Hőmérséklet-érzékelők csatlakoztatása

A hőmérséklet-érzékelők számos mérőeszköz elengedhetetlen elemei. Mérik a környezet és a különböző testek hőmérsékletét. Ezeket az eszközöket széles körben használják hőmérsékletmérőként nemcsak a termelésben és az iparban, hanem a mindennapi életben és a mezőgazdaságban is, vagyis ahol az embereknek tevékenységükből adódóan hőmérsékletet kell mérniük. És mindig felmerül a kérdés, hogyan kell megfelelően csatlakoztatni egy ilyen érzékelőt, hogy a működése pontos és hibamentes legyen?

A hőmérséklet-érzékelő csatlakoztatásához nincs szükség bonyolult munkára, itt a lényeg az, hogy pontosan kövesse az utasításokat, akkor az eredmény sikeres lesz, és a legnehezebb dolog, ami a telepítéshez szükséges, egy közönséges forrasztópáka.

Tipikus érzékelő, mint komplett készülék, egy 2 méternél hosszabb kábel, amelynek végére közvetlenül rögzítik a mérőeszközt; színében különbözik a kábeltől, általában fekete. Csatlakoztassa a készüléket a analóg-digitális átalakító, amely az érzékelőtől érkező analóg jelet (áram vagy feszültség) digitálisvá alakítja.

Az érzékelő érintkezői közül az egyik földelt, a másik pedig 3-4 ohmos ellenállással közvetlenül az ADC regiszterre van kötve. Ezt követően az ADC csatlakoztatható az információgyűjtő modulhoz, amely USB interfészen keresztül számítógéphez köthető, ahol egy speciális program segítségével a kapott adatok alapján bizonyos műveleteket lehet végrehajtani.

A programok lehetővé teszik a kapott információkkal való munkavégzést és számos hőmérsékletméréssel kapcsolatos feladat elvégzését. Számos modern adatgyűjtő rendszer speciális kijelzőkkel van felszerelve a mérések nyomon követésére.

A látszólagos egyszerűség ellenére a hőmérséklet-érzékelők különböző csatlakozási sémákkal rendelkeznek, mivel gyakran figyelembe kell venni a vezetékek ellenállásával kapcsolatos hibákat.

Nézzünk egy konkrét példát. A PT100 ellenállása 100 ohm 0 Celsius fokos érzékelő hőmérséklet mellett. Ha a klasszikus kétvezetékes áramkör szerint csatlakoztatja, 0,12 m2 keresztmetszetű rézhuzallal, és az összekötő kábel 3 méter hosszú lesz, akkor a két vezeték ellenállása körülbelül 0,5 Ohm , és ez hibát ad, mert a teljes ellenállás 0 fokon már 100,5 ohm lesz, és ennek az ellenállásnak az érzékelőnél kell lennie 101,2 fokos hőmérsékleten.

Láthatjuk, hogy a csatlakozó vezetékek ellenállása miatt hibaproblémák adódhatnak kétvezetékes áramkörhöz való csatlakozáskor, de ezek a problémák elkerülhetők. Ehhez egyes eszközök például 1,2 fokkal állíthatók.De egy ilyen beállítás nem kompenzálja teljes mértékben a vezetékek ellenállását, mivel maguk a vezetékek megváltoztatják ellenállásukat a hőmérséklet hatására.

Tegyük fel, hogy a vezetékek egy része nagyon közel van a fűtött kamrához, az érzékelővel együtt, a másik része pedig távol van tőle, és a helyiségben lévő környezeti tényezők hatására megváltoztatja hőmérsékletét és ellenállását. Ebben az esetben a 0,5 Ohm-os vezetékek ellenállása 250 fokonkénti fűtéskor kétszeresére nő, és ezt figyelembe kell venni.

A tévedés elkerülése érdekében használjon háromvezetékes csatlakozást, így a készülék a teljes ellenállást mindkét vezeték ellenállásával együtt méri, bár egy vezeték ellenállását is figyelembe veheti, csak később szorozza meg 2-vel. Ezt követően a A vezetékek ellenállását levonjuk az összegből, és magának az érzékelőnek az értéke megmarad. Ezzel a megoldással elég nagy pontosság érhető el, még akkor is, ha a vezetékek ellenállása jelentősen befolyásolható.

Azonban még egy háromvezetékes áramkör sem tudja kijavítani azt a hibát, amely a vezetékek eltérő fokú ellenállásával jár az anyag inhomogenitása, a hossz mentén eltérő keresztmetszetek stb. Természetesen, ha a vezeték hossza kicsi, akkor a hiba elhanyagolható lesz, és még kétvezetékes áramkör esetén sem lesznek jelentősek a hőmérsékleti értékek eltérései. De ha a vezetékek elég hosszúak, akkor befolyásuk nagyon jelentős. Ezután négyvezetékes csatlakozást kell használnia, amikor a készülék kizárólag az érzékelő ellenállását méri, anélkül, hogy figyelembe venné a vezetékek ellenállását.

Tehát egy kétvezetékes áramkör alkalmazható olyan esetekben, amikor:

• A mérési tartomány nem haladja meg a 40 fokot, és nincs szükség nagy pontosságra, 1 fokos hiba elfogadható;

• Az összekötő vezetékek kellően nagyok és rövidek, akkor az ellenállásuk viszonylag kicsi, és magának a készüléknek a hibája hozzávetőlegesen arányos velük: legyen a vezetékek ellenállása fokonként 0,1 Ohm, a szükséges pontosság pedig 0,5 fok. , az eredményül kapott hiba kisebb, mint a megengedett. A háromvezetékes áramkör olyan esetekben alkalmazható, amikor a méréseket az érzékelőtől 3 és 100 méter közötti távolságban végzik, és a tartomány legfeljebb 300 fok, a megengedett hiba 0,5%.

A pontosabb és pontosabb mérésekhez, ahol a hiba nem haladhatja meg a 0,1 fokot, négyvezetékes áramkört használnak.

A készülék tesztelésére hagyományos teszter használható. A 0 fokon 100 ohm ellenállású érzékelők tartománya csak 0-tól 200 ohmig alkalmas, ez a tartomány bármely multiméterhez elérhető.

A tesztet szobahőmérsékleten generálják, miközben megállapítják, hogy a készülék vezetékei közül melyik van rövidre zárva és melyik csatlakozik közvetlenül a szenzorhoz, majd azt mérik, hogy a készülék olyan ellenállást mutat-e, aminek az útlevélben szereplőnek kell lennie egy adott hőmérsékleten. A végén meg kell győződnie arról, hogy nincs-e rövidzárlat a házon. hőátalakító, ez a mérés a megohm tartományban történik. A biztonsági intézkedések maradéktalan betartása érdekében ne érintse meg kézzel a kábeleket és a dobozt.

Ha a teszt során a teszter végtelenül nagy ellenállást mutat, ez annak a jele, hogy véletlenül zsírt vagy vizet találtak az érzékelő házában.Egy ilyen eszköz egy ideig működni fog, de a leolvasások lebegnek.

Fontos megjegyezni, hogy az érzékelő csatlakoztatásával és ellenőrzésével kapcsolatos minden munkát gumikesztyűben kell végezni. A készüléket nem szabad szétszedni, és ha valami megsérül, például néhol nincs szigetelés a tápkábeleken, akkor ilyen berendezést nem szabad felszerelni. A telepítés során az érzékelő zavarhatja a közelben működő többi eszközt, ezért ezeket előbb ki kell kapcsolni.

Ha nehézségei vannak, bízza a munkát szakemberekre. Általában az utasítások szerint mindent meg lehet tenni önállóan, de bizonyos esetekben jobb, ha nem kockáztatja. A telepítés befejezése után győződjön meg arról, hogy a készülék szilárdan a megfelelő helyen van rögzítve, ez nagyon fontos. Ne feledje, hogy az érzékelő rendkívül érzékeny a nedvességre. Ne végezzen szerelési munkákat zivatar idején.

Időnként végezzen megelőző ellenőrzéseket, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az érzékelő megfelelően működik. Általánosságban elmondható, hogy a minősége jó legyen, érzékelő vásárlásakor ne spóroljon, egy jó minőségű eszköz nem lehet túl olcsó, ez nem az a helyzet, amikor spórolni kell.