pt100传感器:PT100 温度传感器原理及使用接线方法

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pt100传感器:PT100温度传感器原理及使用接线方法原标题:PT100温度传感器原理及使用接线方法Pt100就是说它的阻值在0度时为100欧姆,PT100温度传感器。是一种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT)一、Pt100温度传感器的主要技术参

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pt100传感器:PT100 温度传感器原理及使用接线方法

原标题:PT100 温度传感器原理及使用接线方法

Pt100 就是说它的阻值在 0 度时为 100 欧姆, PT100 温度传感器。是一种以铂(Pt) 作成的电阻式温度传感器,属于正电阻系数, 其电阻和温度变化的关系式如下: R=Ro(1+α T)

一、Pt100 温度传感器的主要技术参数如下:

测量范围: -200 ℃~ +850℃;

允许偏差值△℃: A 级± (0.15 + 0.002 │ t │), B 级±(0.30 + 0.005 │ t │);热响应时间<30s; 最小置入深度:热电阻的最小置入深度≥ 200mm; 允通电流≤ 5mA。另外, Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等 优点。 二、PT100 温度传感器三根芯线的接法 PT100 铂电阻传感器有三条引线, 可用 A 、B、C(或黑、红、黄)来代表三根线, 三根线之间有如下规律: A 与 B 或 C 之间的阻值常温下在 110 欧左右,B 与 C 之间为 0 欧,B 与 C在内部是直通的, 原则上 B 与 C 没什么区别.仪表上接传感器的固定端子有三个: A 线接在仪表上接传感器的一个固定的端子.B 和 C 接在仪表上的另外两个固定端子, B 和C 线的位置可以互换, 但都得接上,。如果中间接有加长线, 三条导线的规格和长度要相同。热电阻的 3 线和 4 线接法:是采用 2 线、3 线、4 线,主要由使(选)用的二次仪表来决定。 一般显示仪表提供三线接法, PT100 一端出一颗线,另一端出两颗线, 都接仪表, 仪表内部通过桥抵消导线电阻。一般 PLC 为四线, 每端出两颗线, 两颗接 PLC 输出恒流源, PLC 通过另两颗测量 PT100 上的电压,也是为了抵消导线电阻,四线精确度最高,三线也可以,两线最低,具体用法要考虑精度要求和成本。 三、PT100 温度传感器采用三线式接法的原因: PT100 温度传感器 0 ℃时电阻值为 100 Ω,电阻变化率为 0.3851 Ω / ℃。由于其电阻值小灵敏度高,式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差,原理如下: PT100 引出的三根导线截面积和长度均相同( 即 r1=r2=r3) ,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥, 铂将导线一根(r1) 接到电桥的电源端, 其余两根(r2 、r3) 分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂电阻, 电桥处于平衡状态, 引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。 四、PT100 原理及分度表 电阻式温度传感器(RTD,Resistance Temperature Detector) -一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度传感器是以铂(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定-耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。 PT100 温度传感器是一种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器, 属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系为: R=R0(1+α T)其中α=0.,Ro 为100Ω (在0℃的电阻值),T 为摄氏温度,因此白金作成的电阻式温度传感器,又称PT100 返回搜狐,查看更多 责任编辑: pt100传感器:PT100 温度传感器原理及使用接线方法  第2张

pt100传感器:PT100温度传感器

产品应用
通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用。直接测量各种生产过程中的﹣200℃~500℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。
产品特点
热响应时间少,减少动态误差;直径小,长度不受限制;测量准确度;进口薄膜电阻元件,性能可靠稳定。
产品执行标准
IEC751 JB/T8622-1997 JB/T8623-1997
工作原理:热电阻是利用物质在温度变化时,其电阻随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时,工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。
测量范围及允差(t为实际测量温度值)
型号
分度号
测温范围℃
精度等级
允许偏差
WZP
Pt100
-200℃~+500
A级
±(0.15+0.002∣t∣
B级
±(0.30+0.005∣t∣
WZC
Cu50/Cu100
-50℃~+100

±(0.30+0.008∣t∣
常温绝缘电阻:热电阻在环境温度为15~35℃,相对湿度不大于80%,试验电压为10~100V(直流)电极与外套管之间的绝缘电阻≥100MΩ.m
接线方式

pt100传感器:pt100温度传感器_1

pt100温度传感器如果由两个用来测量温差的传感器组成,输出信号与温差之间有一给定的连续函数关系。pt100温度传感器输出信号与温度变量之间有一给定的连续函数关系(通常为线性函数),早期生产的pt100温度传感器其输出信号与温度传感器的电阻值(或电压值)之间呈线性函数关系。标准化输出信号主要为0mA~10mA和4mA~20mA(或1V~5V)的直流电信号。不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号。温度变送器按供电接线方式可分为两线制和四线制。[2]变送器有电动单元组合仪表系列的(DDZ-Ⅱ型、DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型)和小型化模块式的,多功能智能型的。前者均不带pt100温度传感器,后两类变送器可以方便的与热电偶或热电阻组成带传感器的变送器。
pt100温度传感器

pt100传感器:Pt100温度传感器_2

1 测温原理
热电阻(如Pt100)是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。?
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流****测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/?电流),再将电阻值转换成温度值,从而实现温度测量。

2 三线接法原理
PT100的阻值与温度变化关系为:当温度为0℃时PT100电阻体的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。PT100热电阻一般适用于-200~600℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在工程控制中的应用极其广泛。
α=0.
t=100
t0=0
Rt0=100
将上面的参数带入上面的公式就得出Rt的值如下:
Rt=138.5=100(1+0.(100-0))**
如下图,增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。三线制要求三根导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同,使三根导线的电阻值相同,即RL1=RL2=RL3。通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2、V3。导线L3接入高输入阻抗电路,IL3=0

热电阻的阻值Rt:

由上图Rt只与V1、V2、V3与I有关,而与电阻没有干系,由此可得三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。

通常采用恒流源的方式将pt100接入电路,即下面的右图方式。

恒流源电路的设计,有用三极管构成的,有用专门的恒流管,也有用价格低廉的器件通过比较巧妙的设计构成的,本系统是采用价格低廉的运放为核心来构成的,恒流效果十分理想,系统设计的恒流源电路见下图2-2所示。

上图中,由于运放虚地的结果,造成OP-07的反相输入端为0V,而图中1.5K电阻的下端由于运用精密的电压源LM336-2.5,外加调整电路,该点电压可调整为2.500V,而由于运放的输入阻抗极高,输入端可以认为不吸入电流,因此从1.5K电阻上流过的电流大小固定而且一定等于OP-07输出端流入温度传感器PT100的电流,从而达到恒流的效果,连接PT100两端的压差正好反映温度变化的信号送入后级的放大器。
这里值得注意的是恒流效果的好坏与下面几个因素有关,图示1.5K电阻的精度及温度稳定性要好,我们采用的是高精度高稳定的电阻;还有是一定要选择输入阻抗高的运放,包括产生虚地处的运放(图中OP-07)和后级的放大器(图中的AD620),否则较大的输入电流也将直接影响恒流的效果;最后一点是参考电压(图中是-2.5V)的稳定性要高,这里的参考电压采用是LM336-2.5V作为参考电压基准。

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