تجهیزات ابزار دقیق

مقایسه انواع اتصال 2 ، 3 یا 4 سیمه در Pt100 ها

مقایسه انواع اتصال در Pt100 ها عنوان مطلبی است که در این مقاله از آپاکو قصد بررسی آن را داریم. می دانیم که Pt1000 ،Pt100 و NTC بیشترین عناصر اندازه گیری مورد استفاده در دماسنج های مقاومتی هستند. می خواهیم در این مقاله با جزئیات بیشتری به مسئله انواع اتصالات بپردازیم:  
در دماسنج های مقاومتی، مقاومت به عنوان تابعی از دما تغییر می کند. این اثر فیزیکی، اندازه گیری دمای یک فرآیند را با Pt100 امکان پذیر می سازد.
مقاومت توسط ابزار الکتریکی (به عنوان مثال فرستنده دما) با اعمال یک جریان ثابت و اندازه گیری مقدار افت ولتاژ تعیین می شود. طبق قانون اهم R=V/I مقاومت (R) و ولتاژ (V) با جریان ثابت (I) متناسب با یکدیگر هستند.
3 روش ممکن برای اتصال Pt100 به فرستنده وجود دارد: اتصال 2 ، 3 یا 4 سیمی.  

پیشنهاد مطالعه: 8 دﻟﯿﻞ ﺷﺎﯾﻊ ﺑﺮاي ﺧﺮاﺑﯽ ﮔﯿﺞ ﻓﺸﺎر

اتصال 2 سیمه در Pt100

 شکل1: RTD  با اتصال دو سیم

با اتصال 2 سیمه، مقاومت کابل به عنوان یک خطا در اندازه گیری اضافه می شود. برای کابل مسی با سطح مقطع 22mm2 مقدار ارزش زیر اعمال می شود( برای Pt100):

0.162Ω/m → 0.42℃/m

برای نمونه در دماسنج Pt1000 تأثیر خط تأمین در(0.04℃/m) 1/10 مقاومت پایه است. مقاومت سرب در رابطه با مقاومت پایه R25 با یک عنصر اندازه گیری NTC هنوز به میزان کمتری قابل توجه است (به عنوان مثال R25=10K).
به دلیل منحنی مشخصه با شیب منفی NTC ، تأثیر در دمای بالاتر به طور نامتناسب افزایش می یابد.  

 اتصال 3 سیمه در Pt100

شکل2: RTD  با اتصال سه سیم

نفوذ مقاومت در برابر سرب با اتصال 3 سیمه در بیشترین حد ممکن جبران می شود. اما لازمه این امر این است که مقاومتهای سربی یکسان باشند، همانطور که در مورد اتصال 3 سیمه می توان فرض کرد حداکثر طول اتصال به سطح مقطع هادی و گزینه های  جایگزین ارزیابی الکترونیک (فرستنده، نمایشگر، کنترل کننده یا سیستم کنترل فرآیند) بستگی دارد.

 اتصال 4 سیمه در Pt100

شکل3: RTD  با اتصال چهار سیم

با مقایسه انواع اتصال در Pt100 ها می توان پی برد که اتصال 4 سیمه به طور کامل تأثیر اتصال بر نتیجه اندازه گیری را از بین می برد، زیرا عدم تقارن احتمالی در مقاومت سرب در محل اتصال نیز جبران می شود.

پیشنهاد مطالعه: تفاوت بین اندازه گیری فشارگیج و اندازه گیری فشار مطلق

اندازه های جایگزین


مثال: خطای اندازه گیری شده در دمای 150 درجه سانتیگراد،
طول سیم 10 متر،سطح مقطع رسانا 0.22 میلی متر مربع

یک احتمال دیگر بر ای کاهش قابل توجه تأثیر کابل کشی، افزایش سطح مقطع هادی است. با سطح مقطع 0.5 میلی متر مربع مقاومت خط فقط 0.036 Ω / متر یا 0.1 درجه سانتی گراد در متر است.
هر دو گزینه (اتصال 3/4 سیم یا افزایش سطح مقطع) منجر به هزینه بیشتر در کابل کشی می شود. این مورد در بازارها، به خصوص در بازارهای حساس به هزینه مانند ماشین سازی مشکل ساز می باشد که به عنوان یک تعادل بین هزینه و دقت، در مورد طول کابلهای کوچکتر، عنصر اندازه گیری Pt1000 کلاس A دو سیمه ارائه می شود.  

نتیجه گیری: 

بالاترین دقت اندازه گیری فقط با Pt100 در اتصال 4 سیمه امکان پذیر است. یک عنصر اندازه گیری Pt1000 در کلاس A نیز دارای دقت اندازه گیری خوبی در اتصال 2 سیمه است و یک گزینه اقتصادی برای اتصالات 3 یا 4 سیمه برای ماشین سازی است.  

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دو + سه =