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PT100熱電阻的工作原理和使用方法

時間:2024-05-08 09:21:47

PT100熱電阻的認識與檢測
實訓(xùn)目的:
1.   了解PT100熱電阻的工作原理。
2.   掌握PT100熱電阻使用方法。
實訓(xùn)設(shè)施:
過程裝備安裝調(diào)試技能實訓(xùn)裝置平臺、實訓(xùn)導(dǎo)線。
PT100熱電阻的工作原理:
利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性,可以制成熱電阻,要求其材料電阻溫度系數(shù)大,穩(wěn)定性好,電阻率高,電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。常用的熱電阻有鉑電阻(500℃以內(nèi))和銅電阻(150℃以內(nèi))。鉑電阻是將0.05~0.07mm的鉑絲繞在線圈骨架上封裝在玻璃或陶瓷內(nèi)構(gòu)成,圖1-1是鉑熱電阻的結(jié)構(gòu)。
說明: 鉑熱電阻
 
           

圖1-1鉑熱電阻的結(jié)構(gòu)
在0~500℃以內(nèi),它的電阻Rt與溫度t的關(guān)系為:Rt=Ro(1+At+Bt2),式中: Ro系溫度為0℃時的電阻值(本實驗的鉑電阻Ro=100Ω)。A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2。鉑電阻一般是三線制,其中一端接一根引線另一端接二根引線,主要為遠距離測量消除引線電阻對橋臂的影響(近距離可用二線制,導(dǎo)線電阻忽略不計)。實際測量時將鉑電阻隨溫度變化的阻值通過電橋轉(zhuǎn)換成電壓的變化量輸出,再經(jīng)放大器放大后直接用電壓表顯示,如圖1-2所示。
               PT100熱電阻的認識與檢測(圖2)
圖1-2熱電阻信號轉(zhuǎn)換原理圖
圖中△V=V1-V2;V1=[Rt/(R3+Rt)]Vc;V2=[R4/(R4+R2)]Vc;                                                             
△V=V1-V2={[Rt/(R3+Rt)]-[R4/(R4+R2)]}Vc;
所以Vo=K△V= K{[Rt/(R3+Rt)]-[R4/(R4+R2)]}Vc。                                            
式中Rt隨溫度的變化而變化,其它參數(shù)都是常量,所以放大器的輸出Vo與溫度(Rt)有一一對應(yīng)關(guān)系,通過測量Vo可計算出Rt:
Rt=R3[KR4Vc-(R4+R2)Vo]/[KVcR2+(R4+R2)Vo]。
Pt100熱電阻一般應(yīng)用在冶金、化工行業(yè)及需要溫度測量控制的設(shè)備上,適用于測量、控制<600℃的溫度。本實驗由于受到溫度源及安全上的限制,所做的實驗溫度值≤100℃。  
PT100熱電阻調(diào)試步驟:
1、 PT100接法:
PT100熱電阻的認識與檢測(圖3)
PT100熱電阻兩線制接法
電動調(diào)節(jié)閥接線如下:
PT100熱電阻的認識與檢測(圖4)
 
 
 
 
 
 
 




2、 將儲水箱中貯足水量,一般接近儲水箱容積的3/5,然后將V2閥門打開,關(guān)閉V1、V4閥門。
3、 打開控制面板上的總電源開關(guān),給設(shè)備上電。
4、 打開智能儀表電源,設(shè)置儀表參數(shù)(操作參考智能儀表說明書)
Sn=21,DIP=1。
記錄溫度測量值。
5、 在設(shè)備控制柜面板上打開水泵1電源,手動設(shè)置儀表輸出控制調(diào)節(jié)閥門開度80%,給鍋爐供水,觀察鍋爐水標,當水位大于鍋爐的2/3高度,關(guān)閉水泵1電源開關(guān),打開網(wǎng)孔板上的加熱開關(guān)。
6、 改動儀表輸出接線
加熱接線如下:
PT100熱電阻的認識與檢測(圖5)
 
 
 
 
 
 
 




7、 改變儀表輸出,觀察各測量值是變化,并做相應(yīng)記錄。
 


實訓(xùn)報告要求
1、 寫出PT100熱電阻工作原理。
2、 畫出PT100熱電阻接法。
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