Ako dodávateľ PT1000 4 - Wire RTDS sa často stretávam s otázkami zákazníkov týkajúcich sa vzorec napätia - až - teplotu pre tieto senzory. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do detailov tejto rozhodujúcej konverzie, čo je nevyhnutné pre presné meranie teploty v rôznych aplikáciách.
Pochopenie PT1000 4 - drôty RTDS
Predtým, ako sa ponoríme do vzorca konverzie napätia - na - na teplotu, najprv pochopme, čo je PT1000 4 - drôt RTD. PT1000 je typ detektora teploty odporu (RTD), kde je snímací prvok vyrobený z platiny a má odpor 1000 ohmov pri 0 ° C. Konfigurácia 4 - drôtu sa používa na odstránenie účinkov odporu vodiča oloveného na meranie a poskytuje presnejšie výsledky v porovnaní s 2 - drôtom alebo 3 - drôtovými RTD.
Princíp za RTD je, že odpor platinového prvku sa mení s teplotou. Táto zmena odporu je relatívne lineárna v určitom teplotnom rozsahu, vďaka čomu je vhodná pre presné merania teploty. Vzťah medzi odporom a teplotou pre PT1000 môže byť opísaný v rovnici Callendar - Van Dusen:
[R_t = r_0 (1+ a t+ b t^2+ c (t - 100) t^3)]
kde (r_t) je odpor pri teplote (t) (v ° C), (r_0) je odpor pri 0 ° C (1 000 ohmov pre pt1000), (a = 3,9083 \ time10^{-3} \ \ text {}^{-1}), (B = -5,775 \ tims10^{-7} \ text {° C}^{-2}) a (c = -4,183 \ tims10^{-12} \ text {° C}^{-4}) pre teploty pod 0 ° C a (C = 0) pre teplotu nad 0 ° C.
Meranie napätia cez PT1000 4 - drôt RTD
Vo väčšine praktických aplikácií zmeráme napätie naprieč PT1000, aby sme určili jeho odpor a potom ho previedli na teplotu. Na presné meranie napätia sa zvyčajne používa zdroj konštantného prúdu. Známy prúd (I) prechádza cez PT1000 a meria sa napätie (V) cez ňu. Podľa Ohmovho zákona (v = i \ krát r_t), kde (r_t) je odpor PT1000 pri nameranej teplote.
Konfigurácia 4 - drôtu umožňuje presné meranie napätia. Na prenášanie prúdu do PT1000 sa používajú dva vodiče a ďalšie dva sa používajú na meranie napätia cez neho. Týmto spôsobom odpor prúdových vodičov neovplyvňuje meranie napätia, čo zabezpečuje vysokú presnosť.
Napätie - do - vzorec konverzie teploty
Aby sme previedli namerané napätie (V) na teplotu (T), musíme najprv nájsť odpor (R_T) pomocou Ohmovho zákona:
[R_t = \ frac {v} {i}]
Akonáhle budeme mať odpor (R_T), môžeme použiť rovnicu Callendar - Van Dusen na nájdenie teploty (T). Riešenie rovnice Callendar - Van Dusen pre (T) však nie je jednoduché, najmä pre ne -lineárnu časť, keď (C \ neq0) (teploty pod 0 ° C).
Pre jednoduchosť môžeme v mnohých prípadoch použiť aproximačný vzorec pre vzťah teploty - odpor. V obmedzenom teplotnom rozsahu je vzťah medzi odporom a teplotou približne lineárny:
[R_t = r_0 (1+ \ alpha t)]
kde (\ alfa) je teplotný koeficient odporu. Pre pt1000, (\ alpha \ približne 0.00385 \ text {° C}^{-1}).
Môžeme usporiadať tento vzorec na vyriešenie (t):
[t = \ frac {r_t - r_0} {\ alpha r_0}]
Nahradenie (r_t = \ frac {v} {i}) Do vyššie uvedeného vzorca dostaneme vzorec napätia - na - teplotu:
[t = \ frac {\ frac {v} {i} -r_0} {\ alpha r_0}]
Praktické úvahy
Pri použití vzorca na konverziu napätia - na - na teplotu existuje niekoľko praktických úvah. Po prvé, presnosť merania závisí od presnosti prúdového zdroja a merania napätia. Na minimalizáciu chýb merania sa odporúča zdroj s vysokým prúdovým prúdom a voltmeter s nízkym hlukom.
Po druhé, mal by sa zvážiť teplotný rozsah aplikácie. Ak je teplotný rozsah veľký, lineárna aproximácia nemusí byť dostatočne presná a mala by sa použiť úplná rovnica Callendar - Van Dusen. V takýchto prípadoch sa môžu číselné metódy alebo vyhľadávacie tabuľky použiť na vyriešenie rovnice pre (t).
Po tretie, podmienky prostredia môžu tiež ovplyvniť meranie. Napríklad elektromagnetická interferencia (EMI) môže zaviesť šum do merania napätia a mechanické napätie na RTD môže zmeniť jeho odpor. Na minimalizáciu týchto účinkov by sa mali použiť správne tienené a montážne techniky.
Naše ponuky produktov
Ako dodávateľ PT1000 4 - Wire RTDS ponúkame širokú škálu produktov vysokej kvality, ktoré vyhovujú rôznym potrebám našich zákazníkov. NášKeramický prvok PT100je známy svojou vynikajúcou stabilitou a presnosťou, vďaka čomu je vhodná pre aplikácie, kde sa vyžaduje presné meranie teploty. Keramický substrát poskytuje dobrú tepelnú vodivosť a mechanickú pevnosť, čím zabezpečuje spoľahlivý výkon v drsnom prostredí.
NášSonda tepelného odporuje ďalší populárny produkt. Je určený na ľahkú inštaláciu a môže sa použiť v rôznych priemyselných aplikáciách, ako je monitorovanie teploty v potrubiach, nádrži a pecách. Konfigurácia 4 - drôtu v sonde zaisťuje presné meranie teploty odstránením účinkov odporu vodiča oloveného drôtu.
Pre meranie povrchovej teploty ponúkameSenzor WZPM PT100 RTD s kaptonskou páskou. Tento senzor sa dá ľahko pripevniť k povrchu objektu pomocou kaptonskej pásky, čím poskytuje pohodlný a presný spôsob merania povrchovej teploty.
Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu
Ak máte záujem o naše produkty PT1000 4 - Wire RTD alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa napätia - do vzorca konverzie teploty, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím expertov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho produktu pre vašu aplikáciu a poskytovaní technickej podpory. Tešíme sa na spoluprácu s vami na uspokojení vašich potrieb merania teploty.
Odkazy
- „Príručka na meranie teploty“, Omega Engineering Inc.
- „Detektory teploty odporu (RTDS): teória a aplikácia“, Národné nástroje.
