Сопротивление термодатчика: Термометры сопротивления принцип работы

Принцип работы датчиков температуры

Опубликовано 22.05.2016

Принцип работы

Термометры сопротивления (терморезисторы, термосопротивления)

Термометр сопротивления (Resistance Thermometer) — датчик для измерения температуры, принцип действия которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры.

Термосопротивления могут быть металлические (платина, никель, медь) или полупроводниковые.

Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен — их сопротивление растёт с ростом температуры. Для полупроводников без примесей он отрицателен — их сопротивление с ростом температуры падает.

Термисторы

Термисторы – это полупроводниковые термосопротивления с большим температурным коэффициентом.

• PTC-термисторы (Positive Temperature Coefficient), обладают свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута заданная температура – широко используются для защиты двигателей
• NTC -термисторы (Negative Temperature Coefficient), обладают свойством резко уменьшать свое сопротивление при достижении заданной температуры

PT100, PT1000

Платиновые термометры сопротивления (Platinum Resistance Thermometers) обладают высокой стойкостью к окислению и большой точностью измерения.

KTY

Кремниевые терморезисторы с положительным коэффициентом сопротивления, отличаются высокой линейностью характеристики, высоким быстродействием, надёжной твёрдотельной конструкцией и небольшой стоимостью.

Схемы включения термосопротивления в измерительную цепь

• 2-х проводная схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление присоединительных проводов суммируется с измеренным сопротивлением, что приводит к появлению дополнительной погрешности
• 3-х проводная
  схема обеспечивает значительно более точные измерения, т.к. появляется возможность измерить сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления
• 4-х проводная схема — наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов

Сравнение термометров сопротивления с термопарами

Преимущества:

• выше точность и стабильность
• можно исключить влияние сопротивления присоединительных проводов на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
• практически линейная характеристика
• не требуется компенсация холодного спая

Недостатки:

• малый диапазон измерений
• не могут измерять высокую температуру.

Термопары

Термопара (Thermocouple) — это два проводника из разных металлов, спаянные в одной точке. Эта точка измерения температуры называется — рабочий спай

. Свободные концы называются холодным спаем. Если рабочий спай нагреть относительно холодного спая, то между свободными концами возникает напряжение (термо-ЭДС), пропорциональное разности температур.

Так как с помощью термопары всегда измеряется разность температур, то, чтобы определить температуру точки измерения, свободные концы у холодного спая должны содержаться при известной неизменной температуре.

Подключение к ПЛК

Холодные концы подключаются (непосредственно или с помощью компенсационных проводов, которые должны быть выполнены из тех же металлов, что и термопара) к клеммам соответствующего аналогового входа (с соблюдением полярности!) промышленного контроллера, который программно выполняет компенсацию температуры холодного спая и рассчитывает температуру в точке измерения.

При внутренней компенсации контроллер использует температуру модуля, к которому подключена термопара. При более точной внешней компенсации эталонная температура холодного спая измеряется с помощью дополнительного термометра сопротивления, который подключается к специальному входу контроллера.

Типы термопар

• K: хромель-алюмель
• J: железо-константан
• S, R: платина-платина/родий и др.

Термопары отличаются диапазоном измеряемых температур и погрешностью измерений.

Преимущества термопар

• Большой температурный диапазон измерения
• Измерение высоких температур.

Недостатки

• Невысокая точность
• Необходимость вносить поправку на температуру холодного конца.

Термостаты

Термостат (Thermostat) – это регулятор, который поддерживает постоянную температуру воздуха или жидкости в системах отопления, кондиционирования и охлаждения.

Датчик температуры мультиварки сопротивление — Вместе мастерим

Датчик температуры мультиварки установлен в каждой модели в двух местах: в крышке и днище корпуса. Он предназначен для того, чтобы мультиварка работала в заданном температурном режиме. Верхний термодатчик реагирует на температуру пара выкипающей жидкости или на горячий воздух, а нижний – измеряет уровень нагрева чаши. Эти детали, как правило, первые выходят из строя (наряду с предохранителями), тем самым частично или полностью парализуя работу устройства.

Большое значение маленькой детали

Многие перед покупкой задаются вопросом, почему две на вид одинаковых мультиварки могут значительно отличаться по стоимости. Ответ прост: разница в качестве. Насколько надежны термодатчики – сказать сложно, все зависит от сборки и соблюдения технологий при изготовлении деталей.

Термодатчик – это небольшое изделие цилиндрической формы, к которому подсоединяется провод или два. Естественно, чем толще проводки, тем меньше вероятность, что они будут перебиты.

Бюджетные мультиварки часто «грешат» тонкими и ломкими проводами, некачественной сборкой, когда провода проложены неправильно, из-за чего происходят переломы.

Если проанализировать заключения сервисных центров, различные отзывы пользователей (как положительные, так и отрицательные), то такая поломка, обычно, возникает спустя год использования. В устройствах нижнего ценового сегмента – раньше, а вот с мультиварками премиум-класса такое может произойти только на пятый год использования. Бракованный датчик выходит из строя в первые дни или часы работы.

Определяем причину

Принцип работы термодатчика довольно прост: он измеряет температуру и передает соответствующий сигнал управляющей плате. Говоря проще, когда датчик нагревается до заданной (программой) температуры, он передает сигнал и тэн отключается, когда температура падает, он вновь подает сигнал и тэн нагревается. Таким образом, поддерживается температурный режим. Если датчик ломается, то ни одна программа не будет работать корректно, ведь он не даст соответствующую команду тэну.

Важно знать! Некорректная работа датчика не всегда говорит о его помолке, возможно, нет достаточного соприкосновения или отсутствует термопаста.

Чаще всего происходит поломка верхнего датчика. Провода от него идут к нижней части мультиварки, где расположен основной механизм. В процессе использования крышка постоянно открывается и закрывается, что может привести к перелому проводков.

Когда термодатчик мультиварки работает некорректно или выходит из строя, происходит следующее:

• Устройство не включается и не подает никаких «признаков жизни».
• На табло мигает ошибка, информирующая о попадании воды внутрь/поломке датчика температуры/замыкании, часто она маркируется Е1 (Е0, Е2, Е3, Е4), но у разных производителей может быть свой код.
• Мультиварка работает, но не стартует ни одна программа.
• Прибор запускает программу, но выключается преждевременно.

Нижний датчик контролирует температуру самой чаши, которая нагревается от тэна или под воздействием магнитного поля в индукционных мультиварках. Если емкость не плотно прилегает к тэну (не оригинальная), то датчик получает некорректные данные о температуре, что может привести к перегреву всего устройства или некорректной работе.

Устранение неполадок термодатчика

Самостоятельно заменить датчик по силам даже неопытному мастеру. Если гарантийный срок вышел или нет возможности обратиться к специалисту, естественно, выход один – отремонтировать прибор самостоятельно. К тому же, новый термодатчик можно заказать через Интернет, стоит такая деталь недорого.

Замена верхнего датчика

Чтобы добраться до датчика, нужно снять клапан пара и внутреннюю крышку. Затем, открутить болты с крышки и разобрать ее, аккуратно поддев плоской отверткой по периметру. Нужная деталь будет видна в отверстии для пара, датчик обычно прикручен на два болта, а проводок (часто – голубого цвета) от него уходит внутрь.

Здесь необходимо осмотреть все провода на наличие вздутий, перегибов и переломов. Перебитый проводок можно спаять, обмотать изолентой или термоусадкой – это простой вариант ремонта «на коленке». Когда проблема в самом датчике – замена единственный выход. Провод от него будет идти к нижней части мультиварки, чтобы его отсоединить необходимо открутить заднюю боковую крышку, обычно в этом месте провод датчика крепится на замок, его легко разжать. В некоторых моделях придется отсоединить нижнюю часть корпуса – она держится на нескольких болтах.

Снять датчик не сложно: откручиваются болты хомута, разжимается замок. Сам проводок будет проходить под штангой, которая держит крышку в месте сгиба. Чтобы ее отодвинуть, нужно открыть крышку и аккуратно освободить датчик.

Обратите внимание! На самом датчике и в отверстии для пара есть силиконовые прокладки – будьте внимательны и не потеряйте их.

Поставить новую деталь нужно в обратной последовательности, все провода должны быть проложены по «своим» желобам, они не должны сильно перегибаться при открытии/закрытии крышки. После установки соберите крышку, поставьте клапан и внутреннюю съемную крышку.

Замена нижнего датчика

Операция схожая, но в данном случае откручивается нижняя крышка. Термодатчик с двумя проводами (часто – желтыми) расположен посредине кнопки, которая находится в центре мультиварки, одной стороной она касается чаши и измеряет ее температуру. Нужная деталь может быть загорожена предохранителем, аккуратно отодвиньте все проводки, если какие-либо на хомутах – их нужно открутить. Добравшись до датчика, замените его на исправный, соберите устройство в обратном порядке.

Важно! Если опыта мало, воспользуйтесь фото или видео съемкой, зафиксируйте, где и как проходили провода, откручивались болтики.

Не стоит бояться ремонтировать мультиварку самостоятельно, замена датчика на практике довольно проста. Если это – единственная неисправность, то после установки новой детали прибор будет работать в обычном режиме.

Во время ремонта мультиварки своими руками рекомендую придерживаться нижеприведённого алгоритма действий при поиске неисправностей

В первую очередь следует снять детали и узлы, не удерживаемые ничем, кроме винтов, и находящиеся на самом виду. Обычно это пластиковая или металлическая крышка и чаша, в которой готовят еду.

Разобрав мультиварку и увидев, загрязненные тем или иным продуктом электронные узлы и модули схемы. Необходимо аккуратно почистить контакты и загрязненные части прибора. Затем отвинчиваем винты на нижней крышке. После этого можно отсоединить шлейф, соединяющий плату управления и блок питания.

При необходимости снимите и почистите ТЭН. Он крепится обычно с помощью трех винтов и монтажной пластиной.

Термопара, имеющаяся в любой мультиварки необходима контроля температуры во время приготовления пищи. В случае ее демонтажа ее нужно снимать особенно осторожно, чтобы не повредить. Также с помощью мультиметра нужно проверить все имеющиеся в схеме.

Затем аккуратно отвинчиваем платы питания и управления, чтобы почистить их с обоих сторон. Для чистки советую взять не очень жёсткую щётку. Если на электронике имеются жировые остатки, то смочить в 40% спирте ватную палочку и осторожно удалите жировые следы. После спиртовой очистки плат и узлов, дайте им немного времени просохнуть.

На всякий пожарный, не забывайте при разборке любого бытового прибора, раскладывать все детали последовательно, а лучше всего делать фото каждого этапа разборки.

Устройство мультиварки REDMOND, принципиальная схема и ремонт

Редмонд RMC-4503 — Ошибка E1. Скорее всего ошибка появляется в результате обрыва цепи температурного датчика температуры. На примере этой модели я раскажу об устройстве мультиварки, принципах работы схемы и разборки с целью ремонта.

По внешнему виду мультиварка похожа на обычную кухонную кастрюлю, на боку которой имеется цифровой индикатор, с кнопками для выбора режима работы. Снизу мультиварки имеется разъем для подсоединения сетевого кабеля. Сверху мы видим откидную и герметично закрывающуюся крышку. Если ее открыть, то внутри увидим незакрепленную чашу для приготовления еды.

Блок управления режимом работы мультиварки находится в нижней части и закрыт защитной пластиковой крышкой, которая также является дном кухонного прибора. Система нагрева работает аналогично электрочайнику или утюгу только управляется микроконтроллером.

Напряжение питания на мультиварку следует с проводов, обозначенных на схеме выше L и N. (Зелено желтый провод PE это земля или общий) В цепи фазы L имеются последовательно соединенные выключатель и термопредохранитель. Первый предназначен для включения кухонного устройства, а термопредохранитель для защиты от перегрева.

С термопредохранителя питающее напряжение идет на один из выводов нагревательного элемента и плату питания и коммутации. Провод N (нейтраль) соединен с блоком питания и коммутации напрямую. Подача питающего напряжения на другой вывод ТЭНа происходит при замыкании фронтовых контактов реле, в блоке управления.

Мультиварка Redmond генерирует ошибку E1, если происходит обрыв цепи нагревательного элемента или датчиков. Одна из самых частых неисправностей, это попадание жира на контакты температурного реле. Его можно легко снять, и промыть. Это одна из самых распространённых причин выхода из строя мультиварки, причем не толькоэтой фирмы!.

Расшифровка кодов ошибок мультиварок фирмы REDMOND для диагностики и ремонта.

Код ошибки	Какой компонент отказал	Примечание
E1 или E2	Системная ошибка. Вероятен выход из строя Блока коммутации и питания, ТЭНа или не плотно закрыта крышка устройства	В мультиварке отсутствует контроль за положением крышки
Е3, E4 или E5	Выход из строя датчика температуры (терморезистора) или сработала система защиты	В мультиварках фирмы REDMOND стоит термопредохранитель, и если он перегорел, то экран светиться не будет

Мультиварка не работает, экран не светится

В первую очередь надо проверить с помощью мультиметра наличие питающего напряжения, затем прозвонит шнур, выключатель и предохранитель мультиварки. Кроме того, следует очень внимательно осмотреть места подключения проводов к сетевому разъему и выводам ТЭНа. Если найдете неплотные контакты, то винты нужно подтянуть, а если увидите подгоревшие, то зачистите их с помощью мелкой наждачки. Заодно проверьте ТЭН, его сопротивление должно бытьот 30 до 80 Ом. После этого проверьте работоспособность мультиварки.

Проверку работоспособности предохранителя и выключателя можно и без измерительного прибора. Для этого можно закоротить их медным проводом подходящего сечения. После этого поставить крышку на место и подключить мультиварку. Если она заработала, значит сгорел термопредохранитель и мультиварка требует небольшого ремонта. Эксплуатировать ее с закороченным термопредохранителем нельзя!

Свечение цифрового дисплея может и не быть, если на плате управляющего блока с микропроцессором отсутствует +5 Вольт или сгорел из микроконтроллер. Наличие напряжения легко посмотреть мультиметром. Если оно соответствует номиналу, то надо снять плату и внимательно осмотреть ее на наличие почернения или разрушениякомпонентов, под лупой посмотреть целостность печатных проводников и качество пайки.

Мультиварка не работает, дисплей горит и высвечивается один из кодов Е-ошибок то при ремонте скорей всего потребуется заменить термосопротивление, ТЭН или выполнить ремонт БП.

Проверит ТЭН мультиварки, можно точно также как и ТЭН стиральной машины.

Ремонт блока питания мультиварки

Одним из самых нагруженных блоков и поэтому и самым часто выходящих из строя в мультиварке считается блок питания. Он преобразует подаваемое переменное сетевое напряжение в постоянное +5 В и +12 В и обеспечивает по контрольному сигналу подачу сетевого напряжения через контакты реле (прямоугольная черная деталь на плате, смотри видео чуть ниже) на ТЭН.

Благодаря наличию этого блока с микропроцессором (черненькая микросхема с множеством выводов) мультиварка способна выполнять так много кулинарных задач. Блок управления к остальной части схемы подсоединяется обычно с помощью трех разъемов. Провода от шести контактного разъема следуют на блок питания, а с двух других разъемов идут к термосопротивления на дне и в крышке мультиварки.

В отличие от постоянных сопротивлений, термосопротивления или терморезисторы с ростом температуры сильно изменяют свое сопротивление. Благодаря этой характеристики терморезисторы нашли широе применение в бытовой технике в роли датчиков для автоматической настройки и поддержания нужной температуры.

Термопредохранитель непосредственно в работе мультиварки не участвует и необходим только для дополнительной защиты от перегрева в случае отказа блока управления. Если температура термопредохранителя достигнет 170°С, то он сработает и разорвет цепь. Перегорание термопредохранителя равносильно выключению устройства, а при его неисправности и ремонте потребуется частичная разборка мультиварки (достаточно снять нижнюю крышку) и замена предохранителя на новый.

Обычно это связано с полным истощением батарейки типа CR2032. Обычно она находится в блоке питания или коммутации. Для ее проверки нужно измерять напряжение на ее выводах. Оно не должно быть ниже 3 В, иначе батарейку надо заменить.

Если в мультиварке сломана петля, удерживающая крышку, то пользоваться ей конечно можно, но герметичность была плохая и при эксплуатации можно было порвать провода идущие термосопротивлению. Крышка практически любой мультиварки состоит из двух половинок, которые для ремонта петли необходимо разъединить. Скреплены они с помощью защелок.

Для восстановления ушка петли мультиварки можно взять обычную канцелярскую скрепку и выполнить ремонт своими руками.

Внешний вид после такого ремонта правда получился не эстетичным, но петля будет закрыта другой половиной крышки и снаружи не видна.

ИНСТРУКЦИЯ По замене верхнего датчика мультиварок Brand 502 и 37502

ИНСТРУКЦИЯ

По замене верхнего датчика мультиварок Brand 502 и 37502

1. Снимаем верхнюю крышку и держатель контейнера для сбора конденсата.

2. Снимаем неисправный датчик ( предварительно датчик не мешает прозвонить). У исправного датчика сопротивление должно быть в пределах 100 – 110 Ком ( в зависимости от температуры окружающей среды)

3. Отверткой сдвигаем в сторону держатель крышки и удаляем провод датчика.

4. Устанавливаем новый датчик.

5. После установки пластикового держателя все пространство вокруг датчика герметезируем силиконовым герметиком.

6. укладываем провод и производим сборку мультиварки. Перед окончательной установкой держателя контейнера для сбора конденсата осматриваем ответную часть разъема на наличие грязи и окисления проводов.

7. Окончательно собираем мультиварку и даем герметику застыть в течении 24х часов. После этого включаем в сеть и производим контрольный запуск любой программы.

ПРИМЕЧАНИЕ.

Нежелательно использовать мультиварку на режиме отсрочки времени приготовления. На этом режиме датчик может быстро выйти из строя!

После приготовления любого блюда в мультиварке необходимо дать ей остыть до комнатной температуры. Невыполнение данной рекомендации приводит к сбою программы при последующем приготовлении в мультиварке.

Что такое датчик температуры NTC?

Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.

Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.

Вынесенный датчик измерения температуры

Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.

Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).

Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.

Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:

Температура, °С	Сопротивление, Ом
5	22070
10	17960
20	12091
30	8312
40	5827

Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.

Термозащита электродвигателей от перегрева

Внутренняя защита, встраиваемая в обмотки или клеммную коробку

Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях:

• Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры.
• При высокой температуре окружающей среды.
• Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно.
• Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить.

Уровень защиты, который может обеспечить внутренняя защита, указывается в стандарте IEC 60034-11.

Обозначение TP

TP — аббревиатура «thermal protection» — тепловая защита. Существуют различные типы тепловой защиты, которые обозначаются кодом TP (TPxxx). Код включает в себя:

• Тип тепловой перегрузки, для которой была разработана тепловая защита (1-я цифра)
• Число уровней и тип действия (2-я цифра)
• Категорию встроенной тепловой защиты (3-я цифра)

В электродвигателях насосов, самыми распространёнными обозначениями TP являются:

TP 111: Защита от постепенной перегрузки

TP 211: Защита как от быстрой, так и от постепенной перегрузки.

Обозначение	Техническая егрузка и ее варианты (1-я цифра)	Количество уровней и функциональная область (2-я цифра)	Категория 1 (3-я цифра)
ТР 111	Только медленно (постоянная перегрузка)	1 уровень при отключении	1
ТР 112			2
ТР 121		2 уровня при аварийном сигнале и отключении	1
ТР 122			2
ТР 211	Медленно и быстро (постоянная перегрузка, блокировка)	1 уровень при отключении	1
ТР 212			2
ТР 221 ТР 222		2 уровня при аварийном сигнале и отключении	1
			2
ТР 311 ТР 321	Только быстро (блокировка)	1 уровень при отключении	1
			2

Изображение допустимого температурного уровня при воздействии на электродвигатель высокой температуры. Категория 2 допускает более высокие температуры, чем категория 1.

Все однофазные электродвигатели Grundfos оснащены защитой двигателя по току и температуре в соответствии с IEC 60034-11. Тип защиты двигателя TP 211 означает, что она реагирует как на постепенное, так и на быстрое повышение температуры.

Сброс данных в устройстве и возврат в начальное положение осуществляется автоматически. Трёхфазные электродвигатели Grundfos MG мощностью от 3.0 кВт стандартно оборудованы датчиком температуры PTC. 

Эти электродвигатели были испытаны и одобрены как электродвигатели TP 211, которые реагируют и на медленное, и на быстрое повышение температуры. Другие электродвигатели, используемые для насосов Grundfos (MMG модели D и E, Siemens, и т.п.), могут быть классифицированы как TP 211, но, как правило, они имеют тип защиты TP 111.

Необходимо всегда учитывать данные, указанные на фирменной табличке. Информацию о типе защиты конкретного электродвигателя можно найти на фирменной табличке — маркировка с буквенным обозначением TP (тепловая защита) согласно IEC 60034-11. Как правило, внутренняя защита может быть организована при помощи двух типов устройств защиты: Устройств тепловой защиты или терморезисторов.

Устройства тепловой защиты, встраиваемые в клеммную коробку

В устройствах тепловой защиты, или термостатах, используется биметаллический автоматический выключатель дискового типа мгновенного действия для размыкания и замыкания цепи при достижении определённой температуры. Устройства тепловой защиты называют также «кликсонами» (по названию торговой марки от Texas Instruments). Как только биметаллический диск достигает заданной температуры, он размыкает или замыкает группу контактов в подключённой схеме управления. Термостаты оснащены контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима работы, но одно и то же устройство не может использоваться для двух режимов. Термостаты предварительно откалиброваны производителем, и их установки менять нельзя. Диски герметично изолированы и располагаются на контактной колодке.

Через термостат может подаваться напряжение в цепи аварийной сигнализации — если он нормально разомкнут, или термостат может обесточивать электродвигатель — если он нормально замкнут и последовательно соединён с контактором. Так как термостаты находятся на наружной поверхности концов катушки, то они реагируют на температуру в месте расположения. Применительно к трёхфазным электродвигателям термостаты считаются нестабильной защитой в условиях торможения или в других условиях быстрого изменения температуры. В однофазных электродвигателях термостаты служат для защиты при блокировке ротора.

Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки

Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.

Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Кликсон и Термик — примеры тепловых автоматических выключателей. Эти устройства называют также PTO (Protection Thermique a Ouverture).

Внутренняя установка

В однофазных электродвигателях используется один одинарный тепловой автоматический выключатель. В трёхфазных электродвигателях — два последовательно соединённых выключателя, расположенных между фазами электродвигателя. Таким образом, все три фазы контактируют с тепловым выключателем. Тепловые автоматические выключатели можно установить на конце обмоток, однако это приводит к увеличению времени реагирования. Выключатели должны быть подключены к внешней системе управления. Таким образом электродвигатель защищается от постепенной перегрузки. Для тепловых автоматических выключателей реле — усилителя не требуется.

Тепловые выключатели НЕ ЗАЩИЩАЮТ двигатель при блокировке ротора.

Принцип действия теплового автоматического выключателя

На графике справа показана зависимость сопротивления от температуры для стандартного теплового автоматического выключателя. У каждого производителя эта характеристика своя. TN обычно лежит в интервале 150-160 °C.

Подключение

Подключение трёхфазного электродвигателя со встроенным тепловым выключателем и реле перегрузки.

Обозначение TP на графике

Защита по стандарту IEC 60034-11:

TP 111 (постепенная перегрузка). Для того чтобы обеспечить защиту при блокировке ротора, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки.

Терморезисторы, встраиваемые в обмотки

Второй тип внутренней защиты — это терморезисторы, или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC). Терморезисторы встраиваются в обмотки электродвигателя и защищают его при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. Тепловая защита обеспечивается с помощью контроля температуры обмоток электродвигателя с помощью PTC датчиков. Если температура обмоток превышает температуру отключения, сопротивление датчика меняется соответственно изменению температуры.

В результате такого изменения внутренние реле обесточивают контур управления внешнего контактора. Электродвигатель охлаждается, и восстанавливается приемлемая температура обмотки электродвигателя, сопротивление датчика понижается до исходного уровня. В этот момент происходит автоматическое приведение модуля управления в исходное положение, если только он предварительно не был настроен на сброс данных и повторное включение вручную.

Если терморезисторы установлены на концах катушки самостоятельно, защиту можно классифицировать только как TP 111. Причина в том, что терморезисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и, следовательно, не могут реагировать так быстро, как если бы они изначально были встроены в обмотку.

Система, чувствительная к температуре терморезистора, состоит из датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC), устанавливаемых последовательно, и твердотельного электронного выключателя в закрытом блоке управления. Набор датчиков состоит из трёх — по одному на фазу. Сопротивление в датчике остаётся относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур, с резким увеличением при температуре срабатывания. В таких случаях датчик действует как твердотельный тепловой автоматический выключатель и обесточивает контрольное реле. Реле размыкает цепь управления всего механизма для отключения защищаемого оборудования. Когда температура обмотки восстанавливается до допустимого значения, блок управления можно привести в прежнее положение вручную.

Все электродвигатели Grundfos мощностью от 3 кВт и выше оснащены терморезисторами. Система терморезисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC) считается устойчивой к отказам, так как в результате выхода из строя датчика или отсоединении провода датчика возникает бесконечное сопротивление, и система срабатывает так же, как при повышении температуры, — происходит обесточивание контрольного реле.

Принцип действия терморезистора

Критические значения зависимости сопротивление/ температура для датчиков системы защиты электродвигателя определены в стандартах DIN 44081/ DIN 44082.

На кривой DIN показано сопротивление в датчиках терморезистора в зависимости от температуры.

По сравнению с PTO терморезисторы имеют следующие преимущества:

• Более быстрое срабатывание благодаря меньшему объёму и массе
• Лучше контакт с обмоткой электродвигателя
• Датчики устанавливаются на каждой фазе
• Обеспечивают защиту при блокировке ротора

Обозначение TP для электродвигателя с PTC

Защита двигателя TP 211 реализуется, только когда терморезисторы PTC полностью установлены на концах обмоток на заводе-изготовителе. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельной установке на месте эксплуатации. Электродвигатель должен пройти испытания и получить подтверждение о соответствии его маркировке TP 211. Если электродвигатель с терморезисторами PTC имеет защиту TP 111, он должен быть оснащён реле перегрузки для предотвращения последствий заклинивания.

Соединение

На рисунках справа представлены схемы подключения трёхфазного электродвигателя, оснащённого терморезисторами PTC, с расцепителями Siemens. Для реализации защиты как от постепенной, так и от быстрой перегрузки, мы рекомендуем следующие варианты подключения электродвигателей, оснащённых датчиками PTC, с защитой TP 211 и TP 111.

Электродвигатели с защитой TP 111

Если электродвигатель с терморезистором имеет маркировку TP 111, это значит, что электродвигатель защищён только от постепенной перегрузки. Для того чтобы защитить электродвигатель от быстрой перегрузки, электродвигатель должен быть оборудован реле перегрузки. Реле перегрузки должно подключаться последовательно к реле PTC.

Электродвигатели с защитой TP 211

Защита TP 211 двигателя обеспечивается, только если терморезистор PTC полностью встроен в обмотки. Защита TP 111 реализуется только при самостоятельном подключении.

Терморезисторы разработаны в соответствии со стандартом DIN 44082 и выдерживают нагрузку Umax 2,5 В DC. Все отключающие элементы предназначены для приёма сигналов от терморезисторов DIN 44082, т.е терморезисторов компании Siemens.

Обратите внимание: Очень важно, чтобы встроенное устройство PTC было последовательно соединено с реле перегрузки. Многократные повторные включения реле перегрузки могут привести к сгоранию обмотки в случае блокировки электродвигателя или пуска при высокой инерции. Поэтому очень важно, чтобы температурные показатели и данные по потребляемому току устройства PTC и реле.

Введение в датчики температуры RTD Pt100

text.skipToContent text.skipToNavigation

переключить

• Услуги
  • Конфигурируемые
    • Конфигурируемые
    • Датчик термопары
      • Зонд термопары
    • Датчики RTD
      • Датчики RTD
    • Датчики давления
      • Датчики давления
    • Термисторы
      • Термисторы
  • Калибровка
    • Калибровка
    • Инфракрасный датчик температуры
      • Инфракрасная температура
    • Относительная влажность
      • Относительная влажность
    • Давление
      • Давление
    • Сила / деформация
      • Сила / деформация
    • Поток
      • Поток
    • Температура
      • Температура
  • Служба поддержки клиентов
    • Обслуживание клиентов
  • Заказное проектирование
    • Индивидуальное проектирование
  • Заказ по номеру детали
    • Заказ по номеру детали
• Ресурсы

Чат Чат

Тележка

• • Услуги
    • Услуги
    • Конфигурируемые
      • Конфигурируемые
      • Зонд термопары
      • Датчики RTD
      • Датчики давления
      • Термисторы
    • Калибровка
      • Калибровка
      • Инфракрасная температура
      • Относительная влажность
      • Давление
      • Сила / деформация
      • Поток
      • Температура
    • Служба поддержки клиентов
      • Обслуживание клиентов
    • Заказное проектирование
      • Индивидуальное проектирование
    • Заказ по номеру детали
      • Заказ по артикулу
  • Ресурсы
    • Ресурсы
  • Справка
    • Справка
  • Измерение температуры
    • Измерение температуры
    • Датчики температуры
      • Температурные датчики
      • Зонды датчика воздуха
      • Ручные зонды
      • Зонды с промышленными головками
      • Зонды со встроенными разъемами
      • Зонды с выводами
      • Профильные зонды
      • Санитарные зонды
      • Зонды с вакуумным фланцем
      • Реле температуры
    • Калибраторы температуры
      • Калибраторы температуры
      • Калибраторы Blackbody
      • Калибраторы сухих блоков и ванн
      • Ручные калибраторы
      • Калибраторы точки льда
      • Тестеры точки плавления
    • Инструменты для измерения температуры и кабеля
      • Инструменты для измерения температуры и кабеля
      • Обжимные инструменты
      • Сварщики
      • Инструмент для зачистки проводов
    • Термометры циферблатные и стержневые
      • Термометры с циферблатом и стержнем
      • Термометры циферблатные
      • Цифровые термометры
      • Стеклянные термометры
    • Температура провода и кабеля
      • Температура провода и кабеля
      • Удлинительные провода и кабели
      • Монтажные провода
      • Кабель с минеральной изоляцией
      • Провода для термопар
      • Нагревательный провод и кабели
    • Бесконтактное измерение температуры
      • Бесконтактное измерение температуры
      • Фиксированные инфракрасные датчики температуры
      • Портативные инфракрасные промышленные термометры
      • Измерение температуры человека
      • Тепловизор
    • Этикетки, лаки и маркеры температуры
      • Этикетки, лаки и маркеры температуры
      • Необратимые температурные этикетки
      • Реверсивные температурные этикетки
      • Температурные маркеры и лаки
    • Защитные гильзы, защитные трубки и головки
      • Защитные гильзы, защитные трубки и головки
      • Защитные головки и трубки
      • Защитные гильзы
    • Температурные датчики
      • Элементы датчика температуры
    • Датчики температуры поверхности
      • Датчики температуры поверхности
    • Датчики температуры проволочные
      • Проволочные датчики температуры
    • Температурные соединители, панели и блоки в сборе
      • Температурные соединители, панели и блоки в сборе
      • Проходы
      • Панельные соединители и узлы
      • Разъемы температуры
      • Клеммные колодки и наконечники
    • Регистраторы данных температуры и влажности
      • Регистраторы данных температуры и влажности
    • Измерители температуры, влажности и точки росы
      • Измерители температуры, влажности и точки росы
  • Контроль и мониторинг
    • Контроль и мониторинг
    • Движение и положение
      • Движение и положение
      • Двигатели переменного и постоянного тока
      • Акселерометры
      • Датчики смещения
      • Захваты
      • Датчики приближения
      • Поворотный датчик перемещения и энкодеры
      • Регуляторы скорости
      • Датчики скорости
      • Шаговые приводы
      • Шаговые двигатели
    • Сигнализация
      • Сигнализация
    • Счетчики
      • Метры
      • Счетчики и расходомеры
      • Многоканальные счетчики
      • Счетчики процесса
      • Счетчики специального назначения
      • Тензометры
      • Измерители температуры
      • Таймеры
      • Универсальные измерители ввода
    • Переключатели процесса
      • Переключатели процесса
      • Реле потока
      • Реле уровня
      • Ручные выключатели
      • Реле давления
      • Реле температуры
    • Контроллеры
      • Контроллеры
      • Контроллеры влажности и влажности
      • Контроллеры уровня
      • Контроллеры пределов
      • Многоконтурные контроллеры
      • ПИД-регуляторы
      • ПЛК
      • Регуляторы давления
      • Термостаты
    • Дополнительные платы
      • Дополнительные платы
    • Реле
      • Реле
      • Программируемые реле
      • Модули твердотельного ввода-вывода
      • Твердотельные реле
    • Воздух, почва, жидкость и газ
      • Воздух, почва, жидкость и газ
      • Преобразователи воздуха и газа
      • Контроллеры качества воды
      • Датчики качества воды
      • Датчики качества воды
    • Клапаны
      • Клапаны
      • Поршневые клапаны с угловым корпусом
      • Сливные клапаны
      • Предохранительные клапаны блокировки
      • Игольчатые клапаны
      • Пропорциональные клапаны
      • Электромагнитные клапаны
  • Проверка и проверка
    • Проверка и проверка
    • Бороскопы
      • Бороскопы
    • Портативные счетчики
      • Портативные счетчики
      • Токоизмерительные клещи
      • Децибел-метры
      • Газоанализаторы
      • Детекторы утечки газа
      • Метры Гаусса
      • Твердость
      • Светомеры
      • Мультиметры
      • Скорость
      • Измерители температуры, влажности и точки росы
      • Измерители вибрации
      • Анемометры
      • Манометры
    • Аэродинамические трубы
      • Аэродинамические трубы
    • Весы и весы
      • Весы и весы
    • Тепловизор
      • Тепловизор
    • Воздух, почва, жидкость и газ
      • Воздух, почва, жидкость и газ
      • Газоанализаторы
      • Решения для калибровки
      • Анализаторы хлора
      • Бумага для измерения pH
      • pH-метры

резистивный датчик температуры Wikipedia

Тип датчика температуры (термометр)

Термометры сопротивления , также называемые термометрами сопротивления ( RTD ), представляют собой датчики, используемые для измерения температуры.Многие элементы RTD состоят из отрезка тонкого провода, намотанного на керамический или стеклянный сердечник, но используются и другие конструкции. Провод RTD представляет собой чистый материал, обычно платину, никель или медь. Материал имеет точное соотношение сопротивления и температуры, которое используется для определения температуры. Поскольку элементы RTD хрупкие, их часто помещают в защитные зонды.

RTD, которые имеют более высокую точность и воспроизводимость, постепенно заменяют термопары в промышленных приложениях при температурах ниже 600 ° C. ^[1]

Зависимость сопротивления металлов от температуры []

Обычные чувствительные элементы RTD, изготовленные из платины, меди или никеля, имеют повторяемую зависимость сопротивления от температуры ( R против T ) и диапазон рабочих температур. Отношение R к T определяется как величина изменения сопротивления датчика на градус изменения температуры. ^[1] Относительное изменение сопротивления (температурный коэффициент сопротивления) изменяется незначительно в пределах полезного диапазона датчика.

Платина была предложена сэром Уильямом Сименсом в качестве элемента для резистивного температурного детектора на лекции в Бейкериане в 1871 году: ^[2] это благородный металл, имеющий наиболее стабильную зависимость сопротивления от температуры в самом широком диапазоне температур. Никелевые элементы имеют ограниченный диапазон температур, потому что величина изменения сопротивления на градус изменения температуры становится очень нелинейной при температурах выше 300 ° C (572 ° F). Медь имеет очень линейную зависимость сопротивления от температуры; однако медь окисляется при умеренных температурах, и ее нельзя использовать при температуре выше 150 ° C (302 ° F).{\ circ} C}} \ cdot R_ {0}}},}

где

R0 {\ displaystyle R_ {0}} — сопротивление датчика при 0 ° C,

R100 {\ displaystyle R_ {100}} — сопротивление датчика при 100 ° C.

Чистая платина имеет α = 0,003925 Ом / (Ом · ° C) в диапазоне от 0 до 100 ° C и используется при создании термометров сопротивления лабораторного уровня. И наоборот, два широко признанных стандарта для промышленных RTD IEC 60751 и ASTM E-1137 определяют α = 0,00385 Ом / (Ом · ° C). До того, как эти стандарты получили широкое распространение, использовалось несколько различных значений α.По-прежнему можно найти более старые датчики, сделанные из платины, которые имеют α = 0,003916 Ом / (Ом · ° C) и 0,003902 Ом / (Ом · ° C).

Эти разные значения α для платины достигаются путем легирования — осторожного введения примесей, которые внедряются в структуру решетки платины и приводят к разной кривой R по сравнению с T и, следовательно, к значению α. ^{[ необходима ссылка ]}

Калибровка []

Чтобы охарактеризовать соотношение R и T любого RTD в диапазоне температур, который представляет запланированный диапазон использования, калибровка должна выполняться при температурах, отличных от 0 ° C и 100 ° C.Это необходимо для выполнения требований калибровки. Хотя RTD считаются линейными в работе,

Температурный коэффициент сопротивления

Температурный коэффициент сопротивления

Температурный коэффициент сопротивления

НАЗНАЧЕНИЕ:

Чтобы исследовать изменение сопротивления моток проволоки как температура катушка поменяна.

В ЧЕМ ТОЧКА?

Чтобы увидеть, что сопротивление действительно меняется с температурой, и получить некоторое представление о масштабах этого изменения для типичного проводника.

ИСТОРИЯ ЧТЕНИЯ:

Катнелл и Джонсон 20.3. Обратите внимание на уравнение 20.5.

КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК ЭКСПЕРИМЕНТОВ

1. Настроить оборудование (стакан, мешалка, источник питания)
2. Подготовьте программное обеспечение Logger Pro для сбора данных
3. Измерьте сопротивление и разницу температур по мере того, как вода нагревается от комнатной до почти кипящей
4. Сохранить данные из этого прогона
5. Измерьте сопротивление и разницу температур как вода потом остывает
6. Сохранить данные из этого прогона
7. Построить графики зависимости сопротивления от разницы температур за каждый прогон; провести прямую к соответствующим данным на каждый график
8. Используйте параметры линейной аппроксимации для расчета температурный коэффициент меди

ТЕОРИЯ:

Когда существует разность потенциалов V на длины металлического проводника наблюдается, что в проводнике текут отрицательные заряды, от низкого до высокого электрического потенциала из-за электрического поле, связанное с разностью потенциалов.Поток заряда, называемый током, I , считается положительный в направлении движения положительные заряды под действием электрического поля. В реальной жизни во многих электрических цепях используются токи, вызванные движения электронов, имеющих отрицательный заряд; следовательно, действительное направление движения заряженных частиц проходит напротив по направлению тока. Наблюдается линейная зависимость между током через и разность потенциалов на дирижер.Эта связь, называемая законом Ома, часто указывается как

             V = I * R
 

но также может быть записано как

                  V
             R = --- (1)
                  я
 

где R это сопротивление в Ом:

                  1 вольт
          1 Ом = ---------
                  1 ампер
 

Для проводника с одинаковым поперечным сечением (например, проволоки или стержня) можно рассчитать сопротивление по свойствам материала:

                   rho * L
              R = --------- (2)
                    площадь
 

где

              rho = удельное сопротивление материала (Ом-метры)
              L = длина проводника (метры)
              area = площадь поперечного сечения (метры * метры)

 

Для большинства материалов удельное сопротивление изменяется с температурой.Если диапазон температур не слишком велик, удельное сопротивление будет линейным. функция температуры, T , и может быть выражена как

            rho (T) = rho (T0) * [1 + a (T - T0)] (3)
 

где

           T0 = ​​эталонная температура (градусы Цельсия)
           T = интересующая температура (градусы Цельсия)
           rho (T0) = удельное сопротивление при эталонной температуре (Ом-метры)
           rho (T) = удельное сопротивление при интересующей температуре (Ом-метры)
           a = температурный коэффициент удельного сопротивления (1 / градус Цельсия)
 

Когда сведены в таблицы для нескольких различных материалов, как и в вашем учебнике, эталонная температура обычно 20 С.Мы будем использовать то же значение в этом эксперименте.

При изменении температуры проводника его сопротивление изменяется из-за

• температурная зависимость удельного сопротивления
• тепловое расширение проводника

Для меди, которую вы будете использовать в этом эксперименте, эффекты теплового расширения больше чем в 200 раз меньше, чем влияние изменения удельного сопротивления. Мы можем полностью игнорировать эффекты теплового расширения. в этом эксперименте учитывая точность наших измерительных приборов.Поскольку только изменение сопротивление материала важно, общее сопротивление проводника имеет аналогичную зависимость по температуре:

            R (T) = R (T0) * [1 + a (T - T0)]

                   = R (T0) + R (T0) * a * (T - T0) (4)
 

где

           T0 = ​​эталонная температура (градусы Цельсия)
           T = интересующая температура (градусы Цельсия)
           R (T0) = сопротивление при эталонной температуре (Ом)
           R (T) = сопротивление при интересующей температуре (Ом)
           a = температурный коэффициент удельного сопротивления (1 / градус Цельсия)
 

Температурный коэффициент a такой же, как указанное выше для удельного сопротивления.

Если сопротивление проводника измеряется на нескольких разных температуры, график данных будет линейным с наклоном а * R (T0) и вертикальная точка пересечения T0 R (T0).

ПРОЦЕДУРА:

Меры безопасности: Не прикасайтесь к горячим частям устройства!

В этом эксперименте вы определите сопротивление катушка медной проволоки, пока ее температура варьируется от комнатной до температуры, близкой к температуре кипения.Сопротивление будет рассчитывается на основе измерения потенциала разность катушки и измерение ток, проходящий через катушку. Разность потенциалов и температура будут равны автоматически измеряется компьютером через датчики подключен к интерфейсу. Ток будет подаваться от источника постоянного тока. (источник питания постоянного тока) и измеряется с помощью цифровой мультиметр.

1. Налейте в стакан примерно 200 мл водопроводной воды. и поместите его на нагревательную пластину.Установите на место колпачок, удерживающий резистор и датчик температуры. убедившись, что резистор и датчик температуры (находится на конце зонда) находятся рядом друг с другом и достаточно погружены в воду.
2. Датчик температуры измеряет температуру воды. Температура змеевика будет такой же, как и температура воды при условии, что она остается в тепловом равновесии с вода. Включите и отрегулируйте магнитную мешалку на скорость, которая будет правильно перемешивайте воду, пока она нагревается, не создавая турбулентности.
3. Включите питание. Убедитесь, что цифровой мультиметр настроен на чтение постоянного тока.

   Персонал склада должен установить для вас источник питания, поэтому вам не придется вносить какие-либо корректировки. Однако, если он был отрегулирован неправильно, вам может потребоваться настройте элементы управления следующим образом:

   • повернуть все ручки до упора против часовой стрелки (до нуля)
   • поверните ручку верхнего напряжения примерно на 1/2 оборота по часовой стрелке. (так что маленькая белая линия на ручке переместится примерно на 12 часов)
   • медленно поверните ручку «точной настройки» (крайняя левая) по часовой стрелке, пока вы смотрите на дисплей мультиметра
   • остановитесь, когда дисплей мультиметра покажет около 80.При этой настройке единицами измерения на дисплее являются миллиамперы, так что ток будет около 80 миллиампер.

   В индикатор постоянного тока (красный свет) должен гореть переднюю панель блока питания. Если горит зеленый свет, ваша схема получает постоянное напряжение , а не постоянное текущий ; попросите вашего лаборанта исправить ситуацию.

4. Найдите на рабочем столе папку с надписью Experiments ; внутри вы должны найти предмет под названием Сопротивление vs.Температура. Используйте его, чтобы запустить приложение, которое считывает показания датчиков.

   Датчики должны были быть установлены персоналом склада. На всякий случай их нужно настроить:

   1. В меню выберите «Настройка», затем «Датчики».
   2. Щелкните Ch2 и установите датчик на «Raw Voltage», в диапазоне 0-5 Вольт.
   3. Щелкните Ch3 и выберите «Температура нержавеющей стали». из сенсорного меню.

   Вы можете увидеть сообщение об ошибке «Конфликт датчика».Исправьте Датчик Ch2 в раскрывающемся меню справа для выбора «Raw Voltage, 0-5V», затем нажмите «OK». Сообщение об ошибке должно исчезнуть.

Вы должны рассчитать значения

• (T — T0) , где T0 — эталонная температура (обычно комнатная температура, около 20-25 градусов Цельсия)
• сопротивление R (T) как функция температуры

Программа Logger Pro должна быть настроена для этого экспериментируйте, когда начинаете.Вам потребуется всего лишь две небольшие корректировки значений по умолчанию.

5. Датчики будут измерять температуру, T , но вы необходимо использовать разницу температур, T — T0 , в вашем анализ. Итак, создайте новый столбец данных для «Разницы температур»:
   • В меню выберите Data , New Column , затем Формула.
   • Введите Параметры (длинное имя, короткое имя и единицы измерения) по разнице температур.
   • Выберите Определение , чтобы построить уравнение для расчета (Т — Т0) . Имена переменных из предыдущего столбцы в электронной таблице перечислены в разделе Переменные. Обратите внимание, что определяющее уравнение не используйте знак равенства, а имена переменных заключаются в кавычки. Вы должны построить такую ​​запись: «Температура» -20.0.
6. Во-вторых, вам может потребоваться немного изменить используемую формулу для расчета сопротивления.
   • Проверьте показания мультиметром тока через цепь. Он покажет ток в миллиамперах, который должно быть около 80 мА.
   • Найдите столбец данных под названием Resistance . выберите Изменить столбец .
   • Выберите Определение : оно должно включать уравнение для вычисления R (T) . Ваша запись должна выглядеть примерно так: «Potential» /0.080 Знаменатель должен быть текущим через ваш цепь, измеряемая в амперах (не в миллиамперах).Если ваш текущий ток не совсем равен значению в знаменателе, измените уравнение так, чтобы оно содержало ваш фактический ток в амперах.

На этом этапе вы должны увидеть Красный Собрать кнопка в верхней части экрана рядом с элементами управления меню File, Edit, и т. Д. Если вы не видите , соберите кнопку, затем Сохранить текущий сеанс в файл на диске, затем выйдите и перезапустите Logger Pro .Это известная ошибка 🙁

Сбор данных, цикл №1 (резистор нагревается)

1. Включите нагреватель на настройку 5, чтобы начать нагревание воды. Подождите примерно одну минуту, чтобы изменение температуры воды идет полным ходом. Начните сбор данных, щелкнув значок Собрать кнопку или выбрав (в меню) Эксперимент, затем Сбор данных .
2. Через 10–12 минут температура воды должна достигать примерно 35 градусов по Цельсию.Хороший момент, чтобы остановиться. Кнопка Stop будет при необходимости завершить сбор данных раньше указанного времени. Не позволяйте воде нагреваться выше 50 градусов C!

Сбор данных, цикл №2 (резистор остывает)

1. Не трогайте горячие предметы!
2. Выключите нагрев.
3. Подождите 3 минуты, чтобы вода начала остывать.
4. Поскольку процесс охлаждения медленнее, чем процесс нагрева, уменьшите частоту дискретизации примерно до четверти предыдущего значения.
5. Снимайте данные за период примерно 20 минут.
6. Если аппарат можно настроить так, чтобы зазор между стаканом и крышкой (при сохранении резистора и датчик температуры погружен), температура будет падать быстрее.
7. Получите еще один набор данных, пока вода (и резистор) остынет.

ГРАФИКА

Вы должны построить графики зависимости сопротивления от температуры. Создайте отдельные графики для процессов разогрева и охлаждения.Вы можете использовать компьютерные графики в своем отчете для этого lab, или вы можете нарисовать их вручную.

Если вы хотите построить графики на компьютере, вы можете сделать это в программа Logger Pro . Иметь ввиду:

• Не позволять компьютеру «соединять точки» (неудачная настройка по умолчанию). Постройте свой данные с использованием «точечных протекторов».
• Щелчок по метке оси позволяет построить график другой переменной.
• Оси можно масштабировать автоматически или вручную; дважды щелкните ось графика, чтобы изменить масштаб или диапазон.Выберите лимиты, подходящие для ваших данных.
• Доступна подгонка по кривой.
• Графики можно распечатать на принтерах в лаборатории.

  Вы также можете экспортировать свой набор данных в другую программу и сделать сюжеты с ней, если хотите. Вам следует подумать о сохранении каждого «прогона» на дискету. Не сохраняйте файл на компьютере жесткий диск. Сохранить как создает файл, который позже может быть открыт в Logger Pro

  Данные могут быть экспортированы в виде текстового файла для использования в других приложениях.Лучший способ сделать это — вырезать и вставить: щелкните любую запись в области таблицы данных в Logger Pro, затем «Выбрать все» и «Копировать» в меню «Правка». Откройте другую программу (например, Excel или Блокнот ) и «Вставить» в него столбцы данных.

  Команда Logger Pro Экспорт должна дать хороший простой текстовый файл ASCII со всеми данными … но он появляется игнорировать некоторые столбцы данных!

  АНАЛИЗ:

  Составьте график сопротивления vs.температура на линейной миллиметровой бумаге. Подведите линию к данным на этом графике, желательно с какой-нибудь компьютерной программой, которая производит метод наименьших квадратов подходят с использованием множества точек данных. От наклона этой линии и ее вертикального пересечения в точке T0 , определить R (T0) и температурный коэффициент удельное сопротивление a . В своем отчете вы должны сравните свое значение с с тем, что есть в вашем учебнике. Между этими значениями должно быть близкое соответствие, но могут возникнуть небольшие различия.Для повышения механической прочности провод, медь обычно легирована небольшими количествами других металлов. Температурные коэффициенты удельного сопротивления для этих других материалы аналогичны медным.

  Рассчитайте температуру, при которой сопротивление равно нулю, предполагая, что линейная зависимость вы нашли, остается действительным для расширенных диапазонов температур. Прокомментируйте это значение — как оно соотносится со значением «Абсолютного нуля», цитируемого в вашем учебнике?

  ---

  Последнее изменение 01/12/2004, автор: MWR

Температурный датчик сопротивления (RTD) — рабочий, типы, 2,3- и 4-проводный

Температурный датчик сопротивления (RTD) также можно назвать термометром сопротивления, поскольку измерение температуры будет мерой выходного сопротивления.

Основной принцип работы RTD заключается в том, что когда температура объекта увеличивается или уменьшается, сопротивление также увеличивается или уменьшается пропорционально. Основное различие между RTD и термистором заключается в том, что чувствительный элемент, используемый в RTD, представляет собой металл, а в термисторе используется керамический или полимерный материал. Поскольку платина является наиболее часто используемым металлом для изготовления RTD, устройство также можно назвать платиновыми термометрами сопротивления (PRT).

RTD Типы

Типы RTD

широко классифицируются в соответствии с различными используемыми чувствительными элементами.Платина, никель и медь — наиболее часто используемые чувствительные элементы. Платина считается лучшей, так как имеет самый широкий температурный диапазон. Это показано на графике зависимости сопротивления от температуры ниже. РДТ платинового типа также известен своей лучшей взаимозаменяемой способностью, чем медь и никель. Он также имеет высочайшую временную стабильность. PRT также можно использовать в неподходящих средах, где он может уменьшить атмосферные пары металлов, а также каталитические пары, если элемент не покрыт. Его также можно использовать в радиоактивных средах.Известно, что в промышленных приложениях PRT измеряет температуру до 1500 градусов по Фаренгейту, в то время как медь и никель могут измерять только до 400 градусов по Фаренгейту.

График зависимости сопротивления РДТ от температуры

Стили RTD

РДТ

доступны с одинарной, двойной или тройной обмоткой, каждая из которых электрически разделена. Использование более одной обмотки позволяет двум независимым измерительным цепям измерять одну и ту же температуру, а также позволяет проводить более одного измерения с помощью только одной установки датчика.Однако дополнительная масса, вводимая датчику за счет добавления обмоток и связанных с ними опорных и герметизирующих материалов, увеличивает как время отклика, так и ошибку проводимости. Использование отдельных датчиков обеспечивает механическую независимость датчиков при обслуживании.

ТС

, как правило, должны иметь подпружиненную конструкцию, чувствительную к наконечнику, с оболочкой диаметром 1/4 дюйма.

Схема подключения RTD

РДТ

доступны с двумя, тремя или четырьмя выходными проводами для подключения к вторичному прибору, как показано на рисунке ниже.Различные схемы подключения предназначены для уменьшения и / или устранения любых ошибок, возникающих из-за изменений сопротивления выводных проводов, когда они также подвергаются изменениям температуры. RTD, используемые для электрического оборудования, обычно используют либо трехпроводную систему, либо четырехпроводную систему с парными выводами.

Медные подводящие провода подходят для всех схем. Для данного RTD все подводящие провода должны быть одного калибра и одинаковой длины и проходить в одном кабелепроводе.

На четырехпроводную систему мало влияют изменения сопротивления выводных проводов, вызванные температурой, и из всех схем на нее меньше всего влияют паразитные токи. Следовательно, он используется для измерения разницы температур и обычно используется для очень точных измерений. Трехпроводная система обычно подходит для промышленных измерений с использованием вторичного прибора, который находится на удалении, скажем, более чем на 3 метра от RTD. Хотя погрешность, вызванная изменением температуры в выводах, практически исключается в 3-проводной схеме, эта схема вносит небольшую нелинейность в изменение сопротивления.

Температурный датчик сопротивления (RTD) — 2 провода, 3 провода, 4 провода системы

Блок питания для RTD

Для подачи тока в цепь измерения сопротивления требуется источник постоянного тока. Источник питания обычно подается через вторичный прибор. Если вторичным прибором является передатчик с токовым выходом (4-20) мА, то питание передается по двум выходным проводам передатчика.

Соединительная головка RTD

Если преобразователь не установлен на защитной гильзе , датчик должен быть подключен к соединительной головке, как правило, как для термопар, за исключением следующего:

• Для одного RTD клеммная колодка должна иметь возможность обрабатывать четыре провода.
• Головка должна быть взрывозащищенной там, где это необходимо, чтобы соответствовать классу взрывоопасных зон. Однако взрывозащищенность не требуется, если система является искробезопасной. В этом случае головка термопары должна быть защищена от атмосферных воздействий.

Заземление RTD

Принципы заземления, изложенные в разделе «Заземление» для термопар , применимы к RTD, за исключением того, что чувствительная часть, резистивный провод, RTD никогда не заземляется, потому что он не должен быть закорочен.RTD в силовом устройстве, таком как трансформатор, следует заземлять на месте; в противном случае RTD обычно заземляются на источнике питания. Источник питания и все связанные с ним RTD должны быть заземлены только в одной точке. Если для RTD требуется местное заземление, то для этого RTD требуется отдельный источник питания.

Экран RTD

Принцип экранирования RTD такой же, как у экранирования термопар .

Передача сигналов RTD

Измерительный преобразователь — это наиболее часто используемый прибор для передачи сигналов RTD.Передатчик может быть установлен как на закрытой стойке, так и на месте. Локальный преобразователь может быть установлен на защитной гильзе и поставлен с ней в сборе. Наиболее часто используемый передатчик RTD — это так называемый «умный» передатчик. Типичный «умный» датчик температуры необычайно универсален: он подходит для платиновых и никелевых термометров сопротивления; 2-, 3- или 4-проводные схемы; Платиновые датчики с сопротивлением 100, 200 или 500 Ом и т. Д. Этот же прибор можно также использовать в качестве преобразователя термопары, подходящего для любой комбинации термопар, имеющихся в продаже.

Преимущества

• Очень высокая точность
• Превосходная стабильность и воспроизводимость
• Взаимозаменяемость
• Возможность согласования с жесткими допусками для измерения разницы температур.