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- 鉑電阻溫度傳感器參數(shù)簡介
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/24
綜述
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,它可以通過物體隨溫度變化的某些特性(如電阻、電壓變化等特性)來間接測量,通過研究發(fā)現(xiàn),金屬鉑(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化,并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,利用鉑的此種物理特性制成的傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器,通常使用的鉑電阻溫度傳感器零度阻值為100Ω,電阻變化率為0.3851Ω/℃。鉑電阻溫度傳感器精度高,穩(wěn)定性好,應用溫度范圍廣,是中低溫區(qū)(-200~650℃)最常用的一種溫度檢測器,不僅廣泛應用于工業(yè)測溫,而且被制成各種標準溫度計(涵蓋國家和世界基準溫度)供計量和校準使用。
鉑電阻的溫度系數(shù)TCR
按IEC751國際標準, 溫度系數(shù)TCR=0.003851,Pt100(R0=100Ω)、Pt1000(R0=1000Ω)為統(tǒng)一設計型鉑電阻。
鉑電阻傳感器的穩(wěn)定性
鉑電阻傳感器有良好的長期穩(wěn)定性,典型實驗數(shù)據(jù)為:在400℃時持續(xù)300小時,0℃時的最大溫度漂移為0.02℃。 鉑電阻的自熱和測試電流 常規(guī)產(chǎn)品的測試電流:Pt100為1mA, Pt1000為0.5mA,實際應用時測試電流不應超過允許值,例如Pt100當測試電流為1mA時,溫升為0.05℃; 當測試電流為5mA時,溫升為2.2℃,并且自熱溫升的數(shù)據(jù)同產(chǎn)品的結構也有很大的關系,如保護管的直徑,內(nèi)部填充物的種類,測試條件等。
引出導線規(guī)格
兩線制
傳感器電阻變化值與連接導線電阻值共同構成傳感器的輸出值,由于導線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高,用于測量精度要求不高的場合,并且導線的長度不宜過長。
三線制
要求引出的三根導線截面積和長度均相同,測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋,鉑電阻作為電橋的一個橋臂電阻,將導線一根接到電橋的電源端,其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,當橋路平衡時,通過計算可知,Rt=R1R3/R2+R1r/R2-r,當R1=R2時,導線電阻的變化對測量結果沒有任何影響,這樣就消除了導線線路電阻帶來的測量誤差,但是必須為全等臂電橋,否則不可能完全消除導線電阻的影響,但分析可見,采用三線制會大大減小導線電阻帶來的附加誤差,工業(yè)上一般都采用三線制接法。
四線制 數(shù)字電壓表 + - Es I I Rt
當測量電阻數(shù)值很小時,測試線的電阻可能引入明顯誤差,四線測量用兩條附加測試線提供恒定電流,另兩條測試線測量未知電阻的電壓降,在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下,電流幾乎不流過電壓表,這樣就可以精確測量未知電阻上的壓降,通過計算得出電阻值。 保護管 保護管的作用是為了保護溫度傳感器感溫元件,不使其與被測介質直接接觸,避免或減少有害介質的侵蝕,火焰和氣流的沖刷和輻射,以及機械損傷,同時還起著固定和支撐傳感器感溫元件的作用。在輕微腐蝕和一般工業(yè)應用中,304和316(316L)是用得最為廣泛的不銹鋼保護管材料,在我國由于考慮成本,321不銹鋼也被大量使用。
鉑電阻溫度傳感器
響應時間
在溫度階躍變化時,溫度傳感器的輸出變化至量程變化的50%所需要的時間稱為熱響應時間,用τ0.5表示。影響τ0.5的因素與保護管材料、直徑、壁厚有關,而且還與其結構形式、安裝方法、置入深度以及被測介質的流速、種類有關。
絕緣電阻
常溫絕緣電阻的試驗電壓可取直流10~100V任意值,環(huán)境溫度在15~35℃范圍內(nèi),相對濕度應不大于80%,常溫絕緣電阻值應大于100MΩ。
公稱壓力
一般是指在常溫下,保護管所能承受的不至破裂的靜態(tài)外壓。承壓數(shù)值的大小同保護管的材料、直徑、壁厚、焊縫強度等密切相關,例如直徑4mm壁厚0.5mm的不銹鋼管,常規(guī)產(chǎn)品可以承受10MPa的壓力,經(jīng)過特殊處理也可承受40Mpa的高壓。
綜合誤差
溫度傳感器在測量過程中的主要誤差來源:傳感器對分度表的誤差;絕緣不良引起的誤差;線路電阻引起的誤差;測量儀表的誤差以及傳熱誤差、動態(tài)相應誤差、干擾誤差等。其中有些誤差是在一定條件下才會出現(xiàn),并且通過一定措施是可以消除和減小的。
溫度傳感器的選型:確定溫度傳感器類型、實際使用溫度范圍、精度、尺寸及安裝固定方式等。如無特別約定,所有鉑電阻溫度傳感器的頭部5mm長度為溫度測量端。
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