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熱電阻怎么樣選擇

發布時間:2022-06-30???? 瀏覽次數:

熱電阻的選擇,這些參數是關鍵:

1. 測量電流

鉑熱阻幾乎總是使用直流電流激勵來測量。測量電流不可避免地會在電阻中產生熱量并引入自熱誤差。鉑熱電阻手冊有兩個參數,分別標明了測量電流和自熱系數。典型測量電流I為0.3~1mA,自熱系數S約為0.015℃/mW。

根據自熱系數,可以計算出測量電流引入的溫度誤差,公式如下:

例如給定1mA,當PT100的最大電阻值為400Ω時,產生的自熱溫度約為0.01℃。在這種情況下,誤差幾乎可以忽略不計。在不影響鉑電阻自熱系數的情況下,優先將測量電流設置為最大值。 1mA是比較常用的測量電流值。

2、接線方式

鉑熱電阻的輸出引線方式包括兩線制、三線制和四線制值,其中兩線制引線電阻引入的誤差無法消除;四線制無引線電阻誤差,但引線數最多;三線制是以物理尺寸相同的三根引線為基礎,引線電阻值相等。測量兩次電阻值后,通過計算可以消除超前誤差,這是最常用的方法。

3. 標稱電阻

標稱電阻是鉑熱電阻在0°C冰點時的電阻值。最常用的是標稱電阻為100Ω的PT100,另外還有標稱電阻為200Ω、500Ω、1000Ω的PT200、PT500、PT1000。

4.精度等級

IEC60751規定了鉑熱電阻的精度等級和允許誤差。以A級鉑熱電阻為例,最大溫度誤差由兩部分組成,0℃時標稱電阻值偏差引起的固定誤差為0.15℃,溫度系數漂移引起的誤差為0.002 ×|T|。其中,T為實際測溫范圍。當T不超過精度等級表中-30~+300℃的應用溫度范圍時,鉑熱電阻不超過精度等級的允許誤差。

當實測溫度為100℃時,A級鉑熱電阻總誤差為0。15+0.002×100=0.35℃。在選型時,鉑熱電阻的標稱電阻、溫度系數標準、精度等級和應用溫度范圍是我們的選型依據。

5、耐溫轉換特性

鉑熱電阻的溫度電阻換算關系用下式描述,分為0℃以下和0℃以上兩種情況:

當T≤0℃時:RT=R0• (1+A •T+B•T^2+C• (T-100℃) •T3)

當T≥0℃時:RT=R0• (1+A•T+B•T^2)

其中,RT為溫度T時的電阻值,R0為0℃時的電阻值; A、B、C 是 IEC60751 中規定的三個常數。實測溫度T可以直接將電阻值RT代入公式中求解,但需要求解三次方程,計算復雜。

為了簡化計算,用公式輸出PT100在-200~+850℃范圍內的溫度電阻值曲線。 PT100的電阻值在18~400Ω的范圍內變化,存在近似線性的溫度電阻值換算關系。如果直接用-200℃和+850℃兩個端點做兩點線性校準,盡量簡化計算,溫度范圍內的溫度電阻值曲線。此時最大非線性誤差超過16Ω,誤差比較大。根據公式生成溫度電阻值表,然后在查表中進行小范圍的線性插值,這種方法計算簡單,可以達到精確近似。在IEC60751中有一個每隔1°C的耐溫值查找表。

6、溫度系數

溫度系數TCR是水的冰點和沸點之間單位溫度鉑熱電阻的平均電阻值變化。不同的組織使用不同的溫度系數作為他們的標準。歐洲IEC60751和中國GB/T30121采用0.003851的溫度系數,美國ASTM E1137采用0.003902的溫度系數。 0.003851是目前中國和大多數國家公認的行業標準。溫度系數的計算過程如下,以PT100為例:100℃沸點的電阻值為R100=138.51Ω,0℃冰點時電阻R0=100Ω,將差值38.51除以標稱電阻,再除以100℃,即為平均溫度系數。

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