PT100 Αντίσταση πλατίνας: Αρχή μέτρησης θερμοκρασίας και εκτιμήσεις επιλογής για εργαστηριακές αντιστάσεις πλατίνας

PT100 Αντίσταση πλατίνας: Υπάρχουν συνήθως πολλά σημεία μέτρησης θερμοκρασίας στα εργαστήρια κλιματισμού και τα σημεία μέτρησης υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούν συχνά αντιστάσεις πλατίνας. Όλοι γνωρίζουμε ότι η τιμή αντίστασης σχετίζεται με το υλικό, το μήκος, την περιοχή εγκάρσιας τομής και φυσικά η θερμοκρασία είναι επίσης ένας απαραίτητος παράγοντας. Το θερμόμετρο που χρησιμοποιεί την αλλαγή αντίστασης που προκαλείται από την αλλαγή θερμοκρασίας στη μέτρηση της θερμοκρασίας ονομάζεται θερμική αντίσταση πλατίνας. Αυτό το θερμόμετρο έχει μια απλή δομή, είναι εύκολο στη χρήση, έχει σταθερή απόδοση, υψηλή ακρίβεια μέτρησης και ευαισθησία και είναι βολικό για απομακρυσμένη μετάδοση, αυτόματη καταγραφή και κεντρικό έλεγχο των σημάτων. Είναι συνήθως κατάλληλο για μέτρηση θερμοκρασίας μεταξύ -200 και 500 βαθμών.

Οι αντιστάσεις και τα θερμοστοιχεία της πλατίνας έχουν παρόμοια ονόματα, αλλά αυτές οι δύο συσκευές μέτρησης θερμοκρασίας είναι ουσιαστικά διαφορετικές: 1 Καθώς η θερμοκρασία αλλάζει, η αντίσταση πλατίνας αλλάζει τη δική του τιμή αντίστασης, ενώ το θερμοστοιχείο προκαλεί αλλαγές στην επαγόμενη τάση. 2. Η θερμική αντίσταση είναι ένα ενιαίο υλικό μετάλλου/ημιαγωγού και το θερμοστοιχείο είναι ένα διμεταλλικό/ημιαγωγό υλικό. 3. Διαφορετικές περιοχές θερμοκρασίας μέτρησης: Σε σύγκριση, οι θερμικές αντιστάσεις είναι κατάλληλες για μετρήσεις χαμηλής θερμοκρασίας και τα θερμοστοιχεία είναι κατάλληλες για μετρήσεις υψηλής θερμοκρασίας. 4. Διαφορετικές μέθοδοι σύνδεσης: Τα θερμοστοιχεία έχουν θετικούς και αρνητικούς πόλους και οι θερμικές αντιστάσεις δεν το κάνουν.

Οι αντιστάσεις πλατίνας έχουν τις ακόλουθες απαιτήσεις για τα υλικά: 1. Ο συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης πρέπει να είναι μεγάλος. Ο συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης ορίζεται ως η σχετική μεταβολή της αντίστασης όταν η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 1 Kelvin. Όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης, τόσο υψηλότερη είναι η ευαισθησία του θερμόμετρου και τόσο ακριβέστερα είναι τα αποτελέσματα της μέτρησης. 2. Υψηλή αντίσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μικρότερος είναι ο όγκος της θερμικής αντίστασης, τόσο μικρότερη είναι η θερμική ικανότητα και η θερμική αδράνεια και όσο ταχύτερη είναι η απόκριση στις μεταβολές της θερμοκρασίας. 3. Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες είναι σταθερές εντός του εύρους μέτρησης της θερμοκρασίας. 4. Η τιμή αντίστασης είναι περίπου γραμμική με τη θερμοκρασία.

Δεδομένου ότι η αντίσταση των γενικών αντιστάσεων της πλατίνας δεν είναι μεγάλη, η αλλαγή αντίστασης των καλωδίων και των καλωδίων αντίστασης στην πλατίνα θα έχει μεγάλη επίδραση στα αποτελέσματα μέτρησης της θερμοκρασίας. Γενικά, εξαλείφεται με καλωδίωση. Οι μορφές μολύβδου του στοιχείου μέτρησης είναι δύο συρματόσχοινες, τριών συρμάτων και τεσσάρων συρμάτων. Τα κοινά χρησιμοποιούμενα προϊόντα κατά την αγορά θερμικών αντιστάσεων είναι τριών συρμάτων και τεσσάρων καλωδίων.

Το σύστημα δύο συρμάτων αναφέρεται σε ένα καλώδιο LED έξω από τα δύο άκρα της θερμικής αντίστασης. Αυτή η μέθοδος μέτρησης είναι απλή, αλλά δεδομένου ότι η αντίσταση του καλωδίου σύνδεσης δεν μπορεί να εξαλειφθεί, θα προκαλέσει σφάλματα μέτρησης και συχνά χρησιμοποιείται σε καταστάσεις όπου δεν απαιτούνται μικρές αποστάσεις. Η μέθοδος καλωδίωσης δύο συρμάτων δεν είναι κατάλληλη για θερμικές αντιστάσεις με επίπεδο ακρίβειας αντίστασης πλατίνας Α.

Το σύστημα τριών συρμάτων είναι να συνδέσετε ένα μολύβι στο ένα άκρο της ρίζας του θερμίστορ και δύο οδηγούς στο άλλο άκρο. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με μια γέφυρα. Δύο καλώδια συνδέονται με τις δύο γέφυρες της γέφυρας και το άλλο καλώδιο συνδέεται με την τροφοδοσία της γέφυρας, εξαλείφοντας το σφάλμα της αντίστασης του καλωδίου. Αυτή είναι μια συνηθισμένη μέθοδος στη βιομηχανία.

Το σύστημα τεσσάρων συρμάτων είναι να συνδέει δύο καλώδια και στα δύο άκρα της ρίζας της αντίστασης πλατίνας, δύο από τα οποία παρέχουν ένα σταθερό ρεύμα στην θερμική αντίσταση και μετατρέπουν την αντίσταση σε ένα σήμα τάσης. Τα άλλα δύο καλώδια μετρούν την τάση πάνω από την θερμική αντίσταση. Δεδομένου ότι το όργανο μέτρησης τάσης έχει υψηλή εσωτερική αντίσταση και δεν μετακομίζει, η μετρούμενη τάση είναι πλήρως η τάση και στα δύο άκρα της αντίστασης της πλατίνας. Αυτή η μέθοδος έχει υψηλή ακρίβεια και είναι κατάλληλη για μέτρηση υψηλής ακρίβειας.