Свързване на температурни сензори

Температурните сензори са съществени елементи на много измервателни устройства. Те измерват температурата на околната среда и различни тела. Тези устройства се използват широко като измерватели на температурата не само в производството и промишлеността, но и в ежедневието и в селското стопанство, тоест там, където хората, поради вида си дейност, трябва да измерват температурата. И винаги има въпрос как правилно да свържете такъв сензор, така че функционирането му да е точно и да няма грешки?

За да свържете температурния сензор, не се изисква сложна работа, основното тук е да следвате точно инструкциите, тогава резултатът ще бъде успешен, а най -трудното, което ще се изисква за монтаж, е обикновен поялник.

Типичният сензор е като завършено устройство кабел с дължина повече от 2 метра, в края на който измервателното устройство е прикрепено директно; той се различава от кабела по цвят, обикновено черен. Свържете устройството към аналогово-цифров преобразувател, който преобразува аналоговия сигнал (ток или напрежение) от сензора в цифров.

Един от щифтовете на сензора е заземен, а другият е свързан директно към ADC регистъра със съпротивление 3-4 ома. След това ADC може да бъде свързан към модула за събиране на информация, който може да бъде свързан към компютър чрез USB интерфейс, където с помощта на специална програма човек може да извърши определени действия въз основа на получените данни.

Програмите ви позволяват да работите с получената информация и да изпълнявате много задачи, свързани с измерване на температурата. Много съвременни системи за събиране на данни са оборудвани със специални дисплеи за наблюдение на извършените измервания.

Въпреки очевидната простота, температурните сензори имат различни схеми на свързване, тъй като често е необходимо да се вземат предвид грешките, свързани с съпротивлението на проводниците.

Нека разгледаме конкретен пример. PT100 има съпротивление от 100 ома при температура на сензора 0 градуса по Целзий. Ако го свържете според класическата двужична верига, като използвате меден проводник с напречно сечение 0,12 кв. Mm, а свързващият кабел ще бъде с дължина 3 метра, тогава самите два проводника ще имат съпротивление приблизително 0,5 Ohm , и това ще даде грешка, тъй като общото съпротивление при 0 градуса вече ще бъде 100,5 ома, а това съпротивление трябва да бъде при сензора при температура 101,2 градуса.

Можем да видим, че може да има проблеми с грешка поради съпротивлението на свързващите проводници при свързване с двупроводна верига, но тези проблеми могат да бъдат избегнати. За това някои устройства могат да бъдат коригирани, например, с 1,2 градуса. Но такава настройка няма да компенсира напълно съпротивлението на проводниците, тъй като самите проводници под въздействието на температурата променят съпротивлението си.

Да предположим, че някои от проводниците са разположени много близо до отопляемата камера, заедно със сензора, а другата част е далеч от нея и променя температурата и съпротивлението си под въздействието на околните фактори в помещението. В този случай съпротивлението на 0.5 Ohm проводници по време на нагряване до всеки 250 градуса ще стане 2 пъти повече и това трябва да се вземе предвид.

За да избегнете грешка, използвайте трипроводна връзка, така че устройството да измерва общото съпротивление заедно с съпротивлението на двата проводника, въпреки че можете да вземете предвид съпротивлението на един проводник, просто го умножете по-късно по 2. След това, съпротивлението на проводниците се изважда от сумата и отчитането на самия сензор остава. С това решение се постига доста висока точност, дори ако съпротивлението на проводниците може да бъде значително засегнато.

Въпреки това дори трипроводна верига не може да коригира грешката, свързана с различна степен на съпротивление на проводниците поради нехомогенността на материала, различни напречни сечения по дължината и т.н. Разбира се, ако дължината на проводника е малка, тогава грешката ще бъде незначителна и дори при двупроводна верига отклоненията в температурните показания няма да бъдат значителни. Но ако проводниците са достатъчно дълги, тогава тяхното влияние е много значително. След това трябва да използвате четирипроводна връзка, когато устройството измерва изключително съпротивлението на сензора, без да отчита съпротивлението на проводниците.

Така че двупроводна верига е приложима в случаите, когато:

• Обхватът на измерване не е по -висок от 40 градуса и не е необходима висока точност, допустима е грешка от 1 градус;

• Свързващите проводници са достатъчно големи и къси, тогава тяхното съпротивление е относително малко, а грешката на самото устройство е приблизително съизмерима с тях: нека съпротивлението на проводниците да бъде 0,1 Ом на градус, а точността е необходима 0,5 градуса, че е, получената грешка е по -малка от допустимата. Трипроводната верига е приложима в случаите, когато измерванията се извършват на разстояния от 3 до 100 метра от сензора, а обхватът е до 300 градуса, с допустима грешка от 0,5%.

За по-точни и прецизни измервания, където грешката не трябва да надвишава 0,1 градуса, се използва четирижилна верига.

За тестване на устройството може да се използва конвенционален тестер. Диапазонът за сензори, които имат съпротивление 100 ома при 0 градуса, е подходящ само от 0 до 200 ома, този диапазон е достъпен за всеки мултицет.

Тестът ще се генерира при стайна температура, като същевременно се определи кои от проводниците на устройството са късо съединени и кои са свързани директно към сензора, след което те измерват дали устройството показва съпротивление, което трябва да е според паспорта на определена температура. В края трябва да се уверите, че няма късо съединение на корпуса. термичен преобразувател, това измерване се извършва в обхвата мегом. За пълно спазване на мерките за безопасност, не докосвайте кабелите и кутията с ръце.

Ако по време на изпитването тестерът показва безкрайно високо съпротивление, това е знак, че в корпуса на сензора случайно са открити мазнини или вода. Такова устройство ще работи известно време, но показанията му ще бъдат плаващи.

Важно е да запомните, че цялата работа по свързването и проверката на сензора трябва да се извършва с гумени ръкавици. Устройството не трябва да се разглобява и ако нещо е повредено, например няма изолация на захранващите кабели на някои места, тогава такова оборудване не трябва да се монтира. По време на инсталацията сензорът може да попречи на други устройства, работещи наблизо, така че те трябва първо да бъдат изключени.

Ако имате някакви трудности, тогава поверете работата на професионалисти. Като цяло, според инструкциите, всичко може да се направи независимо, но в някои случаи е по -добре да не рискувате. След приключване на инсталацията се уверете, че устройството е здраво фиксирано на правилното място, това е много важно. Не забравяйте, че сензорът е изключително чувствителен към влага. Не извършвайте монтажни работи по време на гръмотевична буря.

Извършвайте превантивни проверки от време на време, за да се уверите, че сензорът работи добре. По принцип качеството му трябва да е високо, не спестявайте при закупуване на сензор, висококачественото устройство не може да бъде много евтино, това не е така, когато трябва да се опитате да спестите пари.