Sebagai contoh, pada 0 ℃ ia adalah lebih kurang 100Ω, dan pada 100 ℃ ia adalah lebih kurang 138.5Ω.
Oleh itu, apabila membuat pertimbangan di tapak mengenai suhu Pt100, ia sebenarnya untuk mengukur nilai rintangan semasanya dahulu, dan kemudian menukarnya kepada suhu yang sepadan dalam darjah Celsius berdasarkan hubungan antara rintangan dan suhu.
Apabila pemancar mengukur Pt100, ia memberikan sensor arus pengukuran yang agak kecil dan stabil, dan kemudian mengukur voltan pada kedua-dua hujungnya. Dengan menggunakan voltan dan arus, nilai rintangan dikira.
R = U / I
Selepas nilai rintangan diperoleh, pemancar menukarnya kepada suhu sebenar mengikut skala piawai Pt100.
Proses ini boleh difahami sebagai: Suhu → Rintangan → Nilai Suhu → Isyarat Standard.
III. Pendawaian Siri Pt100
Nilai rintangan Pt100 tidak tinggi, jadi rintangan wayar penyambung akan menjejaskan hasil pengukuran.
Sebagai contoh, jika Pt100 pada masa ini ialah 110Ω, tetapi kedua-dua wayar mempunyai jumlah rintangan 2Ω, apabila diukur dalam sistem dua wayar, instrumen akan melihat 112Ω, dan 2Ω tambahan ini juga akan dikira sebagai rintangan Pt100, dan suhu akhir yang dipaparkan akan lebih tinggi.
Oleh itu, kelebihan sistem dua wayar adalah bahawa pendawaian adalah mudah, tetapi kelemahannya juga jelas. Rintangan kabel di medan akan dibawa ke dalam hasil pengukuran.
Sistem tiga wayar mengimbangi rintangan wayar penyambung melalui litar pengukuran dan digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian.
Sistem empat wayar memisahkan garis arus pengukuran dan garis pengesanan voltan, yang boleh mengurangkan lagi ralat yang disebabkan oleh rintangan wayar penyambung dan sesuai untuk majlis dengan keperluan ketepatan yang lebih tinggi.
Apabila menghadapi suhu Pt100 yang konsisten tinggi atau rendah dalam medan, jangan segera menganggap bahawa probe rosak. Kaedah pendawaian, rintangan kabel, sama ada terminal sambungan longgar, dan sama ada terdapat pengoksidaan, semua ini perlu diperiksa bersama.
IV. Pengukuran Suhu Termokopel
Kaedah pengukuran termokopel berbeza daripada Pt100.
Termokopel dan Pt100 tidak berdasarkan prinsip yang sama. Mereka terdiri daripada dua konduktor logam yang berbeza. Sebagai contoh, termokopel jenis K yang biasa digunakan di lapangan biasanya nikel-kromium - nikel-silikon.
Kedua-dua logam ini dikimpal bersama di hujung hadapan untuk membentuk hujung ukuran. Selagi terdapat perbezaan suhu antara hujung pengukuran dan hujung rujukan, potensi termoelektrik akan dijana.
Voltan ini sangat kecil, biasanya pada tahap milivolt.
Selepas perubahan suhu, potensi termoelektrik juga akan berubah.
Proses penukaran isyarat boleh difahami sebagai: Perbezaan suhu mula-mula menjadi isyarat milivolt yang sangat kecil, dan kemudian instrumen menukar isyarat milivolt ini kepada suhu.
Selepas pemancar suhu disambungkan ke termokopel, tugas utama adalah untuk mengukur keluaran isyarat milivolt olehnya, dan kemudian mengira suhu mengikut ciri-ciri yang sepadan dengan nombor skala yang berbeza seperti jenis K, jenis J, jenis S, dan jenis T.
Bahan yang digunakan untuk termokopel jenis-K, jenis-J, jenis-S, dan jenis-T adalah berbeza, dan hubungan yang sepadan antara suhu dan potensi termoelektrik juga berbeza. Oleh itu, parameter pemancar perlu konsisten dengan jenis termokopel di lapangan.
V. Pampasan Cold Junction
Termokopel mencerminkan perbezaan suhu antara penghujung pengukuran dan penghujung rujukan.
Katakan hujung ukuran diletakkan dalam relau 500 ℃, dan hujung satu lagi disambungkan ke pemancar suhu. Pada masa ini, potensi termoelektrik yang dihasilkan oleh termokopel bukan sahaja berkaitan dengan suhu dalam relau, tetapi juga dengan suhu berhampiran terminal sambungan pemancar.
Jika suhu persekitaran pada terminal sambungan berubah, potensi termoelektrik yang sepadan juga akan berubah untuk suhu relau yang sama.
Oleh itu, pemancar suhu jenis input termokopel akan mengesan suhu berhampiran terminal sambungan dan mengira pengaruh ini, iaitu pampasan simpang sejuk.
Jika suhu termokopel turun naik secara rawak, perlahan-lahan hanyut, atau tidak sepadan dengan keadaan sebenar di tapak, secara amnya, periksa sama ada kutub positif dan negatif disambungkan secara terbalik, sama ada wayar pampasan digunakan dengan betul, sama ada suhu berhampiran terminal sambungan berubah dengan ketara, dan kemudian semak jika terdapat masalah dengan pampasan simpang sejuk.
VI. Kenapa Perlu Hantar
Pt100 menghantar perubahan rintangan, manakala termokopel menghantar isyarat milivolt. Kedua-dua isyarat ini sesuai untuk pengukuran di tapak dan tidak sesuai untuk dihantar jauh ke bilik kawalan.
Pt100 terdedah kepada pengaruh rintangan garisan.
Amplitud isyarat termokopel adalah sangat kecil. Gangguan elektromagnet yang dihasilkan oleh motor, penukar frekuensi, dan kabel kuasa tinggi di lapangan juga boleh menjejaskan kestabilan pengukuran dengan mudah.
Oleh itu, pemancar suhu akan ditambah di tapak. Pertama, isyarat mentah ini akan dikumpulkan, kemudian dikuatkan, ditapis, dikompensasikan dan dilinearkan, dan akhirnya disatukan menjadi isyarat standard yang lebih mudah diterima oleh PLC dan DCS.
Borang keluaran biasa termasuk 4-20mA, 0-10V, HART, RS485, Modbus, dsb.
Antaranya, 4-20mA digunakan secara meluas dalam bidang.
Tujuh. Keluaran 4-20mA
Sebagai contoh, jika pemancar suhu mempunyai julat 0-200 ℃ dan output ialah 4-20mA, maka 0 ℃ sepadan dengan 4mA dan 200 ℃ sepadan dengan 20mA. Nilai di antara biasanya berkadar dengan julat. 0 ℃ sepadan dengan 4mA, 100 ℃ sepadan dengan 12mA, dan 200 ℃ sepadan dengan 20mA.
Jika arus dalam litar medan diukur sebagai 16mA, maka suhu boleh ditukar menggunakan kaedah "tolak 4mA daripada arus sebenar, bahagi dengan 16mA, darab dengan julat, dan tambah had bawah julat". Menggantikan julat 0-200℃: (16-4) ÷ 16 × 200 = 150℃.
Oleh itu, 16mA sepadan dengan 150 ℃.
4mA juga mempunyai fungsi praktikal sebagai titik permulaan julat.
Dalam keadaan biasa, walaupun suhu sebenar betul-betul pada had bawah julat, masih perlu ada kira-kira 4mA arus dalam litar; jika ia jatuh kepada hampir 0mA, ia biasanya bukan isyarat suhu biasa, dan bekalan kuasa, pendawaian, terminal, dan keseluruhan litar semasa perlu diperiksa dengan teliti.
4-20mA digunakan secara meluas di lapangan, dan satu sebab penting ialah ia agak mudah dikendalikan untuk penghantaran jarak jauh. Akan ada penurunan voltan tertentu pada talian atau beberapa gangguan elektromagnet dalam medan, dan ia lebih mudah untuk ditangani berbanding dengan kaedah lain.
VIII. Pemprosesan Dalaman
Selepas menerima isyarat daripada sensor, pemancar suhu juga menjalani beberapa langkah pemprosesan.
1. Pemerolehan Isyarat.
Pemancar disambungkan ke Pt100 di hadapan, yang mengukur perubahan rintangan; ia disambungkan kepada termokopel, yang mengukur isyarat milivolt. Oleh itu, tetapan parameter mesti konsisten dengan jenis sensor sebenar dalam medan.
2. Penguatan dan Penapisan.
Keluaran termokopel ialah beberapa milivolt hingga beberapa puluhan milivolt. Isyaratnya agak kecil, jadi hujung hadapan pemancar biasanya perlu dikuatkan dan bunyi dan gangguan yang dibawa masuk dari medan harus ditapis sebanyak mungkin.
3. Linearisasi.
Sama ada Pt100 atau termokopel, isyarat dan suhu asalnya tidak boleh dikira dengan mudah dari awal hingga akhir menggunakan perkadaran mudah. Oleh itu, penukaran dalaman instrumen mesti mengikut ciri skala standard yang sepadan.
4. Pampasan dan Pembetulan.
Untuk termokopel, sebagai tambahan kepada penukaran skala, pampasan simpang sejuk juga mesti dilakukan; sesetengah pemancar suhu pintar akan membetulkan lagi hanyutan suhu litar dalaman, titik sifar atau sisihan penderia.
Selepas langkah pemprosesan isyarat ini, pemancar menukar suhu akhir kepada 4-20mA, atau menghantarnya ke PLC, DCS, meter paparan, atau sistem pemerolehan melalui kaedah komunikasi digital HART atau bas medan.
IX. Sistem Dua Wayar
Banyak pemancar suhu 4-20mA menggunakan kaedah sambungan dua wayar.
Kedua-dua wayar ini bertanggungjawab untuk kedua-dua bekalan kuasa dan penghantaran isyarat pengukuran.
Pemancar, bekalan kuasa, dan modul input analog sistem kawalan disambungkan secara bersiri dalam litar arus yang sama. Pemancar memperoleh kuasa yang diperlukan untuk operasinya daripada litar dan menukar maklumat suhu kepada 4-20mA dengan melaraskan arus litar.
Pemancar suhu dua wayar biasa di lapangan, di mana bekalan kuasa dan isyarat 4-20mA menggunakan pasangan wayar yang sama, kedua-duanya membekalkan kuasa kepada pemancar dan mengembalikan isyarat pengukuran kepada sistem kawalan.
X. Ringkasan
Jika paparan suhu di tapak tidak tepat, ini tidak semestinya bermakna pemancar suhu rosak.
Litar pengukuran suhu ialah: sensor suhu → wayar penyambung → blok terminal → pemancar suhu → litar 4-20mA → modul input analog → PLC atau DCS.
Tidak kira bahagian mana rantai ini rosak, suhu yang dipaparkan pada kawalan pusat mungkin tidak normal. Oleh itu, apabila menyelesaikan masalah, seseorang tidak seharusnya hanya fokus pada sensor atau pemancar.
Oleh itu, semasa menjalankan penyiasatan, pendekatan yang lebih berkesan adalah dengan menjalankan pemeriksaan langkah demi langkah mengikut arah penghantaran isyarat.
Pemancar suhu tidak secara langsung "mengukur suhu", sebaliknya menukar dan menghantar isyarat suhu dengan tepat antara penderia di tapak dan sistem kawalan.
-- Dipetik daripada akaun rasmi rakan sebaya
Yuyao Huangong automation instruments factory