1 、鉑電阻 測溫 原理
導體或半導體的電阻值隨溫度變化原理來測量溫度。熱電阻是中低溫地區常用的溫度檢測器。其主要特點是測量精度高,性能穩定。
2.鉑電阻的結構
鉑電阻由感溫元件、外套和接線盒組成。
感溫元件主要由電阻絲、骨架(絕緣材料,如云母、陶瓷等組成。)和鉛絲。
3.鉑電阻的分類
a、根據骨架 min:陶瓷、云母、應時和玻璃。對于標準鉑電阻,它由不銹鋼和應時制成。
b、按出線:兩線制、三線制、四線制。
兩線制有引線誤差,但通常廠家在生產過程中已經修正了這個誤差,所以兩線制熱電阻的測量值包含了內引線的電阻值。四線系統完全消除了導程誤差。標準鉑電阻采用四線制。
C.按組裝形式可分為套管式、鎧裝式和特殊型(如防爆、防水)。
最廣泛使用的溫度傳感器是鉑電阻溫度計PT100。PT100的電阻值在0℃到100歐姆是穩定的,隨溫度的變化而勻速變化。常見的感溫元件是將鉑絲分別纏繞在陶瓷骨架、玻璃骨架、云母骨架上,然后經過復雜的工藝加工而成。鉑電阻溫度傳感器由外套、鉑(熱)電阻元件和電纜(引線)三部分組成。
根據測溫 sensor的引線方式不同,鉑電阻可分為兩線制、三線制和四線制三種。三種主導模式各有特點。兩線制引線方式具有引線簡單的優點,但存在的問題是測量誤差大。測量中不可避免地引入線電阻誤差,只適用于測量精度要求不高的場合。
三線引出法采用一端兩根線,另一端一根線。工業上一般采用三線連接方式,三線引出法引出的三根導線的截面積和長度都是一樣的。通常用不平衡電橋法測量三線電阻,可以消除測量時內部引線電阻的影響,測量精度高于兩線制。
在四線引線模式中,兩根線是電源線,另外兩根是信號線。該方法能有效去除線電阻。如果被測電阻的阻值等于甚至遠小于導線的阻值,就只能用四線測量法。這種方法測量精度高,但是這種方法需要傳感器產生四個導聯,在長距離傳輸過程中會增加成本和整個測試系統的重量。不能滿足一些特殊行業的要求,主要用于高精度的溫度檢測。
在鉑電阻 測溫系統中,鉑電阻傳感器的工作環境通常比較惡劣,傳感器引線到測量系統引線的距離通常在十幾米以上。設計時保護好導線也很重要,避免斷線和相互短路。在一些特殊領域(如航空工業和石油勘探),系統要求測量系統能夠主動識別相似故障。
鉑電阻引腳焊接在電纜的一端(紅色、黃色和黑色平行端),焊接如圖所示。其中一個銷套有一個φ2×8的熱縮套管,另外兩個銷套有一個φ3.5×9的熱縮套管。要點:焊點要小、均勻、可靠,熱縮管收緊后要完全包裹焊點和銅線。外塑料層在熱塑套管附近用尼龍線纏繞多次,然后扎緊。
要點:一般匝數在10匝左右,電纜扎帶形狀為圓形,電纜外層不鼓包起皺,尺寸不能超過電纜正常外徑。焊接完成后,用萬用表測量傳感器電纜紅黑線的電阻值,應與室溫大致對應(自檢焊接質量)。無條件拒絕。
Pt100 鉑電阻敏感元件的性能和可靠性是溫度傳感器產品性能和可靠性的最重要決定因素(50%重量)。敏感元件的性能主要包括:測量精度、響應時間和絕緣電阻。測量精度主要取決于所用鉑絲的純度和均勻性、生產過程中的長度以及焊接引線的控制。生產完成后,即使是供應商也通過選擇得到不同質量等級的產品。鉑電阻經過1-2次高精度元器件的選擇,高精度氣溫0.05℃,氣溫0.15℃,地溫0,選用三種不同精度等級的傳感器。分別為3℃。
響應時間取決于敏感元件的內部結構,一旦設計完成,這種結構基本上是固定的。由于敏感元件外面封裝了一層不銹鋼套管,最終溫度傳感器的響應時間應根據敏感元件的響應時間適當延長。具體的延伸取決于敏感元件和不銹鋼套管之間的熱交換,最終傳感器產品的響應時間應定期測試。封裝是溫度傳感器中最關鍵的工藝,對傳感器的可靠性起著重要作用(40%)。
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