آموزش سه روش برای اتصال Pt100 به ترانسمیتر

Pt100، Pt1000 و NTC از پرکاربردترین المان های اندازه گیری در دماسنج های مقاومتی هستند.

دماسنج های مقاومتی، مقدار مقاومت الکتریکی خود را بر اساس تغییرات دما تغییر می دهند. این ویژگی فیزیکی امکان اندازه گیری دمای یک فرآیند را با استفاده از Pt100 فراهم می کند.

مقدار مقاومت توسط مدارهای الکترونیکی (مانند ترانسمیترهای دما) تعیین می شود که با اعمال یک جریان ثابت و اندازه گیری کاهش و افت ولتاژ، مقدار مقاومت را محاسبه می کنند.

براساس قانون اهم ، در شرایطی که جریان ثابت باشد، مقدار مقاومت (R) و ولتاژ (U) با یکدیگر متناسب هستند.

سه روش برای اتصال Pt100 به ترانسمیتر وجود دارد:

اتصال دو سیمه

اتصال سه سیمه

اتصال چهار سیمه

Pt100 و اتصال دو سیمه:

در اتصال دو سیمه، مقاومت سیم های رابط به عنوان یک خطای اندازه گیری در نظر گرفته می شود.

برای یک کابل مسی با سطح مقطع 0.22 میلی متر مربع، مقدار مقاومت و تأثیر آن برای Pt100 به صورت زیر است:

0.162 Ω/m → 0.42 °C/m

در نسخه ای که از Pt1000 استفاده شده است، تأثیر سیم های رابط (با مقدار 0.04 °C/m) 10 برابر کمتر از مقدار مقاومت پایه است.

در مقایسه با مقاومت پایه R25، زمانی که از NTC به عنوان عنصر اندازه گیری استفاده شود، مقاومت سیم های رابط تأثیر کمتری خواهد داشت (برای مثال R25 = 10k).

با توجه به منحنی مشخصه‌ی NTC، تأثیر مقاومت سیم های رابط در دماهای بالاتر به طور نامتناسبی افزایش می یابد.

Pt100 و اتصال سه سیمه :

تأثیر مقاومت سیم های رابط در این نوع اتصال تا حد امکان جبران می شود.

برای این کار، فرض بر این است که مقاومت سیم های رابط برابر است، همان طور که در اتصال سه سیمه در نظر گرفته می شود.

حداکثر طول سیم های رابط بستگی به سطح مقطع رسانا و گزینه های جبران سازی در مدار الکترونیکی ارزیابی دارد. این مدار می تواند شامل ترانسمیتر، نمایشگر، کنترل کننده یا سیستم کنترل فرآیند باشد.

Pt100 و اتصال چهار سیمه:

در اتصال چهار سیمه، تأثیر مقاومت سیم های رابط به طور کامل از نتایج اندازه گیری حذف می شود. زیرا در این روش، هرگونه عدم تقارن احتمالی در مقاومت سیم های رابط نیز جبران می شود.

یکی از روش های مؤثر برای کاهش تأثیر مقاومت سیم های رابط، افزایش سطح مقطع رسانا است. برای مثال، با افزایش سطح مقطع به ۰.۵ میلی متر مربع، مقاومت سیم کاهش یافته و تنها ۰.۰۳۶ اهم بر متر یا ۰.۱ درجه سانتی گراد بر متر خواهد بود.

هر دو روش (یعنی استفاده از اتصال ۳ یا ۴ سیمه و افزایش سطح مقطع سیم) باعث افزایش هزینه‌ی سیم کشی می شوند. این موضوع در بازارهای حساس به قیمت، مانند صنعت ماشین سازی، می تواند مشکل ساز باشد.

به عنوان یک راه حل بهینه بین هزینه و دقت، برای کابل های کوتاه تر، استفاده از یک Pt1000 کلاس A با اتصال دو سیمه پیشنهاد می شود.

نتیجه گیری:

• بالاترین دقت اندازه گیری فقط با Pt100 و اتصال چهار سیمه قابل دستیابی است.
• یک Pt1000 کلاس A در اتصال دو سیمه نیز دقت خوبی ارائه می دهد و گزینه ای اقتصادی برای جایگزینی اتصالات ۳ و ۴ سیمه در ماشین سازی است.

خرید pt100