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        產品資料

        PT100溫度傳感器

        如果您對該產品感興趣的話,可以
        產品名稱: PT100溫度傳感器
        產品型號: CRZ
        產品展商: 其它品牌
        產品文檔: 無相關文檔

        簡單介紹

        日本林電工HAYASHI DENKO pt100溫度傳感器 薄膜鉑電阻: 用真空沉積的薄膜技術把鉑濺射在陶瓷基片上,膜厚在2μm以內,用玻璃燒結料把Ni(或Pd)引線固定,經激光調阻制成薄膜元件。 繞線鉑電阻(陶瓷、玻璃、云母):用φ0.02~0.04 ㎜ 高純鉑絲繞制而成.


        PT100溫度傳感器  的詳細介紹

        l        薄膜鉑電阻系列

        型號

        外形尺寸

        W×L×Hmm

        標稱阻值

        R0

        工作電流

        mA

        引線尺寸

        W×H×Lmm

        工作溫度

        外形圖

        mm

        CRZ-1632-100-Ni

        1.6×3.2×1.0

        100Ω

        1

        0.25×0.15×12

        -40450

         

         

        1/3DIN

        A

        B

        2B

         

        CRZ-2005-100-Ni

        2.0×5.0×1.0

        0.25×0.15×12

        -40450

        CRZ-2005-100-Pd

        0.3×0.2×10

        -50500

        CRZ-2005-1000-Ni

        CRZ-2005-500-Ni

        500Ω

        1000Ω

        0.5

        0.25×0.15×12

        -40450

        ST-1003-Pt

        1.0×3.0×1.3

        20Ω

        1

        0.25×0.15×12

        -50500

         

         

         

         

        l         線繞陶瓷PC(玻璃PG)鉑電阻

        型號

        外形尺寸

        D×Lmm

        標稱阻值R0

        工作電流mA

        引線尺寸

        D×Lmm

        誤差

        工作溫度

        外形圖

        mm

        PC1612

        1.6×12

         

        100Ω

         

        5

        0.20×10

        A

         

        B

         

        -200600

         

        -200850

        PC1615

        1.6×15

        0.20×10

        PC1625

        1.6×25

        0.20×10

        PC2213

        2.2×13

        0.35×10

        PC2215

        2.2×15

        PC2515

        2.5×15

        PC3015

        3.0×15

        PC3025

        3.0×25

         

        備注:承接各種非標阻值(PT45、BA1、BA2)和非標尺寸測溫元件的定做。

        選型資料下載

         

        pt100溫度傳感器的應用

        石油傾點溫度測試PT100溫度傳感器的標定

        摘要:作者設計了直徑為3mm、長為27cm 的Pt100型傳感器,根據0.10℃刻度的溫度測試儀作為標定標準,利用軟件來矯正其非線形失真,該產品實現對石油傾點溫度信號的采集和標定。
        關鍵詞: Pt100傳感器;電橋測溫;石油傾點


        一、引言

        石油傾點溫度是指管道內凝固態的原油開始融解流動的*低溫度。國際上測試規程要求每隔2℃就要對其流動情況進行判斷并測溫,但由于石油運輸管線很長,原油每升溫1℃需要大量能源,因此對傾點溫度測量的精度對油田節能有重大意義。我們選用Pt100溫度傳感器來完成對石油傾點溫度的測量。


        二、PT100溫度傳感器工作原理及其主要技術參數

        Pt100傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數關系的特性來進行測溫,其溫度/阻值對應關系為[1]:
        (1)-200℃<t<0℃時,RPt100=100[1+At+Bt2+Ct3(t-100)] (1)
        (2)0℃≤t≤850℃時,RPt100=100(1+At+Bt2) (2)

        式中,A=3.90802×10-3;B=-5.80×10-7;C=4.2735×10-12。

        Pt100溫度傳感器的主要技術參數如下:測量范圍:-200℃~+850℃;允許偏差值△℃:A級±(0.15+0.002│t│), B級±(0.30+0.005│t│);熱響應時間<30s;*小置入深度:熱電阻的*小置入深度≥200mm;允通電流≤5mA。另外,Pt100溫度傳感器還具有抗振動、穩定性好、準確度高、耐高壓等優點。

        三、PT100溫度傳感器傾點溫度測量原理:

        1、原理方框圖

        根據傾點溫度測試的國內外要求—溫度每降2℃就要對油樣的凝結情況進行檢測,我們設計了測量過程(如圖1)。

        2、電橋采集數據的電路圖及原理

        Pt100電橋電路如圖2所示。其中,R1﹑R2﹑R3﹑RPt100組成電橋,R1=R2=R3=R0。為了避免流過Pt100傳感器的電流過大使其發熱進而導致非線性失真增大,電橋電壓不宜太高,一般要求Im<5mA,電橋電壓Vbrg=1V。電橋輸出壓差為:

        VD= (3)

        令RPt100-R0=ΔR,則有:

        VD= (4)

        由Pt100溫度/阻值對應關系式可知,當溫度較低時,Pt100的阻值變化量ΔR相對于R0較小,則電橋輸出壓差為: VD= ,即VD正比于Pt100傳感器的阻值變化量ΔR,也說明溫度較低時,Pt100傳感器的線性度良好;當溫度較高時,ΔR/R0的值較大,Pt100傳感器的線性度變差,此時要用軟件來較正。


        四、PT100溫度傳感器測量中的定量計算及誤差分析

        1、運算放大器放大倍數的確定

        由傳感器的溫度和阻值關系式可知,當溫度變化1℃時,Pt100的阻值變化約為0.38W,對應的電橋輸出壓差為:VD= =0.001V。

        若采用8位A/D轉換器,分辨率為0.0196V,則運算放大器的*小放大倍數應為20倍。若測溫的上限定為85℃ (傾點溫度一般小于該溫度), Pt傳感器在85℃時的理論阻值為132.8W,電橋電壓為1V,則VD= 0.08296V≈0.083V,即運放的*大放大倍數為60.3。綜合上述,可限定運放的放大倍數應在20~60之間。

        2、誤差分析

        (1)橋電壓Vbrg=1V時波動產生的誤差[2]

        從上面的分析可知,在某一溫度時,Pt﹑R0不變,設電橋電壓有ΔVbrg(mV)的變化,就會導致VD有 (mV)的變化。在0℃時,ΔR=5W,則VD= =0.013ΔV(mV);若令ΔVD=1mV,則ΔV=76mV,即0℃左右,電橋電壓Vbrg有76mV波動,會引起1℃的溫度誤差;同理在85℃左右,電橋電壓有10mV的波動,則會引起1℃的溫度誤差??梢婋姌螂妷篤brg=1V時的波動系數給對測溫帶來的誤差是很大的,應將其電壓波動限制在1mV的級別上。

        (2)運放非線性產生的誤差

        由于運放的放大倍數應在20~60之間,可將放大倍數定為50;若測溫范圍是0℃~85℃,則在0℃時,VD=13mV;在85℃時,VD=99.5mV,說明輸入信號的范圍在13mV~99.5mV之間變化。以平均值50作為放大倍數,此時輸入信號為13mV,換算出來的輸入電壓信號值為12.48mV,ΔVD=-0.52mV,將會引起約1.5℃的誤差。由此可見運放的非線性將會帶來大約1.5℃的誤差,在實際測量中,提高運放線性度以及運放放大倍數均可以減少由運放帶來的誤差。

        (3)A/D轉換器非線性帶來的誤差

        在實際應用中會發現,對同一模擬輸入信號Vi,經A/D轉換得出的數字量會有±1位的跳變,這是由A/D轉換器的判斷誤差造成的。A/D轉換器的一位跳變對應的電壓值,即為該八位A/D轉換器的分辨率,為0.0196V=19.6mV;折算到輸入端對應的電壓值為0.392mV,將會產生0.392℃的溫度誤差。

        (4)A/D轉換器參考電壓Vref帶來的誤差

        A/D轉換器采用逐次逼近式轉換器AD0809,其轉換速度較慢,如果輸入信號在轉換過程中不斷變化,則易發生錯誤,使用時應加采樣保持器,且只對本次采樣的信號進行轉換,以確保轉換信號可靠性。另外,在比較轉換過程中,Vref的變化會對輸出的二進制代碼有影響。在模擬輸入信號不變的情況下,若Vref變大,會導致輸出的二進制代碼變??;反之,則變大,從而導致了溫度誤差。


        五、PT100溫度傳感器注意事項與結論

        使用中應注意,由于熱惰性會使熱電阻阻值變化滯后,為消除誤差,應盡可能地減少熱電阻保護管外徑,適當增加熱電阻的插入深度使熱電阻受熱部位增加。要經常檢查保護狀況,發現氧化或變形應立即采取措施,并定期進行校驗。熱電阻應避免放置在爐旁或距加熱體太近,應盡量安裝在震動小的地方;同時為便于施工和維護。安裝位置應盡可能保持垂直,但在有原油流動時則必須傾斜安裝,接線盒出孔應向下。

        由上面的分析可得,為了提高溫度測量的準確性,應使用1V電橋電源﹑A/D轉換器的5V參考電源要穩定在1mV級;在價格允許的情況下,Pt100傳感器﹑A/D轉換器和運放的線性度要高。同時,利用軟件矯正其誤差,可以使測得溫度的精度在±0.2℃。

        在CPU的應用

        一般的溫度傳感器(無論是熱敏電阻或IC溫度傳感器)都需要很長的時間才能夠將熱傳導到傳感器的核心部份。根據National內部的實驗結果,從CPU把熱傳導到空氣中,再從空氣中傳導到溫度傳感器中,這個過程至少需要20分鐘以上的時間。如果散熱片(Heat Sink)沒裝好或風扇沒轉,不到二分鐘的時間,使用者的CPU可能就會燒毀。

          所以,CPU廠商(Intel和AMD)將一顆3904埋入芯片中,我們稱這顆3904為遠程二極管(Remote Diode),因為它離溫度傳感器本身很遠。于是在短短幾個毫秒(mini-second)中,溫度傳感器便能**地偵測到CPU內部的溫度了?,F在的技術要能做到1℃的**度已經不是很難的事,而且會變成PC和筆記本計算機的一個重要的趨勢。

          在LM86(圖1)的運用實例中,通常T_CRIT_A的輸出信號用來做過溫度保護的功能,我們稱之為熱保護(Thermal Shutdown)。好處是當Windows或某一個應用程序造成系統死機時,LM86還能保護整個系統。而Alert這個輸出信號便可以做為軟件中斷,以達到ACPI規格的要求。另外,LM86除了能接到CPU的Remote Diode之外,本身內部還有一顆傳感器(sensor),可以感測LM86所在的溫度。所以,前面所提到的PC的系統溫度和筆記本計算機的導熱管,便可以使用LM86的本地傳感器來偵測,不需要再花額外的成本去買另外一顆溫度傳感器。

          * 繪圖芯片或3D加速芯片 - LM26, LM88

          通常繪圖芯片也是不能被降頻來執行的,否則畫面會變成慢動作播放一般。那*好的方法還是加一散熱風扇。在這里就有兩個方式來激活和關閉風扇了,**個是便宜的做法,用LM26來偵測溫度(如圖2),等達到某一個界限時便激活風扇,若溫度降下來了,便自動關閉風扇。**是采LM88來設計時髦的4段變速風扇控制器(如圖3),讓不同溫度的狀況能夠有不同的轉速。

          * Power MOSFET - LM26

          無論是PC的電源供應器或者是筆記本計算機中的DC-DC轉換模塊,內部都會有一顆很燙的Power MOSFET。雖然電源部份都有一個風扇隨時在轉動,但是我們必須設想一件事:萬一風扇壞掉了,或者內部電路有發生短路的時候,怎么辦?利用LM26的過溫度保護功能,在極限溫度時能夠自動關閉電源而達到關閉(Shutdown)或甚至恢復(Recovery)的功能。

          * PCMCIA - LM88

          LM88本身并不被設計來做為風扇的4段變速控制器,而是能同時偵測二個待測物。一般筆記本計算機的PCMCIA插槽都有兩個,所以LM88是用來偵測PCMCIA的*佳選擇。由于LM88不需要用軟件來控制,所以我們不用擔心Windows死機或藍屏幕(Blue Screen)的問題。

        雖然在過去的PC和筆記本計算機中,溫度傳感器并不起眼,也沒有工程師會去注意它的重要性,更不用說使用者能感覺到它的存在。但是,對整個系統這些重要芯片來說,它是很重要的保護者,尤其是當系統愈來愈高速且愈來愈熱之后,它的重要性也會更加明顯,并且能左右系統的穩定性。希望本文能夠帶給讀者一個清晰的印象,究竟溫度傳感器在PC系統中是扮演哪些角色?也希望工程師在驗證系統穩定性時,不妨考慮一下溫度傳感器的一些重要參數和功用。

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