PT100 温度传感器原理及使用接线方法
聊聊PT1 00温度传感器这东西,它是怎么工作的以及怎么接线的。说到PT1 00温度传感器,它其实是一种电阻式温度感应器,用的是铂金(Pt)材料,而且它的电阻值会随着温度的变化而变化,是个正电阻系数的玩意儿。
电阻和温度之间的关系可以用这个公式表示:R=Ro(1 +αT),这里R是温度T时的电阻值,Ro是0℃时的电阻值(PT1 00的Ro正好是1 00Ω),α则是电阻温度系数(PT1 00的α是0.003 9 2 )。
简单来说,温度一升高,PT1 00的电阻值就跟着涨。
PT1 00这传感器的好处挺多,比如测量温度范围广(从-2 00℃到+8 5 0℃都能测),精度高,稳定性好,还能扛振动、耐高压。
不过,它的允许误差大小得看等级,A级误差是±(0.1 5 +0.002 │t│),B级是±(0.3 0+0.005 │t│)。
接下来说说怎么给PT1 00接线。
这传感器有三根线,一般标成A、B、C(有时候也叫黑、红、黄)。
这三根线之间有个规律:A和B或C之间的电阻在常温下大概是1 1 0Ω,而B和C之间是0Ω,因为B和C在内部是短路的。
在仪表上,有三个固定的端子接这传感器的线:A线接一个端子,B和C线接另外两个,B和C的位置可以换,但都得接上。
要是中间用了加长线,那三条线的规格和长度都得一样,这样才能保证测量准。
再说说三线式和四线式接法。
三线式接法一般用在显示仪表上。
PT1 00的一端出根线(A线),另一端出两根线(B线和C线),都接到仪表上。
仪表内部有个桥电路,可以抵消导线电阻的影响,这样测量精度就提高了。
三线式接法能消除引线电阻带来的误差。
四线式接法则常见于PLC。
每端出两根线,其中两根接到PLC输出恒流源,另外两根用来测量PT1 00上的电压。
四线式通过分别测电压和电流,能更精确地算出电阻值,所以温度测量也更准。
不过,四线式的成本也更高。
最后说说三线式接法的原理。
PT1 00用三线式接法是为了消除引线电阻的影响。
这个方法的原理是:PT1 00引出的三根导线截面积和长度都一样(即r1 =r2 =r3 ),测量电路通常是不平衡电桥。
把一根导线(r1 )接到电桥的电源端,剩下的两根导线(r2 、r3 )分别接到铂电阻所在的桥臂和相邻的桥臂电阻。
这样,电桥就平衡了,引线电阻的变化就不会影响测量结果了。
总的来说,PT1 00温度传感器因为精度高、稳定好,在工业上用得很广泛。
了解它的原理和正确的接线方法,对保证测量准确可靠非常重要。
实际应用中,得根据需求和成本选三线式或四线式接法,并且要按规矩来接,这样才能保证测量结果准。
pt100温度对照表
1 . 在工业领域中,PT1 00温度传感器扮演着举足轻重的角色,它主要用于温度的监测与调控。2 . 变送器这个设备,一般是由传感器和信号转换器这两个核心部分构成,有的还额外配备了显示装置和现场总线这样的功能。
3 . 0℃时,PT1 00的电阻值是1 00欧姆,随着温度的升高,它的电阻值会逐渐增大,虽然呈现出线性增长的态势,但实际上与温度的关系更像是抛物线的形态。
4 . 要计算铂电阻的阻值如何随温度变化,有一个专门的公式:当温度在-2 00℃到0℃之间时,阻值Rt的计算公式为Rt=R0[1 +At+Btt+C(t-1 00)ttt];而当温度在0℃到8 5 0℃之间时,Rt的计算公式则是Rt=R0(1 +At+Bt^2 )。
在这个公式中,Rt代表任意温度t℃时的电阻值,R0代表0℃时的电阻值,而A、B、C则是通过实际测量得来的系数。
5 . 按照DINIEC7 5 1 标准,系数A的值是3 .9 08 3 E-3 ,B的值是-5 .7 7 5 E-7 ,C的值是-4 .1 8 3 E-1 2 6 . 利用韦达公式,我们可以推算出当电阻值大于等于1 00欧姆时,阻值Rt与温度t之间的关系式:在0℃到8 5 0℃这个温度范围内,温度t的计算公式是t=(sqrt((AR0)^2 -4 BR0(R0-Rt))-AR0)/2 /B/R0。