热敏电阻检测方法.doc

热电阻测温的两种方法 一、实验目的 1、学习铂电阻温度传感器、变送器的工作原理 2、了解信号的传输方式和路径。 3、熟悉各种线制的连接。 二、实验设备 热电阻、温度变送器、百特仪表、万用表。 三、实验原理 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前使用的金属热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，其中应用最广泛的是铂和铜。 由于我们的系统被测介质不会超过100度，所以一般采用Pt100热电阻，以便获得比较高的精度。 在热电阻温度检测系统中，引线电阻大小对测量结果有较大的影响。为了减小引线电阻的影响，引线可采用三根，其中两根引线来自热电阻的一个引出端，另一根引线接至热电阻的另一个引出端。三根引线分别接到变送器或显示仪表输入电路的电桥的电源和两个桥臂。这种引线方式称为三线制。由于引线分别接在电桥的两个桥臂上，受温度或长度的变化引起引线电阻的变化将同时影响两个桥臂的电阻，但对电桥的输出影响不大，从而较好地消除了引线电阻的影响，提高测量的准确度。所以，工业热电阻多半采用三线制接法。如图1.1.1所示。 图1.1.1 温度传感器为 PT100 热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4～20mA的恒流信号。 温度变送器为两线制，24V直流电驱动。如图1.1.2所示： 图1.1.2 温度变送器接线原理图 使用热电阻组成温度检测系统时，热电阻可以直接与专用的显示仪表相连，也可以使用热电阻变送器将热电阻阻值的变化转换为与被测温度成线性关系的4～20mA标准信号，再用通用的显示仪表显示温度。 热电阻测温系统在使用时，其显示仪表或变送器要注意和热电阻配套使用，其中显示仪表或变送器要有非线性补偿或处理功能(因为热电阻的电阻值与温度之间的关系是非线性的)。 现场系统的温度传感器为Pt100热电阻，量程为0～100℃，采用导线补偿，即将A、C短接。输出信号为4～20mA电流信号。温度变送器零点、量程调节方式：将Pt100热电阻换成100Ω标准电阻，调整零点调节螺钉，当测量仪表显示4.00mA时，零点已调好。将Pt100热电阻换成125Ω标准电阻，调整量程调节螺钉，当测量仪表显示14.17～14.18mA时，量程已调好。一般情况下，温度变送器在出厂时已校好，不需用户调整。 相关规范请参考SJ 20722-1998??热电阻温度传感器总规范 四、实验要求 1、熟悉温度传感器、变送器信号与接线。 2、了解系统的温度传感器、变送器在本系统中的功能。 3、学会通过仪表和采集模块测量这些信号。 五、实验内容与步骤 1、将温度传感器三根线和接线端子A接线，对应关系如下表所示。 序号 对应关系 信号类型 1 PT100-1(红) PID-4 电阻信号 2 PT100-2(蓝) PID-5 3 PT100-2(黑) PID-7 这样，我们就把Pt100输出电阻值连接到智能PID调节仪。 2、系统上电，开启智能PID调节仪电源。 3、设置调节仪输入信号类型和量程。信号类型设为Pt100,量程设置为0~100℃?。具体设置方法请参考调节仪使用方法或者调节仪使用说明书。 4、设置完毕后，从调节仪主屏上就可以读出当前温度。如果我们给水箱中的水加热，显示值就会上升。 5、关闭系统电源，解开刚刚接完的线。再按照下表对应关系接线。 序号 对应关系 信号类型 1 PT100-1(红) 温度变送器-1 电阻信号 2 PT100-2(蓝) 温度变送器-2 3 PT100-2(黑) 温度变送器-3 4 24VDC+ 温度变送器-4 4～20mA 5 PID-6 温度变送器-5 6 PID-7 24VGND 通过这种接线，我们就把Pt100输出电阻值连接到温度变送器，把温度变送器输出4～20mA电流信号送入了智能PID调节仪模拟量输入端。 6、设置调节仪输入信号类型和量程。信号类型设为4～20mA,量程设置为0~100?。具体设置方法请参考调节仪使用方法或者调节仪使用说明书。 7、设置完毕后，从调节仪主屏上就可以读出当前温度。如果我们给水箱中的水加热，显示值就会上升。 六、思考问题 1、比较两种接线方法有什么异同？ 2、如果用数显表或者DDC系统通过Pt100测量温度,应该怎么接线？请画出接线图。 3、热电阻或引出线断路、短路现象或接线有错会对显示值产生什么影响？