Spajanje senzora temperature

Temperaturni senzori su bitni elementi mnogih mjernih uređaja. Mjere temperaturu okoline i različitih tijela. Ovi uređaji imaju široku primjenu kao mjerači temperature ne samo u proizvodnji i industriji, već iu svakodnevnom životu i poljoprivredi, odnosno tamo gdje ljudi, zbog svoje vrste djelatnosti, trebaju mjeriti temperaturu. I uvijek se postavlja pitanje kako pravilno spojiti takav senzor tako da njegovo funkcioniranje bude točno i bez grešaka?

Za spajanje senzora temperature nije potreban kompliciran rad, ovdje je glavna stvar točno slijediti upute, tada će rezultat biti uspješan, a najteža stvar koja će biti potrebna za instalaciju je obično lemilo.

Tipičan senzor je, kao cjeloviti uređaj, kabel dulji od 2 metra na čiji je kraj izravno pričvršćen mjerni uređaj; razlikuje se od kabela po boji, obično crnoj. Spojite uređaj na analogno digitalni pretvarač, koji pretvara analogni signal (struju ili napon) sa senzora u digitalni.

Jedan od pinova senzora je uzemljen, a drugi je spojen izravno na ADC registar s otporom od 3-4 ohma. Nakon toga, ADC se može spojiti na modul za prikupljanje informacija, koji se preko USB sučelja može povezati s računalom, gdje se uz pomoć posebnog programa mogu izvoditi određene radnje na temelju primljenih podataka.

Programi vam omogućuju rad s primljenim informacijama i obavljanje mnogih zadataka povezanih s mjerenjem temperature. Mnogi moderni sustavi za prikupljanje podataka opremljeni su posebnim zaslonima za praćenje obavljenih mjerenja.

Unatoč prividnoj jednostavnosti, senzori temperature imaju različite sheme povezivanja, jer je često potrebno uzeti u obzir pogreške povezane s otporom žica.

Pogledajmo konkretan primjer. PT100 ima otpor od 100 ohma pri temperaturi senzora od 0 stupnjeva Celzijusa. Ako ga spojite prema klasičnom dvožilnom krugu, koristeći bakrenu žicu presjeka 0,12 sq. Mm, a spojni kabel će biti dug 3 metra, tada će same dvije žice imati otpor od približno 0,5 Ohma , a to će dati pogrešku, jer će ukupni otpor na 0 stupnjeva već biti 100,5 ohma, a taj bi otpor trebao biti na senzoru na temperaturi od 101,2 stupnja.

Vidimo da može doći do problema s pogreškama zbog otpora spojnih žica pri spajanju na dvožilni krug, ali ti se problemi mogu izbjeći. Za to se neki uređaji mogu podesiti, na primjer, za 1,2 stupnja.Ali takvo podešavanje neće u potpunosti nadoknaditi otpor žica, budući da same žice mijenjaju svoj otpor pod utjecajem temperature.

Pretpostavimo da su neke od žica smještene vrlo blizu grijane komore, zajedno sa senzorom, a drugi dio je daleko od nje i mijenja svoju temperaturu i otpor pod utjecajem čimbenika okoline u prostoriji. U ovom slučaju, otpor žica od 0,5 Ohma tijekom zagrijavanja na svakih 250 stupnjeva postat će 2 puta veći, a to se mora uzeti u obzir.

Da biste izbjegli pogrešku, koristite trožilni spoj tako da uređaj mjeri ukupni otpor zajedno s otporom obje žice, iako možete uzeti u obzir otpor jedne žice, samo ga kasnije pomnožite s 2. Nakon toga, otpor žica se oduzima od zbroja i ostaje očitanje samog senzora. Ovim rješenjem postiže se prilično visoka točnost, čak i ako se može značajno utjecati na otpor žica.

Međutim, čak ni trožilni krug ne može ispraviti pogrešku povezanu s različitim stupnjem otpora žica zbog nehomogenosti materijala, različitih poprečnih presjeka duž duljine itd. Naravno, ako je duljina žice mala, tada će pogreška biti zanemariva, pa čak i kod dvožilnog kruga, odstupanja u očitanjima temperature neće biti značajna. Ali ako su žice dovoljno dugačke, onda je njihov utjecaj vrlo značajan. Tada biste trebali koristiti četverožilni spoj kada uređaj mjeri otpor isključivo senzora, ne uzimajući u obzir otpor žica.

Dakle, dvožilni krug je primjenjiv u slučajevima kada:

• Raspon mjerenja nije veći od 40 stupnjeva, a visoka točnost nije potrebna, pogreška od 1 stupnja je prihvatljiva;

• Spojne žice su velike i dovoljno kratke, tada je njihov otpor relativno mali, a pogreška samog uređaja približno im je razmjerna: neka otpor žica bude 0,1 Ohm po stupnju, a potrebna točnost je 0,5 stupnjeva, tj. je , rezultirajuća pogreška je manja od dopuštene. Trožilni sklop primjenjiv je u slučajevima kada se mjerenja vrše na udaljenostima od 3 do 100 metara od senzora, a raspon je do 300 stupnjeva, s dopuštenom greškom od 0,5%.

Za točnija i preciznija mjerenja, gdje pogreška ne smije prelaziti 0,1 stupanj, koristi se četverožilni krug.

Za testiranje uređaja može se koristiti konvencionalni tester. Raspon za senzore koji imaju otpor od 100 ohma na 0 stupnjeva prikladan je samo od 0 do 200 ohma, ovaj raspon je dostupan za bilo koji multimetar.

Test će se generirati na sobnoj temperaturi, dok se utvrđuje koje su žice uređaja kratko spojene, a koje su spojene izravno na senzor, zatim se mjeri pokazuje li uređaj otpor koji bi trebao biti prema putovnici na određenoj temperaturi. Na kraju se morate uvjeriti da na kućištu nema kratkog spoja. toplinski pretvarač, ovo se mjerenje izvodi u području megohma. Kako biste u potpunosti ispunili sigurnosne mjere, ne dirajte kablove i kutiju rukama.

Ako tijekom testa tester pokaže beskonačno visok otpor, to je znak da se mast ili voda slučajno našla u kućištu senzora.Takav uređaj će raditi neko vrijeme, ali će njegova očitanja biti plutajuća.

Važno je zapamtiti da sve radove na povezivanju i provjeri senzora treba obaviti u gumenim rukavicama. Uređaj se ne smije rastavljati, a ako je nešto oštećeno, npr. nema izolacije na strujnim kabelima na nekim mjestima, onda se takva oprema ne smije postavljati. Tijekom instalacije, senzor može ometati druge uređaje koji rade u blizini, stoga ih prvo morate isključiti.

Ako imate bilo kakvih poteškoća, povjerite posao profesionalcima. Općenito, prema uputama, sve se može učiniti samostalno, ali u nekim slučajevima bolje je ne riskirati. Nakon dovršetka instalacije provjerite je li uređaj čvrsto fiksiran na pravom mjestu, to je vrlo važno. Zapamtite da je senzor izuzetno osjetljiv na vlagu. Nemojte izvoditi instalacijske radove tijekom grmljavinskog nevremena.

S vremena na vrijeme obavite preventivne provjere kako biste bili sigurni da senzor dobro radi. Općenito, njegova bi kvaliteta trebala biti visoka, ne štedite pri kupnji senzora, visokokvalitetni uređaj ne može biti vrlo jeftin, to nije slučaj kada morate pokušati uštedjeti novac.