在工業(yè)生產(chǎn)中,溫度測(cè)量是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。目前常用的溫度傳感器有pt100、pt1000和熱電偶。它們依靠不同的物理原理來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。下面將由聚英電子對(duì)它們的測(cè)試方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1. PT100溫度傳感器
PT100是一種電阻式溫度傳感器,它的特點(diǎn)是測(cè)量范圍廣,精度高,可靠性好。在使用PT100進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),需要使用電橋電路進(jìn)行測(cè)試。電橋電路有兩種形式:三線制和四線制。其中,三線制電橋電路是指將測(cè)試電阻與兩個(gè)導(dǎo)線進(jìn)行連接,它適用于測(cè)量較低的溫度范圍。而四線制電橋電路則是將測(cè)試電阻與四個(gè)導(dǎo)線進(jìn)行連接,可以提高準(zhǔn)確度,在高精度的測(cè)試任務(wù)中使用。
2. PT1000溫度傳感器
PT1000也是一種電阻式溫度傳感器,與PT100相比,它的電阻值是PT100的10倍,因此,PT1000能夠輸出更高分辨率的溫度信號(hào)。在使用PT1000進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),測(cè)試方式與PT100類似,同樣需要使用電橋電路進(jìn)行測(cè)試,常用的是四線制電橋電路。
3. 熱電偶
熱電偶是一種利用導(dǎo)體熱電效應(yīng)來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的傳感器。它的原理是基于兩個(gè)金屬導(dǎo)體的接頭處會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)的大小與接頭處溫度的差異成正比。因此,可以通過(guò)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小來(lái)確定溫度。
在使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),需要將熱電偶的兩端連接到測(cè)量?jī)x器上(例如溫度計(jì)或萬(wàn)用表)。通常采用的接線方式有兩種:?jiǎn)为?dú)連接和冷端補(bǔ)償連接。單獨(dú)連接是將兩端連接到溫度計(jì)或萬(wàn)用表上進(jìn)行測(cè)量;而冷端補(bǔ)償連接是針對(duì)熱電偶連接線的溫度誤差進(jìn)行校正,補(bǔ)償誤差值,并輸出更準(zhǔn)確的溫度值。
溫度傳感器是監(jiān)測(cè)和測(cè)量溫度變化的設(shè)備之一。常見(jiàn)的溫度傳感器有PT100、PT1000和熱電偶,它們的測(cè)試方式也略有不同。
1. PT100測(cè)試方式
PT100是基于鉑電阻原理的傳感器,它的測(cè)試方式常見(jiàn)有兩種:電橋法和直接測(cè)試法。
(1)電橋法
電橋法是PT100測(cè)試中最常用的方式,通常需要使用具備較高精度的萬(wàn)用表或電橋進(jìn)行測(cè)量。電橋法的原理是通過(guò)對(duì)兩個(gè)平衡的電阻比進(jìn)行差分測(cè)量,進(jìn)而得到被測(cè)試物的電阻值。
在進(jìn)行PT100測(cè)試過(guò)程中,需要用電橋橋臂中的電阻模擬PT100的電阻,然后調(diào)整參考電阻等值使電橋平衡,得到相應(yīng)的電壓輸出,可用萬(wàn)用表或數(shù)字電壓表進(jìn)行讀數(shù)并進(jìn)行溫度計(jì)算。
(2)直接測(cè)試法
直接測(cè)試法是指通過(guò)將PT100直接連接到高精度萬(wàn)用表或樣品器進(jìn)行溫度測(cè)試。在直接測(cè)量的過(guò)程中,需要使用多個(gè)外部電源和溫度傳感器,以控制和確保測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性。
2. PT1000測(cè)試方式
PT1000也是基于鉑電阻原理的傳感器,與PT100的測(cè)試方式略有不同。PT1000的測(cè)試方式可以采用單相、雙相和三相作為電流源進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)需要使用低電平、低噪聲和高穩(wěn)定性的電源。
PT1000的測(cè)試過(guò)程可以通過(guò)線性回歸方法來(lái)計(jì)算溫度值。在測(cè)量過(guò)程中,測(cè)試器可以通過(guò)預(yù)置程式來(lái)確保溫度傳感器與測(cè)試裝置之間的連接合適。
PT1000是鉑熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比。PT1000的阻值與溫度變化關(guān)系為:當(dāng)PT1000溫度為0℃時(shí)它的阻值為1000歐姆,在100℃時(shí)它的阻值約為1385.005歐姆。它的工業(yè)原理:阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。
3. 熱電偶測(cè)試方式
熱電偶是基于熱電效應(yīng)原理的傳感器,測(cè)試方式也略有不同。
熱電偶一般需要隔離和防護(hù)鉛罐,測(cè)量系統(tǒng)需要使用高精度的熱電偶儀器。在測(cè)試過(guò)程中,需要通過(guò)校準(zhǔn)系統(tǒng)來(lái)調(diào)整設(shè)備,確保溫度的測(cè)量精度和可重復(fù)性。
根據(jù)阻值求溫度的方法有兩種:查表法和計(jì)算法。查表法相對(duì)計(jì)算法速度快,但精度低,且占用一定數(shù)量的程序空間。如果對(duì)溫度精度要求較高且程序存儲(chǔ)器資源有限,最好是用計(jì)算法。
需要注意的是,熱電偶由于讀取時(shí)的溫度漂移、接觸不良或其它原因?qū)е碌恼`差較大,因此測(cè)量數(shù)據(jù)需要再經(jīng)過(guò)修正才能準(zhǔn)確反映出溫度變化。