Connexió de sensors de temperatura

Els sensors de temperatura són elements essencials de molts dispositius de mesura. Mesuen la temperatura de l'ambient i de diferents cossos. Aquests dispositius s'utilitzen àmpliament com a mesuradors de temperatura no només en la producció i la indústria, sinó també en la vida quotidiana i en l'agricultura, és a dir, on les persones, pel seu tipus d'activitat, necessiten mesurar la temperatura. I sempre hi ha una qüestió de com connectar correctament aquest sensor perquè el seu funcionament sigui precís i sense errors?

Per connectar el sensor de temperatura, no es requereix cap treball complicat, el més important aquí és seguir exactament les instruccions, llavors el resultat tindrà èxit i el més difícil que es requerirà per a la instal·lació és un soldador normal.

Un sensor típic és, com a dispositiu complet, un cable de més de 2 metres de llarg, a l'extrem del qual es connecta directament el dispositiu de mesura; es diferencia del cable pel color, generalment negre. Connecteu el dispositiu a convertidor analògic a digital, que converteix el senyal analògic (corrent o tensió) del sensor a digital.

Un dels pins del sensor està connectat a terra i l'altre està connectat directament al registre ADC amb una resistència de 3-4 ohms. Després d'això, l'ADC es pot connectar al mòdul d'adquisició d'informació, que es pot connectar a un ordinador mitjançant una interfície USB, on amb l'ajuda d'un programa especial es poden realitzar determinades accions basades en les dades rebudes.

Els programes permeten treballar amb la informació rebuda i realitzar moltes tasques relacionades amb la mesura de la temperatura. Molts sistemes moderns d'adquisició de dades estan equipats amb pantalles especials per controlar les mesures preses.

Malgrat l'aparent simplicitat, els sensors de temperatura tenen diferents esquemes de connexió, ja que sovint cal tenir en compte els errors associats a la resistència dels cables.

Vegem un exemple concret. El PT100 té una resistència de 100 ohms a una temperatura del sensor de 0 graus centígrads. Si el connecteu segons el circuit clàssic de dos fils, utilitzant un cable de coure amb una secció transversal de 0,12 mm quadrats i el cable de connexió tindrà 3 metres de llarg, els dos cables tindran una resistència d'aproximadament 0,5 ohms. , i això donarà un error, perquè la resistència total a 0 graus ja serà de 100,5 ohms, i aquesta resistència hauria d'estar al sensor a una temperatura de 101,2 graus.

Podem veure que hi pot haver problemes d'error a causa de la resistència dels cables de connexió quan es connecta a un circuit de dos fils, però aquests problemes es poden evitar. Per a això, alguns dispositius es poden ajustar, per exemple, en 1,2 graus.Però aquest ajust no compensarà completament la resistència dels cables, ja que els mateixos cables canvien la seva resistència sota la influència de la temperatura.

Suposem que alguns dels cables es troben molt a prop de la cambra d'escalfament, juntament amb el sensor, i l'altra part està lluny i canvia la seva temperatura i resistència sota la influència dels factors ambientals de l'habitació. En aquest cas, la resistència dels cables de 0,5 ohms durant l'escalfament a cada 250 graus serà 2 vegades més gran, i això s'ha de tenir en compte.

Per evitar errors, utilitzeu una connexió de tres fils perquè l'aparell mesuri la resistència total juntament amb la resistència dels dos cables, encara que podeu tenir en compte la resistència d'un cable, només multipliqueu-la després per 2. Després d'això, el la resistència dels cables es resta de la suma i la lectura del sensor en si es manté. Amb aquesta solució, s'aconsegueix una precisió bastant alta, fins i tot si la resistència dels cables es pot veure afectada significativament.

Tanmateix, fins i tot un circuit de tres fils no pot corregir l'error associat a un grau diferent de resistència dels cables a causa de la falta d'homogeneïtat del material, les diferents seccions transversals al llarg de la longitud, etc. Per descomptat, si la longitud del cable és petita, l'error serà insignificant, i fins i tot amb un circuit de dos cables, les desviacions en les lectures de temperatura no seran significatives. Però si els cables són prou llargs, la seva influència és molt important. Aleshores, hauríeu d'utilitzar una connexió de quatre fils quan el dispositiu mesura exclusivament la resistència del sensor, sense tenir en compte la resistència dels cables.

Per tant, un circuit de dos fils és aplicable en els casos en què:

• El rang de mesura no és superior a 40 graus i no es requereix una alta precisió, s'accepta un error d'1 grau;

• Els cables de connexió són prou grans i curts, aleshores la seva resistència és relativament petita i l'error del propi dispositiu és aproximadament proporcional a ells: deixeu que la resistència dels cables sigui de 0,1 ohm per grau i la precisió necessària és de 0,5 graus, això és , l'error resultant és més petit que l'admès. El circuit de tres fils és aplicable en casos en què les mesures es fan a distàncies de 3 a 100 metres del sensor, i el rang és de fins a 300 graus, amb un error admissible del 0,5%.

Per a mesures més precises i precises, on l'error no ha de superar els 0,1 graus, s'utilitza un circuit de quatre fils.

Es pot utilitzar un tester convencional per provar el dispositiu. El rang per a sensors que tenen una resistència de 100 ohms a 0 graus només és adequat de 0 a 200 ohms, aquest rang està disponible per a qualsevol multímetre.

La prova es generarà a temperatura ambient, mentre es determina quins cables del dispositiu estan en curtcircuit i quins estan connectats directament al sensor, i després mesuraran si el dispositiu mostra una resistència que hauria d'estar segons el passaport a una determinada temperatura. Al final, heu d'assegurar-vos que no hi ha cap curtcircuit a la carcassa. convertidor tèrmic, aquesta mesura es realitza en el rang de megaohms. Per complir totalment les mesures de seguretat, no toqueu els cables i la caixa amb les mans.

Si durant la prova el provador mostra una resistència infinitament alta, això és un senyal que s'ha trobat accidentalment greix o aigua a la carcassa del sensor.Aquest dispositiu funcionarà durant un temps, però les seves lectures seran flotants.

És important recordar que tots els treballs de connexió i comprovació del sensor s'han de fer amb guants de goma. El dispositiu no s'ha de desmuntar i, si alguna cosa està danyada, per exemple, no hi ha aïllament dels cables d'alimentació en alguns llocs, aquest equip no s'ha d'instal·lar. Durant la instal·lació, el sensor pot interferir amb altres dispositius que funcionen a prop, de manera que primer s'han d'apagar.

Si teniu alguna dificultat, confieu la feina a professionals. En general, segons les instruccions, tot es pot fer de manera independent, però en alguns casos és millor no arriscar-s'hi. Després de completar la instal·lació, assegureu-vos que el dispositiu estigui ben fixat al lloc correcte, això és molt important. Recordeu que el sensor és extremadament sensible a la humitat. No feu tasques d'instal·lació durant una tempesta.

Realitzeu comprovacions preventives de tant en tant per assegurar-vos que el sensor funciona bé. En general, la seva qualitat ha de ser alta, no estalvieu en comprar un sensor, un dispositiu d'alta qualitat no pot ser molt barat, aquest no és el cas quan heu d'intentar estalviar diners.