Temperatūras sensoru pievienošana

Temperatūras sensori ir būtiski daudzu mērierīču elementi. Tie mēra vides un dažādu ķermeņu temperatūru. Šīs ierīces kā temperatūras mērītājus plaši izmanto ne tikai ražošanā un rūpniecībā, bet arī ikdienā un lauksaimniecībā, tas ir, kur cilvēkiem sava darbības veida dēļ ir nepieciešams mērīt temperatūru. Un vienmēr rodas jautājums, kā pareizi pieslēgt šādu sensoru, lai tā darbība būtu precīza un bez kļūdām?

Lai pievienotu temperatūras sensoru, nav nepieciešams sarežģīts darbs, galvenais šeit ir precīzi ievērot norādījumus, tad rezultāts būs veiksmīgs, un visgrūtākais, kas būs nepieciešams uzstādīšanai, ir parasts lodāmurs.

Tipisks sensors kā komplektēta ierīce ir vairāk nekā 2 metrus garš kabelis, kura galā tieši ir piestiprināta mērierīce; tas atšķiras no kabeļa krāsā, parasti melns. Savienojiet ierīci ar analogais-digitālais pārveidotājs, kas pārvērš analogo signālu (strāvu vai spriegumu) no sensora uz digitālo.

Viena no sensora tapām ir iezemēta, bet otra ir tieši savienota ar ADC reģistru ar pretestību 3-4 omi. Pēc tam ADC var pieslēgt informācijas iegūšanas modulim, kuru caur USB interfeisu var savienot ar datoru, kur ar speciālas programmas palīdzību var veikt noteiktas darbības, pamatojoties uz saņemtajiem datiem.

Programmas ļauj strādāt ar saņemto informāciju un veikt daudzus ar temperatūras mērīšanu saistītus uzdevumus. Daudzas mūsdienu datu ieguves sistēmas ir aprīkotas ar īpašiem displejiem veikto mērījumu uzraudzībai.

Neskatoties uz šķietamo vienkāršību, temperatūras sensoriem ir dažādas savienojuma shēmas, jo bieži vien ir jāņem vērā kļūdas, kas saistītas ar vadu pretestību.

Apskatīsim konkrētu piemēru. PT100 pretestība ir 100 omi, ja sensora temperatūra ir 0 grādi pēc Celsija. Ja savienojat to saskaņā ar klasisko divu vadu shēmu, izmantojot vara vadu ar šķērsgriezumu 0,12 kv.mm, un savienojuma kabelis būs 3 metrus garš, tad pašiem diviem vadiem pretestība būs aptuveni 0,5 omi. , un tas radīs kļūdu, jo kopējā pretestība pie 0 grādiem jau būs 100,5 omi, un šai pretestībai jābūt sensorā 101,2 grādu temperatūrā.

Mēs redzam, ka, pieslēdzoties divu vadu ķēdei, var rasties kļūdu problēmas savienojošo vadu pretestības dēļ, taču no šīm problēmām var izvairīties. Šim nolūkam dažas ierīces var noregulēt, piemēram, par 1,2 grādiem.Bet šāda regulēšana pilnībā nekompensēs vadu pretestību, jo paši vadi maina savu pretestību temperatūras ietekmē.

Pieņemsim, ka daži vadi atrodas ļoti tuvu apsildāmajai kamerai kopā ar sensoru, bet otra daļa atrodas tālu no tās un maina temperatūru un pretestību telpā esošo vides faktoru ietekmē. Šajā gadījumā 0,5 omu vadu pretestība sildīšanas laikā līdz katriem 250 grādiem palielināsies 2 reizes, un tas ir jāņem vērā.

Lai izvairītos no kļūdas, izmantojiet trīs vadu savienojumu, lai ierīce mērītu kopējo pretestību kopā ar abu vadu pretestību, lai gan jūs varat ņemt vērā viena vada pretestību, tikai vēlāk to reiziniet ar 2. Pēc tam vadu pretestība tiek atņemta no summas un paliek paša sensora rādījums. Ar šo risinājumu tiek panākta diezgan augsta precizitāte, pat ja var būtiski ietekmēt vadu pretestību.

Tomēr pat trīs vadu ķēde nevar labot kļūdu, kas saistīta ar atšķirīgu vadu pretestības pakāpi materiāla neviendabīguma, dažādu šķērsgriezumu garumā utt. dēļ. Protams, ja stieples garums ir mazs, tad kļūda būs niecīga, un pat ar divu vadu ķēdi temperatūras rādījumu novirzes nebūs nozīmīgas. Bet, ja vadi ir pietiekami gari, tad to ietekme ir ļoti nozīmīga. Tad jums vajadzētu izmantot četru vadu savienojumu, kad ierīce mēra tikai sensora pretestību, neņemot vērā vadu pretestību.

Tātad divu vadu ķēde ir piemērojama gadījumos, kad:

• Mērījumu diapazons nav lielāks par 40 grādiem, un nav nepieciešama augsta precizitāte, pieļaujama 1 grāda kļūda;

• Savienojošie vadi ir pietiekami lieli un īsi, tad to pretestība ir salīdzinoši maza, un pašas ierīces kļūda ir aptuveni samērīga ar tiem: lai vadu pretestība ir 0,1 omi uz grādu, un nepieciešamā precizitāte ir 0,5 grādi, ka ir , iegūtā kļūda ir mazāka par pieļaujamo. Trīs vadu ķēde ir piemērojama gadījumos, kad mērījumi tiek veikti 3 līdz 100 metru attālumā no sensora, un diapazons ir līdz 300 grādiem ar pieļaujamo kļūdu 0,5%.

Precīzākiem un precīzākiem mērījumiem, kur kļūda nedrīkst pārsniegt 0,1 grādu, tiek izmantota četru vadu ķēde.

Ierīces pārbaudei var izmantot parasto testeri. Sensoru diapazons ar pretestību 100 omi pie 0 grādiem ir piemērots tikai no 0 līdz 200 omi, šis diapazons ir pieejams jebkuram multimetram.

Tests tiks ģenerēts istabas temperatūrā, vienlaikus nosakot, kuri no ierīces vadiem ir īssavienoti un kuri ir savienoti tieši ar sensoru, pēc tam tie mēra, vai ierīce uzrāda pretestību, kurai jābūt saskaņā ar pasē norādīto temperatūru. Beigās jums jāpārliecinās, ka korpusā nav īssavienojuma. siltuma pārveidotājs, šis mērījums tiek veikts megohmu diapazonā. Lai pilnībā ievērotu drošības pasākumus, nepieskarieties kabeļiem un kārbai ar rokām.

Ja testa laikā testeris uzrāda bezgala lielu pretestību, tā ir zīme, ka sensora korpusā nejauši ir atrasta smērviela vai ūdens.Šāda ierīce kādu laiku darbosies, bet tās rādījumi būs peldoši.

Ir svarīgi atcerēties, ka viss darbs pie sensora pievienošanas un pārbaudes jāveic ar gumijas cimdiem. Ierīci nevajadzētu izjaukt, un, ja kaut kas ir bojāts, piemēram, dažviet nav elektrības kabeļu izolācijas, tad šādas iekārtas nevajadzētu uzstādīt. Instalēšanas laikā sensors var traucēt citām tuvumā strādājošām ierīcēm, tāpēc tās vispirms ir jāizslēdz.

Ja rodas grūtības, uzticiet darbu profesionāļiem. Kopumā saskaņā ar instrukcijām visu var izdarīt neatkarīgi, bet dažos gadījumos labāk to neriskēt. Pēc instalēšanas pabeigšanas pārliecinieties, vai ierīce ir stingri nostiprināta pareizajā vietā, tas ir ļoti svarīgi. Atcerieties, ka sensors ir ļoti jutīgs pret mitrumu. Neveiciet uzstādīšanas darbus pērkona negaisa laikā.

Laiku pa laikam veiciet profilaktiskas pārbaudes, lai pārliecinātos, ka sensors darbojas labi. Kopumā tā kvalitātei jābūt augstai, netaupiet pērkot sensoru, kvalitatīva ierīce nevar būt ļoti lēta, tas nav tas gadījums, kad jāmēģina ietaupīt.