Ինչ է դիմադրության ջերմաստիճանային դիտարկը

Ինչ է ջերմաստիճանի դիմադրության հաշվիչը?

Ջերմաստիճանի դիմադրության հաշվիչի սահմանումը

Ջերմաստիճանի դիմադրության հաշվիչը (այլ անուններով՝ ջերմաստիճանի դիմադրության թերմոմետր կամ RTD) էլեկտրոնային սարք է, որը օգտագործվում է ջերմաստիճանը որոշելու համար էլեկտրական գլուխալարի դիմադրության չափման միջոցով։ Այս գլուխալարը անվանում են ջերմաստիճանի սենսոր։ Եթե մենք ցանկանում ենք բավականաչափ ճշգրիտ չափել ջերմաստիճանը, ապա RTD-ն իդեալական լուծում է, քանի որ այն ունի լավ գծային բնութագրություններ լայն ջերմաստիճանի միջակայքում։ Այլ ընդունված էլեկտրոնային սարքեր, որոնք օգտագործվում են ջերմաստիճանը չափելու համար, ներառում են թերմոզուգը կամ թերմիստորը։

Մետաղի դիմադրության փոփոխությունը ջերմաստիճանի փոփոխության հետ տրվում է հետևյալ բանաձևով,

որտեղ, Rt և R0 դիմադրության արժեքներն են toC և t0oC ջերմաստիճաններում։ α և β հաստատուններ են, որոնք կախված են մետաղից։Այս արտահայտությունը համապատասխանում է լայն ջերմաստիճանի միջակայքի համար։ Փոքր ջերմաստիճանի միջակայքի համար արտահայտությունը կարող է լինել,

RTD սարքերը ընդհանուր պայմաններում օգտագործում են միջոցառումներ, ինչպիսիք են մետաղները՝ меди, նիկել և պլատինա։ Յուրաքանչյուր մետաղ ունի միանգամից ջերմաստիճանի փոփոխության հետ համապատասխանող միակ դիմադրության փոփոխություններ, որոնք անվանում են դիմադրության-ջերմաստիճանի բնութագրություններ։

Պլատինան ունի 650oC ջերմաստիճանի միջակայք, իսկ մեդի և նիկելը համապատասխանաբար 120oC և 300oC ջերմաստիճանները։ Նկ. 1-ը ցույց է տալիս երեք տարբեր մետաղների դիմադրության-ջերմաստիճանի բնութագրության կորը։ Պլատինայի դեպքում դիմադրությունը փոփոխվում է մոտավորապես 0.4 Օհմ աստիճան ջերմության համար։

RTD-ներում պլատինայի մաքրությունը ստուգվում է R100 / R0 հարաբերությամբ։ Մասնավորումները նյութում պատճառում են անհամապատասխանություն սպասվող դիմադրության-ջերմաստիճանի գրաֆիկի հետ, ազդեցություն ունենալով այն մետաղի համար հատուկ արդյունավետ α և β արժեքների վրա։

Ջերմաստիճանի դիմադրության հաշվիչի կառուցումը կամ RTD-ն

Կառուցվածքը ընդհանրապես այնպիսին է, որ գլուխալարը կառուցվում է մի ձևի վրա (կոյլով) կոնկրետ միկա խառը շարահյուսում, որպեսզի ստացվի փոքր չափ, որը ավելի լավ ջերմահաղորդունակություն է առաջացնում պատասխանի ժամանակը նվազեցնելու համար և բարձր ջերմափոխանակություն է ստացվում։ Արդյունարերի մեջ գլուխալարը պաշտպանվում է ներկայացված ստալ շարահյուսում կամ պաշտպանակային անցումով։

Այսպիսով, ֆիզիկական լարումը նեղ է, քանի որ գլուխալարը կարճացնում է և աճում է ջերմաստիճանի փոփոխության հետ գլուխալարի երկարությունը։ Եթե գլուխալարի վրա լարումը աճում է, ապա լարումը աճում է։ Այդ պատճառով գլուխալարի դիմադրությունը փոփոխվում է, որը անhaitious։ Այսպիսով, մենք չենք ցանկանում փոփոխել գլուխալարի դիմադրությունը այլ անհարմար փոփոխությունների հետ, բացի ջերմաստիճանի փոփոխություններից։

Սա նաև օգտակար է RTD-ի պահպանման համար գործարանի աշխատանքի ընթացքում։ Միկան դրվում է ստալ շարահյուսի և դիմադրության գլուխալարի միջև լավ էլեկտրական իզոլացիայի համար։ Որպեսզի գլուխալարի վրա լարումը նեղ լինի, այն պետք է հարմար ձևով կառուցվի միկայի շերտի վրա։ Նկ. 2-ը ցույց է տալիս արդյունարերի ջերմաստիճանի դիմադրության հաշվիչի կառուցվածքը։

RTD-ի սիգնալի պարագային մշակումը

Մենք կարող ենք գտնել այս RTD-ը շահարկումում։ Բայց մենք պետք է իմանանք նրա օգտագործման եղանակը և որպես ինչ կազմել սիգնալի պարագային մշակումը։ Այսպիսով, կարող ենք նվազեցնել առաջացող սխալները և այլ կալիբրացիայի սխալները։ Այս RTD-ում դիմադրության փոփոխությունը շատ փոքր է ջերմաստիճանի նկատմամբ։

RTD-ի դիմադրությունը որոշվում է մի մարմնային շղթայի միջոցով, որտեղ առաջացվում է հաստատուն էլեկտրական հոսանք և չափվում է դիմադրության վրա հանդիպող լարումը ջերմաստիճանը հաշվարկելու համար։ Այս ջերմաստիճանը որոշվում է RTD-ի դիմադրության արժեքը կալիբրացիայի արտահայտությամբ փոխակերպելով։ Այստեղ ներկայացված են RTD-ի տարբեր մոդուլները։

Երկու գլուխալարով RTD մարմնային շղթայում պատրաստական գլուխալարը բացակայում է։ Արդյունքը վերցնում ենք մնացած երկու ծայրերից, ինչպես ցույց է տրված նկ. 3-ում։ Բայց առաջացող գլուխալարների դիմադրությունները շատ կարևոր են դիմադրության համար, քանի որ այդ գլուխալարների իմպեդանսը կարող է ազդել ջերմաստիճանի ցուցանիշի վրա։ Այս ազդեցությունը նվազեցվում է երեք գլուխալարով RTD մարմնային շղթայում պատրաստական C գլուխալարի կապման միջոցով։

Երեք գլուխալարով RTD-ում, եթե A և B գլուխալարները նույն երկարություն և հատակային մակերես ունեն, նրանց իմպեդանսի ազդեցությունները միմյանց հավասարակշռում են։ Պատրաստական C գլուխալարը այնուհետև օգտագործվում է որպես սենսորային գլուխալար լարումը չափելու համար առանց հոսանքի փոխանցման։ Այս շղթաներում արդյունքային լարումը ուղիղ համամասնական է ջերմաստիճանին։ Այսպիսով, մենք պետք է ունենանք մի կալիբրացիայի հավասարում ջերմաստիճանը գտնելու համար։

Երեք գլուխալարով RTD շղթայի արտահայտությունները

Եթե մենք գիտենք VS և V_O արժեքները, կարող ենք գտնել Rg-ը և ապա կալիբրացիայի հավասարմամբ գտնել ջերմաստիճանը։ Հիմա ենթադրենք, որ R₁ = R₂:

Եթե R₃ = R_g; ապա V_O = 0 և շղթան հավասարակշռված է։ Այս կարող է կատարվել ձեռքով, բայց եթե մենք չենք ցանկանում կատարել ձեռնարկ հաշվարկ, կարող ենք պարզապես լուծել հավասարում 3-ը R_g-ի արտահայտությունը ստանալու համար։

Այս արտահայտությունը ենթադրում է, որ հաղորդակցության գլուխալարի դիմադրությունը R_L = 0 է։ Եթե RL առկա է որոշակի դեպքում, ապա R_g-ի արտահայտությունը դառնում է,

Այսպիսով, RTD-ի դիմադրության արժեքում սխալ է առաջանում հաղորդակցության գլուխալարի R_L դիմադրության պատճառով։ Դրա