Σύνδεση αισθητήρων θερμοκρασίας

Οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι απαραίτητα στοιχεία πολλών συσκευών μέτρησης. Μετρούν τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος και των διαφορετικών σωμάτων. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως ως μετρητές θερμοκρασίας όχι μόνο στην παραγωγή και τη βιομηχανία, αλλά και στην καθημερινή ζωή και στη γεωργία, δηλαδή όπου οι άνθρωποι, λόγω του είδους της δραστηριότητάς τους, πρέπει να μετρούν τη θερμοκρασία. Και υπάρχει πάντα το ερώτημα πώς να συνδέσετε σωστά έναν τέτοιο αισθητήρα, ώστε η λειτουργία του να είναι ακριβής και χωρίς σφάλματα;

Για να συνδέσετε τον αισθητήρα θερμοκρασίας, δεν απαιτείται περίπλοκη εργασία, το κύριο πράγμα εδώ είναι να ακολουθήσετε ακριβώς τις οδηγίες, τότε το αποτέλεσμα θα είναι επιτυχές και το πιο δύσκολο πράγμα που θα χρειαστεί για την εγκατάσταση είναι ένα συνηθισμένο συγκολλητικό σίδερο.

Ένας τυπικός αισθητήρας είναι, ως πλήρης συσκευή, ένα καλώδιο μήκους άνω των 2 μέτρων, στο άκρο του οποίου η συσκευή μέτρησης συνδέεται απευθείας. διαφέρει από το καλώδιο στο χρώμα, συνήθως μαύρο. Συνδέστε τη συσκευή σε μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό, που μετατρέπει το αναλογικό σήμα (ρεύμα ή τάση) από τον αισθητήρα σε ψηφιακό.

Ο ένας από τους ακροδέκτες του αισθητήρα είναι γειωμένος και ο άλλος συνδέεται απευθείας στον καταχωρητή ADC με αντίσταση 3-4 ohms. Μετά από αυτό, το ADC μπορεί να συνδεθεί στη μονάδα απόκτησης πληροφοριών, η οποία μπορεί να συνδεθεί με έναν υπολογιστή μέσω διασύνδεσης USB, όπου με τη βοήθεια ενός ειδικού προγράμματος, μπορεί κανείς να εκτελέσει ορισμένες ενέργειες με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται.

Τα προγράμματα σάς επιτρέπουν να εργάζεστε με τις λαμβανόμενες πληροφορίες και να εκτελείτε πολλές εργασίες που σχετίζονται με τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Πολλά σύγχρονα συστήματα απόκτησης δεδομένων είναι εξοπλισμένα με ειδικές οθόνες για την παρακολούθηση των μετρήσεων που λαμβάνονται.

Παρά τη φαινομενική απλότητα, οι αισθητήρες θερμοκρασίας έχουν διαφορετικά σχήματα σύνδεσης, καθώς συχνά είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα σφάλματα που σχετίζονται με την αντίσταση των καλωδίων.

Ας δούμε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Το PT100 έχει αντίσταση 100 ohms σε θερμοκρασία αισθητήρα 0 βαθμών Κελσίου. Εάν το συνδέσετε σύμφωνα με το κλασικό κύκλωμα δύο καλωδίων, χρησιμοποιώντας ένα χάλκινο σύρμα με διατομή 0,12 τ.μ. και το καλώδιο σύνδεσης θα έχει μήκος 3 μέτρα, τότε τα ίδια τα δύο καλώδια θα έχουν αντίσταση περίπου 0,5 Ω , και αυτό θα δώσει ένα σφάλμα, επειδή η συνολική αντίσταση στους 0 μοίρες θα είναι ήδη 100,5 ohms και αυτή η αντίσταση θα πρέπει να βρίσκεται στον αισθητήρα σε θερμοκρασία 101,2 μοιρών.

Μπορούμε να δούμε ότι μπορεί να υπάρχουν προβλήματα σφάλματος λόγω της αντίστασης των καλωδίων σύνδεσης κατά τη σύνδεση σε ένα κύκλωμα δύο καλωδίων, αλλά αυτά τα προβλήματα μπορούν να αποφευχθούν. Για αυτό, ορισμένες συσκευές μπορούν να ρυθμιστούν, για παράδειγμα, κατά 1,2 μοίρες.Αλλά μια τέτοια προσαρμογή δεν θα αντισταθμίσει πλήρως την αντίσταση των συρμάτων, καθώς τα ίδια τα καλώδια αλλάζουν την αντίστασή τους υπό την επίδραση της θερμοκρασίας.

Ας υποθέσουμε ότι μερικά από τα καλώδια βρίσκονται πολύ κοντά στον θερμαινόμενο θάλαμο, μαζί με τον αισθητήρα, και το άλλο μέρος είναι μακριά από αυτόν και αλλάζει τη θερμοκρασία και την αντίστασή του υπό την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων στο δωμάτιο. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση των καλωδίων 0,5 Ohm κατά τη θέρμανση σε κάθε 250 μοίρες θα γίνει 2 φορές μεγαλύτερη και αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη.

Για να αποφύγετε ένα λάθος, χρησιμοποιήστε μια σύνδεση τριών συρμάτων έτσι ώστε η συσκευή να μετρήσει τη συνολική αντίσταση μαζί με την αντίσταση και των δύο καλωδίων, αν και μπορείτε να λάβετε υπόψη την αντίσταση ενός καλωδίου, απλώς πολλαπλασιάστε την αργότερα με 2. Μετά από αυτό, το Η αντίσταση των καλωδίων αφαιρείται από το άθροισμα και η ένδειξη του ίδιου του αισθητήρα παραμένει. Με αυτή τη λύση, επιτυγχάνεται αρκετά υψηλή ακρίβεια, ακόμη και αν η αντίσταση των συρμάτων μπορεί να επηρεαστεί σημαντικά.

Ωστόσο, ακόμη και ένα κύκλωμα τριών συρμάτων δεν μπορεί να διορθώσει το σφάλμα που σχετίζεται με διαφορετικό βαθμό αντίστασης των συρμάτων λόγω της ανομοιογένειας του υλικού, των διαφορετικών διατομών κατά μήκος κ.λπ. Φυσικά, εάν το μήκος του σύρματος είναι μικρό, τότε το σφάλμα θα είναι αμελητέο και ακόμη και με ένα κύκλωμα δύο καλωδίων, οι αποκλίσεις στις ενδείξεις θερμοκρασίας δεν θα είναι σημαντικές. Αλλά αν τα καλώδια είναι αρκετά μακριά, τότε η επιρροή τους είναι πολύ σημαντική. Στη συνέχεια, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια σύνδεση τεσσάρων συρμάτων όταν η συσκευή μετράει αποκλειστικά την αντίσταση του αισθητήρα, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση των καλωδίων.

Έτσι, ένα κύκλωμα δύο καλωδίων είναι εφαρμόσιμο σε περιπτώσεις όπου:

• Το εύρος μέτρησης δεν είναι υψηλότερο από 40 μοίρες και δεν απαιτείται υψηλή ακρίβεια, είναι αποδεκτό σφάλμα 1 βαθμού.

• Τα καλώδια σύνδεσης είναι μεγάλα και αρκετά κοντά, τότε η αντίστασή τους είναι σχετικά μικρή και το σφάλμα της ίδιας της συσκευής είναι περίπου ανάλογο με αυτά: αφήστε την αντίσταση των καλωδίων να είναι 0,1 Ohm ανά βαθμό και η απαιτούμενη ακρίβεια είναι 0,5 μοίρες, ότι είναι , το σφάλμα που προκύπτει είναι μικρότερο από το επιτρεπόμενο. Το κύκλωμα τριών συρμάτων εφαρμόζεται σε περιπτώσεις όπου οι μετρήσεις γίνονται σε αποστάσεις από 3 έως 100 μέτρα από τον αισθητήρα και η εμβέλεια είναι έως 300 μοίρες, με επιτρεπόμενο σφάλμα 0,5%.

Για πιο ακριβείς και ακριβείς μετρήσεις, όπου το σφάλμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 0,1 μοίρες, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων.

Ένας συμβατικός ελεγκτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή της συσκευής. Το εύρος για αισθητήρες που έχουν αντίσταση 100 ohms στις 0 μοίρες είναι κατάλληλο μόνο από 0 έως 200 ohms, αυτό το εύρος είναι διαθέσιμο για οποιοδήποτε πολύμετρο.

Η δοκιμή θα δημιουργηθεί σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ θα προσδιορίσουν ποια από τα καλώδια της συσκευής είναι βραχυκυκλωμένα και ποια συνδέονται απευθείας στον αισθητήρα, στη συνέχεια μετρούν εάν η συσκευή εμφανίζει αντίσταση που πρέπει να είναι σύμφωνα με το διαβατήριο σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Στο τέλος, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα στο περίβλημα. θερμικός μετατροπέας, αυτή η μέτρηση πραγματοποιείται στην περιοχή megohm. Για να συμμορφώνεστε πλήρως με τα μέτρα ασφαλείας, μην αγγίζετε τα καλώδια και το κουτί με τα χέρια σας.

Εάν κατά τη διάρκεια της δοκιμής ο ελεγκτής δείξει απείρως υψηλή αντίσταση, αυτό είναι σημάδι ότι βρέθηκε κατά λάθος γράσο ή νερό στο περίβλημα του αισθητήρα.Μια τέτοια συσκευή θα λειτουργήσει για λίγο, αλλά οι ενδείξεις της θα είναι αιωρούμενες.

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι όλες οι εργασίες για τη σύνδεση και τον έλεγχο του αισθητήρα πρέπει να γίνονται με λαστιχένια γάντια. Η συσκευή δεν πρέπει να αποσυναρμολογείται και εάν κάτι έχει υποστεί ζημιά, για παράδειγμα, δεν υπάρχει μόνωση των καλωδίων τροφοδοσίας σε ορισμένα σημεία, τότε δεν πρέπει να εγκατασταθεί τέτοιος εξοπλισμός. Κατά την εγκατάσταση, ο αισθητήρας μπορεί να επηρεάσει άλλες συσκευές που λειτουργούν κοντά, επομένως πρέπει πρώτα να απενεργοποιηθούν.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε δυσκολίες, τότε εμπιστευτείτε τη δουλειά σε επαγγελματίες. Σε γενικές γραμμές, σύμφωνα με τις οδηγίες, όλα μπορούν να γίνουν ανεξάρτητα, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις είναι καλύτερο να μην το ρισκάρετε. Αφού ολοκληρώσετε την εγκατάσταση, βεβαιωθείτε ότι η συσκευή είναι σταθερά στερεωμένη στη σωστή θέση, αυτό είναι πολύ σημαντικό. Θυμηθείτε ότι ο αισθητήρας είναι εξαιρετικά ευαίσθητος στην υγρασία. Μην εκτελείτε εργασίες εγκατάστασης κατά τη διάρκεια καταιγίδας.

Πραγματοποιήστε προληπτικούς ελέγχους από καιρό σε καιρό για να βεβαιωθείτε ότι ο αισθητήρας λειτουργεί καλά. Γενικά, η ποιότητά του πρέπει να είναι υψηλή, μην κάνετε οικονομία όταν αγοράζετε έναν αισθητήρα, μια συσκευή υψηλής ποιότητας δεν μπορεί να είναι πολύ φθηνή, αυτό δεν συμβαίνει όταν πρέπει να προσπαθήσετε να εξοικονομήσετε χρήματα.