Conectarea senzorilor de temperatură

Senzorii de temperatură sunt elemente esențiale ale multor dispozitive de măsurare. Ei măsoară temperatura mediului și a diferitelor corpuri. Aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă ca contoare de temperatură nu numai în producție și industrie, ci și în viața de zi cu zi și în agricultură, adică acolo unde oamenii, datorită tipului lor de activitate, trebuie să măsoare temperatura. Și există întotdeauna o întrebare despre cum să conectați corect un astfel de senzor, astfel încât funcționarea acestuia să fie precisă și fără erori?

Pentru a conecta senzorul de temperatură, nu este necesară o muncă complicată, principalul lucru aici este să urmați exact instrucțiunile, apoi rezultatul va fi de succes, iar cel mai dificil lucru care va fi necesar pentru instalare este un fier de lipit obișnuit.

Un senzor tipic este, ca dispozitiv complet, un cablu de peste 2 metri lungime, la capătul căruia este atașat direct dispozitivul de măsurare; se deosebește de cablu prin culoare, de obicei negru. Conectați dispozitivul la convertor analog-digital, care convertește semnalul analogic (curent sau tensiune) de la senzor în digital.

Unul dintre pinii senzorului este împământat, iar celălalt este conectat direct la registrul ADC cu o rezistență de 3-4 ohmi. După aceea, ADC-ul poate fi conectat la modulul de achiziție de informații, care poate fi conectat la un computer printr-o interfață USB, unde cu ajutorul unui program special se pot efectua anumite acțiuni pe baza datelor primite.

Programele vă permit să lucrați cu informațiile primite și să efectuați multe sarcini legate de măsurarea temperaturii. Multe sisteme moderne de achiziție de date sunt echipate cu afișaje speciale pentru monitorizarea măsurătorilor efectuate.

În ciuda simplității aparente, senzorii de temperatură au scheme de conectare diferite, deoarece adesea este necesar să se țină cont de erorile asociate cu rezistența firelor.

Să ne uităm la un exemplu concret. PT100 are o rezistență de 100 ohmi la o temperatură a senzorului de 0 grade Celsius. Dacă îl conectați conform circuitului clasic cu două fire, folosind un fir de cupru cu o secțiune transversală de 0,12 mp, iar cablul de conectare va avea 3 metri lungime, atunci cele două fire în sine vor avea o rezistență de aproximativ 0,5 Ohm , iar aceasta va da o eroare , deoarece rezistența totală la 0 grade va fi deja de 100,5 ohmi, iar această rezistență ar trebui să fie la senzor la o temperatură de 101,2 grade.

Putem observa că pot apărea probleme de eroare din cauza rezistenței firelor de conectare la conectarea la un circuit cu două fire, dar aceste probleme pot fi evitate. Pentru aceasta, unele dispozitive pot fi reglate, de exemplu, cu 1,2 grade.Dar o astfel de ajustare nu va compensa pe deplin rezistența firelor, deoarece firele în sine își schimbă rezistența sub influența temperaturii.

Să presupunem că unele dintre fire sunt situate foarte aproape de camera încălzită, împreună cu senzorul, iar cealaltă parte este departe de aceasta și își modifică temperatura și rezistența sub influența factorilor de mediu din cameră. În acest caz, rezistența firelor de 0,5 Ohm în timpul încălzirii la fiecare 250 de grade va deveni de 2 ori mai mare, iar acest lucru trebuie luat în considerare.

Pentru a evita o greșeală, utilizați o conexiune cu trei fire, astfel încât dispozitivul să măsoare rezistența totală împreună cu rezistența ambelor fire, deși puteți lua în considerare rezistența unui fir, doar înmulțiți-o mai târziu cu 2. După aceea, rezistența firelor este scăzută din sumă și rămâne citirea senzorului în sine. Cu această soluție, se obține o precizie destul de mare, chiar dacă rezistența firelor poate fi afectată semnificativ.

Cu toate acestea, chiar și un circuit cu trei fire nu poate corecta eroarea asociată cu un grad diferit de rezistență a firelor din cauza neomogenității materialului, a diferitelor secțiuni transversale de-a lungul lungimii etc. Desigur, dacă lungimea firului este mică, atunci eroarea va fi neglijabilă și chiar și cu un circuit cu două fire, abaterile în citirile de temperatură nu vor fi semnificative. Dar dacă firele sunt suficient de lungi, atunci influența lor este foarte semnificativă. Atunci ar trebui să utilizați o conexiune cu patru fire atunci când dispozitivul măsoară rezistența senzorului exclusiv, fără a ține cont de rezistența firelor.

Deci, un circuit cu două fire este aplicabil în cazurile în care:

• Intervalul de măsurare nu este mai mare de 40 de grade și nu este necesară o precizie ridicată, o eroare de 1 grad este acceptabilă;

• Firele de conectare sunt suficient de mari și scurte, apoi rezistența lor este relativ mică, iar eroarea dispozitivului în sine este aproximativ proporțională cu acestea: rezistența firelor să fie de 0,1 Ohm pe grad, iar precizia necesară este de 0,5 grade, adică este , eroarea rezultată este mai mică decât cea admisibilă. Circuitul cu trei fire este aplicabil în cazurile în care măsurătorile se fac la distanțe de la 3 la 100 de metri de senzor, iar intervalul este de până la 300 de grade, cu o eroare admisă de 0,5%.

Pentru măsurători mai precise și mai precise, unde eroarea nu trebuie să depășească 0,1 grade, se utilizează un circuit cu patru fire.

Un tester convențional poate fi folosit pentru a testa dispozitivul. Gama pentru senzori care au o rezistență de 100 ohmi la 0 grade este potrivită doar de la 0 la 200 ohmi, acest interval este disponibil pentru orice multimetru.

Testul va fi generat la temperatura camerei, în timp ce se determină care dintre firele dispozitivului sunt scurtcircuitate și care sunt conectate direct la senzor, apoi măsoară dacă dispozitivul prezintă o rezistență care ar trebui să fie conform pașaportului la o anumită temperatură. La sfârșit, trebuie să vă asigurați că nu există un scurtcircuit pe carcasă. convertor termic, această măsurătoare este efectuată în intervalul de megaohmi. Pentru a respecta pe deplin măsurile de siguranță, nu atingeți cablurile și cutia cu mâinile.

Dacă în timpul testului testerul arată o rezistență infinit de mare, acesta este un semn că în carcasa senzorului a fost găsită accidental grăsime sau apă.Un astfel de dispozitiv va funcționa o vreme, dar citirile sale vor pluti.

Este important să rețineți că toate lucrările de conectare și verificare a senzorului trebuie efectuate cu mănuși de cauciuc. Dispozitivul nu trebuie dezasamblat și, dacă ceva este deteriorat, de exemplu, nu există izolarea cablurilor de alimentare în unele locuri, atunci un astfel de echipament nu trebuie instalat. În timpul instalării, senzorul poate interfera cu alte dispozitive care funcționează în apropiere, așa că trebuie mai întâi oprite.

Dacă aveți dificultăți, atunci încredințați munca unor profesioniști. În general, conform instrucțiunilor, totul se poate face independent, dar în unele cazuri este mai bine să nu riscați. După finalizarea instalării, asigurați-vă că dispozitivul este fixat ferm în locul potrivit, acest lucru este foarte important. Rețineți că senzorul este extrem de sensibil la umiditate. Nu efectuați lucrări de instalare în timpul unei furtuni.

Efectuați verificări preventive din când în când pentru a vă asigura că senzorul funcționează bine. În general, calitatea sa ar trebui să fie ridicată, nu economisiți atunci când cumpărați un senzor, un dispozitiv de înaltă calitate nu poate fi foarte ieftin, nu este cazul când trebuie să încercați să economisiți bani.