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PT100铂电阻传感温度计

时间:2019-08-25   来源:vr赛车电子  编辑:热敏电阻厂家  浏览:

铂电阻温度计(PRT)可在很宽的温度范围内(-200至+ 850°C)提供出色的精度。许多制造商都提供标准传感器,具有各种精度规格和众多封装选项,以适应大多数应用。与热电偶不同,不需要使用特殊电缆连接传感器。
操作原理是测量铂元素的电阻。最常见的类型(PT100)在0°C时的电阻为100欧姆,在100°C时的电阻为138.4欧姆。还有PT1000传感器在0°C时的电阻为1000欧姆。
温度和电阻之间的关系在较小的温度范围内近似呈线性关系:例如,如果假设它在0到100°C范围内是线性的,则50°C时的误差为0.4°C。对于精确测量,必须线性化电阻以提供准确的温度。电阻和温度之间关系的最新定义是国际温度标准90(ITS-90)。
线性化方程是:
Rt = R0 *(1 + A * t + B * t2 + C *(t-100)* t3)

哪里:
Rt是温度t时的电阻,R0是0°C时的电阻,
A = 3.9083 E-3 
B = -5.775 E-7 
C = -4.183 E-12(低于0°C),或
C = 0(高于0°C)
对于PT100传感器,1°C的温度变化会导致电阻变化0.384欧姆,因此即使电阻测量中的小误差(例如,通向传感器的导线电阻)也会导致较大的误差。测量温度。对于精密工作,传感器有四根导线 - 两根用于传输感应电流,两根用于测量传感器元件两端的电压。也可以获得三线传感器,尽管这些传感器在三个线中的每一个的电阻相同的(不一定有效的)假设下操作。


自热的风险
通过传感器的电流将导致一些加热:例如,通过100欧姆电阻器的1 mA感测电流将产生100μW的热量。如果传感器元件不能散发这种热量,它将报告人为的高温。通过使用大型传感器元件或确保其与其环境良好热接触,可以减少这种影响。
使用1 mA感应电流将产生仅100 mV的信号。因为摄氏度的电阻变化非常小,所以即使传感器两端的电压测量中的小误差也会在温度测量中产生很大的误差。例如,100μV电压测量误差将使温度读数出现0.4°C误差。同样,检测电流中的1μA误差将产生0.4°C的温度误差。
由于信号电平较低,因此必须使电缆远离电缆,电机,开关设备和其他可能发出电噪声的设备。使用屏蔽电缆,屏幕一端接地,可能有助于减少干扰。使用长电缆时,必须检查测量设备是否能够处理电缆的电阻。大多数设备可以应对每个核心高达100欧姆。

选择PT100传感器
应仔细选择探头和电缆的类型以适合应用。主要问题是温度范围和暴露于流体(腐蚀性或导电性)或金属。显然,电缆上的正常焊点不应在高于约170°C的温度下使用。
传感器制造商提供符合BS1904 B级(DIN 43760)的各种传感器:这些传感器在0°C时的精度为±0.3°C。为提高精度,BS1904 A级(±0.15°C)或第十DIN传感器(±0.03°C)。像Isotech这样的公司可以提供0.001°C的标准精度。请注意,这些精度规格仅与传感器有关:还需要在测量系统中添加任何错误。
相关标准是IEC751和JISC1604-1989。IEC751还定义了PRT传感器电缆的颜色编码:连接到传感器一端的一根或两根导线为红色,另一端的一根或两根导线为白色。