Membuat Litar Meter Suhu RTD

Dalam posting ini kita belajar membuat litar meter suhu RTD, dan juga belajar tentang RTD yang berbeza dan prinsip kerjanya melalui formula.

Apa itu JPJ

Pengesan suhu RTD atau rintangan berfungsi dengan mengesan perbezaan atau peningkatan rintangan logam sensor apabila mengalami panas.

Perubahan suhu elemen ini berkadar langsung dengan haba, memberikan pembacaan langsung tahap suhu yang diaplikasikan.

Artikel ini menerangkan bagaimana rtds berfungsi dan juga bagaimana membuat litar sensor suhu tinggi sederhana menggunakan peranti RTD buatan sendiri.

Pembacaan langsung dalam bentuk nilai rintangan yang berbeza-beza dapat diperoleh dengan memanaskan 'pemanas gegelung' atau elemen 'besi' biasa.

Rintangan secara langsung setara dengan haba yang dikenakan, sepadan dengan haba yang dikenakan dan dapat diukur pada meter Ohm digital biasa. Ketahui lebih lanjut.

Bagaimana Meter Suhu JPJ Berfungsi

Semua logam mempunyai persamaan sifat asas ini, iaitu semuanya mengubah ketahanannya atau tahap kekonduksian sebagai tindak balas terhadap panas atau kenaikan suhu. Rintangan logam meningkat apabila dipanaskan dan sebaliknya. Harta logam ini dieksploitasi dalam JPJ.

Variasi rintangan logam di atas jelas berkaitan dengan arus elektrik dan bermaksud bahawa jika arus dilalui melalui logam yang mengalami beberapa perubahan suhu akan menawarkan tahap ketahanan yang sesuai terhadap arus yang digunakan.

Oleh itu, arus juga berubah secara berkadar dengan rintangan logam yang berbeza-beza, variasi keluaran arus dibaca secara langsung melalui meter yang dikalibrasi dengan tepat. Ini adalah bagaimana pada dasarnya meter suhu RTD berfungsi sebagai sensor terma atau transduser.

RTD biasanya ditentukan pada 100 Ohms, yang bermaksud bahawa elemen tersebut harus menunjukkan rintangan 100 Ohms pada sifar darjah Celsius.

RTD umumnya terdiri dari logam mulia Platinum kerana ciri-ciri logamnya yang sangat baik seperti kelembapan terhadap bahan kimia, tindak balas linear yang baik terhadap suhu berbanding kecerunan rintangan, pekali suhu rintangan yang besar, memberikan pengukuran yang lebih luas, dan kestabilan (kemampuan menahan suhu dan menyekat perubahan mendadak).

Bahagian Utama JPJ

Gambarajah meter suhu RTD sederhana di atas menunjukkan reka bentuk asas peranti RTD standard. Ini adalah jenis transduser terma yang ringkas yang terdiri daripada komponen utama berikut:

Kandang luar, yang terdiri daripada beberapa bahan tahan panas seperti kaca atau logam dan dilekatkan secara luaran.

Selongsong di atas merangkumi dawai logam nipis yang digunakan sebagai elemen pengesan haba.

Elemen ini dihentikan melalui dua wayar fleksibel luaran yang bertindak sebagai sumber arus untuk transduser atau elemen logam tertutup.

Elemen dawai tepat dipasang di dalam kandang sehingga tersebar secara proporsional ke seluruh panjang kandang.

Apa itu Ketahanan

Prinsip kerja asas RTD didasarkan pada kenyataan bahawa kebanyakan konduktor menunjukkan variasi linear pada ciri asasnya (konduktor atau rintangan), apabila mengalami suhu yang berbeza-beza.

Justru ketahanan logam yang berubah dengan ketara sebagai tindak balas terhadap suhu yang berbeza-beza.

Variasi dalam ketahanan logam yang sesuai dengan perubahan suhu yang berlaku disebut sebagai pekali suhu rintangan atau alpha dan dinyatakan melalui formula berikut:

alpha = d (rho) / dT = dR / dT ohm / oC (1)

di mana rho adalah ketahanan unsur atau logam dawai yang digunakan, R adalah ketahanannya dalam Ohms dengan konfigurasi yang ditentukan.

Cara Mengira Ketahanan

Rumus di atas dapat diterapkan lebih lanjut untuk menentukan suhu sistem yang tidak diketahui melalui ungkapan umum R seperti yang diberikan dalam persamaan berikut:

R = R (0) + alpha (0 darjah + Tx), di mana R (0) adalah rintangan sensor pada darjah sifar Celsius dan Tx adalah suhu elemen.

Ungkapan di atas dapat dipermudah dan ditulis sebagai:

Tx = {R - R (0)} / alpha Oleh itu, ketika R = R (0), Tx adalah = 0 darjah Celsius, atau ketika R> R (0), Tx> sifar darjah Celsius, namun pada R> R (0 ), Tx<0 degree Celsius.

Penting untuk diperhatikan bahawa, untuk mencapai hasil yang dapat dipercayai semasa menggunakan RTD, suhu yang diaplikasikan harus diagihkan secara merata ke seluruh panjang elemen penginderaan, jika tidak melakukannya dapat mengakibatkan pembacaan pada output yang tidak tepat dan tidak konsisten.

Jenis JPJ

Keadaan yang dijelaskan di atas merujuk kepada fungsi RTD asas jenis dua wayar, namun disebabkan oleh banyak kekangan praktikal, RTD dua wayar tidak pernah tepat.
Untuk menjadikan peranti lebih tepat litar tambahan dalam bentuk jambatan batu gandum biasanya digabungkan.
RTD ini boleh dikelaskan sebagai jenis 3-wayar dan 4-wire.

Three Wire RTD: Rajah menunjukkan sambungan RTD 3-wayar khas. Di sini, arus pengukuran mengalir melalui L1 dan L3 sementara L3 berkelakuan seperti salah satu petunjuk yang berpotensi.

Selagi jambatan berada dalam keadaan seimbang, tidak ada arus yang melintasi L2, namun L1 dan L3 berada di lengan yang terpisah dari rangkaian batu gandum, rintangan dibatalkan dan menganggap impedans tinggi melintasi Eo, juga resistensi antara L2 dan L3 ditahan pada nilai yang sama.

Parameter memastikan penggunaan maksimum 100 meter dawai untuk ditamatkan dari sensor hingga litar penerima namun tetap menjaga ketepatan dalam lingkungan toleransi 5%.

Four Wire RTD: RTD empat wayar mungkin merupakan teknik paling berkesan untuk menghasilkan hasil yang tepat walaupun rtd sebenarnya diletakkan pada jarak yang jauh dari paparan monitor.

Kaedah ini membatalkan semua perbezaan wayar plumbum untuk menghasilkan bacaan yang sangat tepat. Prinsip operasi didasarkan pada penyediaan arus tetap melalui RTD dan mengukur voltan melintasi melalui alat pengukur impedans tinggi.

Kaedah ini menghilangkan kemasukan rangkaian jambatan dan memberikan banyak hasil yang boleh dipercayai. Gambar menunjukkan susun atur pendawaian RTD empat dawai khas di sini arus pemalar tepat dimensi yang berasal dari sumber yang sesuai digunakan melalui L1, L4 dan RTD.

Hasil berkadaran tersedia langsung di seluruh RTD melalui L2 dan L3 dan dapat diukur dengan impedans DVM tinggi, tanpa mengira jaraknya dari elemen penginderaan. Di sini, L1, L2, L3, dan L4 yang merupakan rintangan wayar, menjadi nilai yang tidak signifikan yang tidak mempengaruhi pembacaan sebenar.

Cara Membuat Sensor Suhu Tinggi RTD buatan sendiri

Unit sensor suhu tinggi dapat dirancang dengan menggunakan 'elemen pemanas' biasa seperti gegelung pemanas atau elemen 'besi'. Prinsip operasi berdasarkan perbincangan di atas.

Sambungannya mudah dan hanya perlu dibina seperti yang ditunjukkan dalam RAJAH berikut.