyn till felen i samband med ledningarnas motstånd.

Låt oss titta på ett specifikt exempel. PT100 har ett motstånd på 100 ohm vid en sensortemperatur på 0 grader Celsius. Om du ansluter den enligt den klassiska tvåtrådskretsen, med en koppartråd med ett tvärsnitt på 0,12 kvadrat mm, och anslutningskabeln blir 3 meter lång, kommer de två ledningarna själva att ha ett motstånd på cirka 0,5 Ohm , och detta kommer att ge ett fel, eftersom det totala motståndet vid 0 grader redan kommer att vara 100,5 ohm, och detta motstånd bör vara vid sensorn vid en temperatur på 101,2 grader.

Vi kan se att det kan uppstå felproblem på grund av motståndet i anslutningstrådarna vid anslutning till en tvåtrådskrets, men dessa problem kan undvikas. För detta kan vissa enheter justeras, till exempel med 1,2 grader.Men en sådan justering kommer inte att helt kompensera för ledningarnas motstånd, eftersom ledningarna själva ändrar sitt motstånd under påverkan av temperatur.

Antag att några av ledningarna är placerade mycket nära den uppvärmda kammaren, tillsammans med sensorn, och den andra delen är långt ifrån den och ändrar dess temperatur och motstånd under påverkan av miljöfaktorer i rummet. I det här fallet kommer motståndet på 0,5 Ohm ledningar under uppvärmning till var 250:e grader att bli 2 gånger mer, och detta måste beaktas.

För att undvika ett misstag, använd en tretrådsanslutning så att enheten mäter det totala motståndet tillsammans med motståndet för båda ledningarna, även om du kan ta hänsyn till motståndet för en tråd, multiplicera det senare med 2. Efter det, ledningarnas motstånd subtraheras från summan och avläsningen av själva sensorn kvarstår. Med denna lösning uppnås ganska hög noggrannhet, även om ledningarnas motstånd kan påverkas avsevärt.

Men även en tretrådskrets kan inte korrigera felet som är förknippat med en annan grad av motstånd hos ledningarna på grund av materialets inhomogenitet, olika tvärsnitt längs längden, etc. Naturligtvis, om längden på tråden är liten, kommer felet att vara försumbart, och även med en tvåtrådskrets kommer avvikelserna i temperaturavläsningarna inte att vara signifikanta. Men om ledningarna är tillräckligt långa, är deras inflytande mycket betydande. Då bör du använda en fyrtrådsanslutning när enheten uteslutande mäter sensorns motstånd, utan att ta hänsyn till ledningarnas motstånd.

Så en tvåtrådskrets är tillämplig i fall där:

• Mätområdet är inte högre än 40 grader, och hög noggrannhet krävs inte, ett fel på 1 grad är acceptabelt;

• Anslutningstrådarna är tillräckligt stora och korta, då är deras motstånd relativt litet, och själva enhetens fel är ungefärligen proportionellt med dem: låt ledningarnas resistans vara 0,1 Ohm per grad, och noggrannheten som krävs är 0,5 grader, att är, är det resulterande felet mindre än det tillåtna. Tretrådskretsen är tillämplig i fall där mätningar görs på avstånd från 3 till 100 meter från sensorn, och intervallet är upp till 300 grader, med ett tillåtet fel på 0,5%.

För mer exakta och exakta mätningar, där felet inte bör överstiga 0,1 grader, används en fyrtrådskrets.

En konventionell testare kan användas för att testa enheten. Området för sensorer som har ett motstånd på 100 ohm vid 0 grader är endast lämpligt från 0 till 200 ohm, detta område är tillgängligt för alla multimeter.

Testet kommer att genereras vid rumstemperatur, samtidigt som man avgör vilka av enhetens ledningar som är kortslutna och vilka som är anslutna direkt till sensorn, sedan mäter man om enheten visar ett motstånd som enligt passet ska vara vid en viss temperatur. I slutet måste du se till att det inte finns någon kortslutning på huset. termisk omvandlare, denna mätning utförs i megaohmområdet. För att fullt ut följa säkerhetsåtgärderna, rör inte kablarna och lådan med händerna.

Om testaren under testet visar ett oändligt högt motstånd är detta ett tecken på att fett eller vatten av misstag har hittats i sensorns hölje.En sådan enhet kommer att fungera ett tag, men dess avläsningar kommer att flyta.

Det är viktigt att komma ihåg att allt arbete med att ansluta och kontrollera sensorn ska utföras med gummihandskar. Enheten bör inte demonteras, och om något är skadat, till exempel, finns det ingen isolering av strömkablarna på vissa ställen, bör sådan utrustning inte installeras. Under installationen kan sensorn störa andra enheter som fungerar i närheten, så de måste stängas av först.

Om du har några svårigheter, överlåt sedan arbetet till proffs. I allmänhet, enligt instruktionerna, kan allt göras självständigt, men i vissa fall är det bättre att inte riskera det. Efter att ha slutfört installationen, se till att enheten är ordentligt fixerad på rätt plats, detta är mycket viktigt. Kom ihåg att sensorn är extremt känslig för fukt. Utför inte installationsarbeten under åskväder.

Utför förebyggande kontroller då och då för att säkerställa att sensorn fungerar bra. I allmänhet bör dess kvalitet vara hög, spara inte när du köper en sensor, en högkvalitativ enhet kan inte vara särskilt billig, detta är inte fallet när du måste försöka spara pengar.