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版块:机械制造   类型:普通   作者:化工产业技术分享   查看:64   回复:0   获赞:0   时间:2022-05-18 18:36:13

Pt100接线错误将导致显现操控仪显现值虚高,本文对Pt100接线方法及显现操控仪电阻丈量回路进行剖析,提出Pt100与显现操控仪正确的接线方法。
斗轮堆取料机与装船机首要减速箱均安装有Pt100铂热电阻作为测温元件,并经过显现操控仪Pt100铂热电阻阻值变送为实践温度,然后完成减速箱的油温维护。但在实践运用中,咱们发现显现操控仪YR-GFC803-01-09-HL-N-T显现的温度往往较减速箱实践油温(水银温度计丈量成果)偏高5-8℃。经过试验剖析,咱们发现首要是因为Pt100铂热电阻误的接线方法引起了丈量差错。依据该定论,咱们调整了Pt100铂热电阻的接线方法,成功消除了丈量差错。
1、Pt100铂热电阻测温原理
铂热电阻的阻值随温度的改变而改变,一般情况下,其阻值随温度的添加而增大,依据《GB/T30121-2013工业铂热电阻及铂感温元件》其电阻值计算公式为:
-200<t<0℃,Rt=R0[1+At+Bt2+C(T-100)t3]
0≤t小于850℃,Rt=R0(1+At+Bt2)
其间t为铂热电阻温度,Rt为t℃时的铂热电阻阻值,R0为0℃时的阻值。公式中的A、B、C为常数,其数值为别为:A=3.9083×10-3、B=-5.775×10-7、C=-4.183×10-12。
Pt100铂热电阻,便是其在0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。因而,只需测得Pt100铂热电阻的精确阻值,即可得到Pt100传感器的所在温度。
2、铂热电阻测温差错剖析
因为斗轮堆取料机及装船机均运用Pt00取料,铂热电阻完成减速箱油温维护,并将Pt100显现操控仪YR-GFC803-01-09-HL-N-T高油温报警输出信号接入机上的连锁维护,因而对Pt100的丈量精度有必定要求。但在夏日,在环境温度较高的条件下,Pt100铂热电阻测温又虚高,导致斗轮堆取料机及装船机相应高油温毛病频发,严重影响设备的正常运转,因而,笔者对该问题进行了试验与仔细剖析。

在实践运用中,斗轮堆取料机与装船机Pt100铂热电阻均随减速箱安顿在各个现场,而与Pt100铂热电阻配套运用的显现操控仪YR-GFC803-01-09-HL-N-T则会集安顿在斗轮堆取料机与装船机电气房内。显现操控仪与铂热电阻之间敷设有4×0.5mm2操控电缆,实践运用2芯,备2芯,电缆长度约为50米至70米。经过现场试验,能够发现将显现操控仪暂时固定在Pt00铂热电阻周围时,所测得的温度与水银温度计丈量成果比较几乎没有差错,一旦将Pt100铂热电阻康复接入较远的显现操控仪,则差错跟着电缆长度的添加而添加。因为Pt100铂热电阻的电阻值跟着温度添加而添加,测得的电阻值一旦偏大会导致了Pt100铂热电阻测温虚高。而在本项目中,正是因为显现操控仪与Pt100铂热电阻之间的电缆自身电阻的阻值较大导致丈量差错的存在。
3、Pt100铂热电阻三线制接线与显现操控仪电阻丈量回路剖析
因为显现操控仪YR-GFC803-01-09-HL-N-T与Pt100铂热电阻之间的电缆电阻客观存在,因而有必要采纳合理的技能计划,消除该电缆电阻带来的丈量差错。以美国微芯公司(Microchip)的三线制热电阻丈量计划AN687为例,该计划由恒流源电路、电阻丈量回路、模数转化电路、滤波增益回路、单片机等组成,咱们要点剖析比较其间的电阻丈量回路
①该丈量回路中有恒流源输入I;
②RTD为所需求丈量的铂热电阻,设RTD铂热电阻电压为VR;
③RW1RW2RW3为热电阻至显现操控仪的线路等效电阻,因为线路长度共同,RW1=RW2=RW3,设三段线路电压分为为VW1VW2VW3
④设运算放大器A3反向输入端电压为V-,同相输入端电压为V+,输出端电压为VA3。依据丈量回路,咱们能够的得到(VW1+VR+VW3-V-)/R5=(V--VA3)/R6;因为V-=V+=VR+VW3R5=R6,得VA3=VR;因为该丈量回路输入为恒流源,测得运算方法器A3的输出端VA3,即得到VR电压并换算得到RTD电阻值,该阻值进一步处理即可得到热电阻温度。由此可见该三线制丈量计划(图2)成功消除了Pt100丈量回路中Pt100铂电阻至显现操控仪的线路电阻带来的差错。
2 Pt100三线制
而原先港机厂商供给的接线计划中,尽管选用了三线制显现操控仪,但实践接线时接了两根线,并在显现操控仪接线端子处端接了1、1端子(见图3),导致丈量回路中RW1近似为零,则VW1也为零,将该成果代入公式(VW1+VR+VW3-V-)/R5=(V--VA3)/R6,得到VA3=VR+RW3,即在丈量回路中代入了丈量回路中线路电阻阻值,导致整个丈量成果虚高。
依据上述剖析成果,笔者调整Pt100铂热电阻的接线方法,将原有4芯电缆未接入的第三芯投入运用,使Pt100铂热电阻的接线方法修正为三线制,即成功的消除了测温差错,确保了Pt100铂热电阻测温精度。
4、Pt100铂热电阻四线制接法剖析
Pt100铂热电阻的四线制接法,也是一种抱负接法(见图4)。铂热电阻四线制接法在该计划中,只需经过1、4端子给铂热电阻输入一恒流电流I,并将2、3端子接入电压表。因为电压表内阻较大,测得的电压即为铂热电阻电压,该电压除掉电流I后就能够得到铂热电阻阻值。四线制接法以其高精度在试验室温度丈量中得到广泛应用,可是,因为运用本钱、接线方便性等要素的限制,在工业现场实践运用中,三线制接法的运用愈加广泛。
依据以上剖析,Pt100铂热电阻的运用尽管简略,但因为丈量回路线路电阻的影响,需求依据实践运用情况挑选三线制或四线制接法及相应的显现操控仪,切不可随意短接显现操控仪侧的端子,不然必定存在温度虚高现象。假如实践运用中已选用两线制Pt100铂热电阻,且现场环境从头布线不方便的条件下,也能够考虑丈量出显现操控仪至Pt100的操控电缆电阻,将该阻值换算为温度后,可直接在显现操控仪YR-GFC803-01-09-HL-N-T上经过Pb1参数,直接减去该部分温度,抵消线路电阻带来的丈量差错。


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