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pt100温度变送器的工作原理及接线方法
发布时间:  2022/5/11 10:32:52

pt100温度变送器的工作原理及接线方法


pt100温度变送器的工作原理

测量低于150℃的温度时,由于热电偶的电动势较小,常使用金属电阻感温元件(简称热电阻)测量温度。热电阻不像热电偶那样需要冷端温度补偿,测量精度也比较高,在-200~+500℃的温度范围内,获得极为广泛的应用,热电阻有铜CU和铂PT100等,其中PT100热电阻zui为常见。

热电阻测温仪表是根据金属导体的电阻随温度变化的特性进行测温的。例如,铜的电阻温度系数为4.28×103/C,当温度由0℃上升到100℃时,铜电阻的阻值约增大42.8%。因此对确定的电阻,只要精确地测定其阻值的变化,便可知道温度的高低。

pt100温度变送器的工作原理及接线方法

适合用作电阻感温元件的材料应满足如下要求:电阻温度系数大,电阻与温度的关系线性度较好,在测温范围内物理化学性能稳定。目前用得zui多的是铂和铜两种材料,其特性如图1-5所示。在低温及超低温测量中则使用锢电阻、锰电阻及碳电阻等。

pt100温度变送器的工作原理

铂电阻的特点是精度高,性能稳定可靠,被国际组织规定为-259~+630℃间的基准器,在工业上则广泛用于-200 ~+500℃间的温度测量。铂电阻的缺点是其电阻与温度的关系不太线性,在0~850℃℃之间,其阻值与温度关系可表示为

Rt=R0(1+AT+BT2)

式中,Rt,R0分别为T(℃)及0 (℃)时的电阻值;A,B为常数,A=3.908×10-3/c ,B=-5.802×107 rc2.

铜电阻的优点是价格便宜,电阻与温度关系的线性度较好;但温度稍高便容易氧化,多用于-50~+100°C间的温度测量。

电阻感温元件根据用途不同,做成各种形状和尺寸,其基本结构都是把很细的电阻缠绕在棒形或平板形的骨架上,骨架由陶瓷或云母等制成。温度变化时,电阻丝在骨架上要求不受应力的影响,以保持特性的稳定。在电阻丝外面一般都有保护层或保护套管。为了减小测温的时间滞后,电阻体要导热良好,并尽量减小热容量。目前国产的电阻感温元件,热惯性大的,时间常数约为4分钟左右,热惯性小的约为几秒。

pt100温度变送器的接线方法

在使用热电阻测温时,有一个需要注意的问题,就是电阻体外部的导线电阻是与热电阻串联的,如果导线电阻不确定,测温是无法进行的。因此,不管热电阻和测量仪表之间的距离远近,要使导线电阻符合规定的数值。尽管这样,考虑到导线所处的环境温度变化时,导线电阻仍会变化,使测温产生误差。为此,常使用三根引出线的热电阻,如图1-6所示。这样,在使用平衡电桥对热电阻R进行测量时,由电阻体引出的三根导线,一根的电阻与电源E串联,不影响桥路的平衡,另外两根的电阻被分别置于电桥的两臂内,它们随环境温度变化对电桥的影响可以大致抵消。

 
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