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Pt100温度传感器
2023-05-04 876次

  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)

 

  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。

 

  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。

 

  PT100温度传感器

  产品特征:

  1、不锈钢套管封装,经久耐用;

  2、活动螺丝固定,使用方便;

  3、按照国际IEC751 国际标准制造,即插即用;

  4、多种探头尺寸可选、适应面广;

  5、高精度、高稳定、高灵敏;

  6、外形小巧,经济实用。

  

 

 

  特性指标:

  ●测温范围:-200-400℃

  ●探头长度:5cm/10cm/15cm/20cm

  ●探头直径:Φ5mm

  ●电阻变化:0。3851Ω/℃

  ●安装方式:活动螺丝固定

  ●螺丝规格:M8*1。0

  ●引线长度:一般 2 米,可订制长度(专用引线)

  ●引线接法:三线式

  ●接线方式:接线叉

  ●套管材质:不锈钢

●传感器件:PT(铂)

 

  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 100Ω,电阻变化率为 0。3851Ω/℃。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。

 

  电路图:

  当R1X(RX+r2+r3)=R2X(Rpt100+r2+r1)

  电桥平衡,U=0。

  当Rpt100受温变化后,电桥不平衡,U≠0。

  

 

 

  尺寸图:

  

 

 

  接线图:

  

 

 

  选型图:

  

 

 

此温度传感器为通用型产品,即插即用,用户在选型时只需要讲明探头的长度。

 

  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+αT)其中α=0。00392,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。

  

 

 

热电阻和热电偶的区别

  电站现场使用的热电偶一般是两线制的,而热电阻一般是三线制或者四线制的。

  热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:

  一、信号的性质,热电阻本身是电阻。温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热电偶,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。

  二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围,最高测量范围也可达600度左右(当然可以检测负温度)。 常用的铂热电阻(Pt100、Pt10)、铜电阻Cu50(负50-150度)。热电偶可检测0-1000度的温度范围(甚至更高),热电偶常用的有铂铑——铂(分度号S,测量范围0-1300度)、镍铬——镍硅(分度号K,测量范围0-900度)、镍铬——康铜(分度号E,测量范围0-600度)、铂铑30——铂铑6(分度号B,测量范围0-1600度)。所以,前者一般用于较低温度检测,后者可应用于较高温度检测。

  三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热电偶是双金属材料,即两种不同的金属,由于温度的变化,在两种不同的金属丝的两端产生电势差。

  四、PLC对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般PLC都直接接入4~20mA信号,而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC。要是接入DCS的话就不必用变送器了!热电阻是RTD信号,热电欧是TC信号!

  五、PLC也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入热电阻和热电偶信号。

  六、热电偶有J、T、N、K、S等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。

  七、虽然都是接触式测温仪表,但它们的测温范围不同。热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小(查表可以看一下),当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要求很高,否则测量不准,还有,在较低的温度区域,冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出,不易得到全补偿。 这时在中低温度时,一般使用热电阻测温范围为200-500,甚至还可测更低的温度(如用碳电阻可测到1K左右的低温)现在正常使用铂热电阻Pt100,(也有Pt50,100和50代表热电阻在0度时的阻值,在旧分度号中用BA1,BA2来表示,BA1在0度时阻值为46欧姆,在工业上也有用铜电阻,分度号为CU50和CU100,但测温范围较小,在-50-150之间在一些特殊场合还有铟电阻,锰电阻 )

  八、热电偶测量温度的基本原理是热电效应,二次表是一个检伏计或为了提高精度时使用电子电位差计。 电阻是基于导体和半导体的电阻值随温度而变化的特性而工作的,二次表是一个不平衡电桥。 3。由热电偶测温原理可知,只有在其冷端温度恒定时,被测温度才与热电势成单值函数关系。在实际使用中,就用一种热电特性与相应热电偶特性相似的廉价的连接导线(也称为补偿导线),使热电偶冷端引伸到温度相对恒定的地方(最好为0度),如用铜--康铜做补偿导线来引申镍铬---镍硅热电阻因此,热电偶到二次表延长线是两根。 热电阻与二次表之间是用铜导线连接的,为了减小环境变化引起的测量误差,一般均采用三线制接法,其中有两根导线将热电阻串联于相邻的两个桥臂上,另一根导线是引来电源使用时要求每根导线的电阻值与调整电阻之和都保证为5欧姆(±0。01)。

不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。

 

 工作中的现场判断

  1。热电偶。 热电偶有正负极,补偿导线也有正负之分。首先保证连接,配置确。在运行中,常见的有短路,断路,接触不良(有万用表可判断)和变质(根据表面颜色来鉴别)。检查时,要使热电偶与二次表分开。我在实践中判断的方法,供大家参考:用工具短接二次表上的补偿线,表指示室温(不是的话,表坏),再短接热电偶接线端子,表批示热电偶所在的环境温度(不是,补偿线有故障),再用万用表mv档大体估量热电偶的热电势(如正常,请检查工艺)。 2。热电阻。不外乎短路,和断路。用万用表可判断。在运行中。怀疑短路,只要将电阻端拆下一个线头,看显示仪表,如到最大,热电阻短路。回零,导线短路。保证正常连接和配置时,表值显示低或不稳,保护管可能性进水了。显示最大,热电阻断路。显示最小,短路。


  随着温度的变化,热电阻的阻值会发生变化,热电偶的热电势会发生变化。 热电阻目前都采用铜热电阻和铂热电阻,根据0度时热电阻值的不同又分为不同的分度号,如PT100,PT1000,CU50等,以PT100为例,PT代表铂,100代表0度时热电阻的阻值是100欧姆。 热电偶目前大体上有K,B,S等分度号,分别代表不同的材质,以用于不同的温度范围。例如:K型为镍铬-镍硅材材,一般测量0-800度,B型为铂铑30-铂铑6,一般测量800-1600度。

 

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