כיצד לכייל חיישן טמפרטורה. הליך כיול עבור חיישני טמפרטורה מסדרת kdt

  • 03.03.2020

מסכים אני מאשר

ראש מנהל GCI SI

סְגָן מנהל FGU VTsSM

__________ __________

שיטת כיול

חיישני טמפרטורה מסדרת KDT.

מפותח

Ch. technologist LLC "CONTEL"

שיטת כיול עבור חיישני טמפרטורה

KDT-50, KDT-200 ו-KDT-500.

1. לפני תחילת הכיול, בדוק את התאימות של הרכיבים הממוקמים על הלוח לפי שרטוט ההרכבה: KDT50.02.01SB - עבור חיישני KDT-50; KDT200.02.01SB - עבור חיישנים KDT-200; KDT500.02.01SB – עבור חיישני KDT-500.

2. כיול הבלוק האלקטרוני של החיישנים KDT-50 ו-KDT-200.

2.1 חבר ללוח את ספק הכוח ואת המקבילה למדחום - התנגדות TCM-100 לפי איור 1.

DIV_ADBLOCK62">


2.3 רצף פעולות ההתאמה.

2.3.1.הגדר את מצב מד המתח "U=" ואת מגבלת המדידה המתאימה לערך "שלושה מקומות עשרוניים".

2.3.2 הגדר את הערך התחתון של הטמפרטורה הנמדדת על המקבילה ל-TCM: עבור KDT-50 - "-500C", עבור KDT-200 - "00C".

2.3.3.הפעל ספק כוח.

2.3.4 סובב את נגד גוזם RP1 כדי להגדיר את הערך של זרם המוצא 4 אִמָא(קריאת מד וולט 0.400).

2.3.5. הגדר את הערך העליון של הטמפרטורה הנמדדת על המקבילה ל-TCM: עבור KDT-50 - "+500С", עבור KDT-200 - "+2000С".

2.3.6 סובב את נגד גוזם RP2 כדי להגדיר את הערך של זרם המוצא 20 אִמָא(קריאת מד וולט 20.00).

2.3.7 חזור על הפעולות של פריטים 2.3.4 ו- 2.3.6 עד ליצירת זרם המוצא המתאים לטווח

טמפרטורה שנמדדה בתוך השגיאה שאינה עולה על 0,25% .

2.3.8.בדוק ליניאריות בנקודות ביניים.

2.3.9 התאמת הטמפרטורה הנמדדת (ערך שווה של התנגדות) וזרם המוצא ניתנות בנספח 1.

3. כיול חיישני טמפרטורה KDT-500.

3.1 חבר ללוח את ספק הכוח ואת המקבילה למדחום - התנגדות Pt-100 לפי איור 2.

הקוטביות של חיבור אספקת החשמל אינה משנה.

-שווה ערךPt100 - קופסת התנגדות מיוחדת המדמה מדחום התנגדות מסוג Pt-100;

-V- מד מתח דיגיטלי מסוג B7-40;

-רנ- סליל התנגדות חשמלית R331;

-IP- מקור זרם ישר מיוצב מסוג B5-45.

3.2 רצף פעולות הכיול.

בשל היעדר רכיבי התאמה במוצר, פעולת הכיול מצטמצמת לבדיקת התפעול והלינאריות של המרת ההתנגדות לזרם.

3.2.1. הגדר את מצב מד המתח "U =" ואת מגבלת המדידה המתאימה לערך "שלושה מקומות עשרוניים".

3.2.2. הגדר את הערך התחתון של הטמפרטורה הנמדדת על המקבילה ל-Pt-100: "00С".

3.2.3. הפעל מתח אספקה.

3.2.4 קריאות מד המתח חייבות לעמוד בדרישות 4 אִמָא+/-0,25% (קריאת מד וולט 0.400).

3.3.5 הגדר את הערך העליון של הטמפרטורה הנמדדת על המקבילה ל-Pt-100: "+5000С".

3.3.6. קריאות מד המתח צריכות להתאים ל-20 אִמָא+/-0,25% (קריאת מד וולט 20.00).

3.3.7 בדוק ליניאריות בנקודות ביניים.

3.3.9 התאמת הטמפרטורה הנמדדת (ערך שווה של התנגדות) וזרם המוצא ניתנות בנספח 2.

פתק. מעגל חיישן הטמפרטורה KDT-500 מיועד לעבוד יחד עם Pt-100 עם W100=1.3910. השימוש במדחום התנגדות עם W100=1.3850 מוביל לעלייה בשגיאה הבסיסית ל-0.8% באמצע הטווח.

4. לאחר ההתאמה, לוחות החיישנים מצופים בלכה. זמן הייבוש המומלץ הוא יומיים.

לאחר הייבוש, הלוחות כפופים לבדיקה חוזרת חובה על מנת לתקן את זרם המוצא. במהלך פעולה זו, די לבדוק את החיישן בקצות הטווח.

מוציא להורג________

תקשורת 1

התאמת טמפרטורה, התנגדות שווה וזרם פלט של חיישני טמפרטורה KDT-50.


התאמת טמפרטורה, התנגדות שווה וזרם פלט של חיישני טמפרטורה KDT-200.

בהיעדר מקבילה של TCM-100, יש להשתמש בקופסת התנגדות MCP-63 או דומה.

נספח 2

התאמת טמפרטורה, התנגדות שווה וזרם פלט של חיישני טמפרטורה KDT-500.

(עבור W100=1.3850)

בהיעדר מקבילה ל-Pt-100, יש להשתמש בקופסת התנגדות MSR-63 או דומה.

הערה: עבודת מעבדה מס' 8 מדידת טמפרטורה באמצעות מדי חום התנגדות ומעגלי מדידת גשרים 1. מטרת העבודה. 1.1. היכרות עם עקרון הפעולה ו מכשיר טכנימדי חום התנגדות. 1.2. הכרות עם המכשיר ותפעול גשרים אלקטרוניים אוטומטיים. 1.3. המחקר של חיבור שני ותלת חוטים של מדי חום התנגדות.

מידע כללי.

2.1. תכנון ותפעול מדי חום התנגדות.

מדי חום של התנגדות משמשים למדידת טמפרטורה בטווח שבין -200 ל +650 0 С.

עקרון הפעולה של מדי חום להתנגדות מתכת מבוסס על התכונה של מוליכים להגביר את ההתנגדות החשמלית בחימום. האלמנט הרגיש לחום של מדחום ההתנגדות הוא חוט דק (נחושת או פלטינה), כרוך בספירלה על מסגרת וסגור במארז.

התנגדות חשמליתחוט בטמפרטורה של 0 0 C מוגדר בהחלט. על ידי מדידת התנגדות של מדחום התנגדות, אתה יכול לקבוע במדויק את הטמפרטורה שלו. הרגישות של מדחום התנגדות נקבעת לפי מקדם ההתנגדות הטמפרטורה של החומר ממנו עשוי המדחום, כלומר. השינוי היחסי בהתנגדות של האלמנט הרגיש לחום של המדחום כשהוא מחומם ב-100 0 C. לדוגמה, ההתנגדות של מדחום העשוי מחוטי פלטינה משתנה בכ-36 אחוזים כאשר הטמפרטורה משתנה ב-1 0 C.

למדחום התנגדות, למשל, יש מספר יתרונות בהשוואה לאלו המנומטריים: דיוק מדידה גבוה יותר; היכולת לשדר קריאות למרחקים ארוכים; אפשרות ריכוז שליטה על ידי חיבור מספר מדי חום למכשיר מדידה אחד (באמצעות מתג).

החיסרון של מדי חום התנגדות הוא הצורך במקור חשמל חיצוני.

כמכשירים משניים, עם מדחום התנגדות, משתמשים בדרך כלל בגשרים אלקטרוניים אוטומטיים. עבור התנגדויות תרמיות מוליכים למחצה, גשרים לא מאוזנים משמשים בדרך כלל כמכשירי מדידה.

לייצור מדי חום התנגדות, כפי שצוין לעיל, משתמשים במתכות טהורות (פלטינה, נחושת) ומוליכים למחצה.

פלטינה עונה באופן מלא על הדרישות הבסיסיות לחומר עבור מדי חום התנגדות. בסביבה מחמצנת, הוא אינרטי מבחינה כימית אפילו בטמפרטורות גבוהות מאוד, אך הוא עובד הרבה יותר גרוע בסביבה מפחיתה. בסביבה מצמצמת, יש לאטום את האלמנט הרגיש של מדחום פלטינה.

השינוי בהתנגדות של פלטינה בטווח הטמפרטורות מ-0 עד +650 0 С מתואר על ידי המשוואה

R t \u003d R o (1 + at + bt 2),

כאשר R t , R o - התנגדות המדחום, בהתאמה, ב- 0 0 С וטמפרטורה t

a,b הם מקדמים קבועים, שערכיהם נקבעים בעת כיול המדחום לפי נקודות הרתיחה של חמצן ומים.

היתרונות של נחושת כחומר למדחום התנגדות כוללים את עלותו הנמוכה, קלות השגה בצורה טהורה, גבוהה יחסית. מקדם טמפרטורהותלות ליניארית של התנגדות בטמפרטורה:

R t \u003d R o (1 + at),

כאשר R t , R o - התנגדות של חומר מדחום, בהתאמה, ב 0 0 С וטמפרטורה t;

a - מקדם התנגדות טמפרטורה (a \u003d 4.26 * E-3 1 / מעלות)

החסרונות של מדי חום נחושת כוללים התנגדות ספציפית נמוכה וחמצון קל בטמפרטורות מעל 100 0 C. התנגדות תרמית מוליכים למחצה. יתרון משמעותי של מוליכים למחצה הוא מקדם ההתנגדות הטמפרטורה הגדול שלהם. בנוסף, בשל המוליכות הנמוכה של מוליכים למחצה, ניתן לייצר מדי חום בגדלים קטנים עם התנגדות ראשונית גדולה, המאפשרת להתעלם מההתנגדות של חוטי חיבור ואלמנטים נוספים. מעגל חשמלימד חום. תכונה ייחודיתמדי חום להתנגדות מוליכים למחצה הם מקדם טמפרטורה שלילי של התנגדות. לכן, ככל שהטמפרטורה עולה, ההתנגדות של מוליכים למחצה יורדת.

לייצור התנגדויות תרמיות מוליכים למחצה, נעשה שימוש בתחמוצות של טיטניום, מגנזיום, ברזל, מנגן, קובלט, ניקל, נחושת וכו', או גבישים של מתכות מסוימות (לדוגמה, גרמניום) עם זיהומים שונים. התנגדויות תרמיות מסוגי MMT-1, MMT-4, MMT-5, KMT-1 ו-KMT-4 משמשות לרוב למדידת טמפרטורה. עבור כל ההתנגדויות התרמיות מסוגי MMT ו-KMT בטווחי טמפרטורת הפעולה, ההתנגדות משתנה עם הטמפרטורה לפי חוק מעריכי.

זמינים סדרתית מדי חום התנגדות פלטינה (RTP) לטמפרטורות מ-200 עד +180 0 C ומדחום התנגדות נחושת (TCM) לטמפרטורות מ-60 עד +180 0 C. ישנם מספר סולמות סטנדרטיים בגבולות הטמפרטורה הללו.

לכל מדי החום העמידות בפלטינה הזמינים באופן מסחרי יש מוסכמות: 50P, 100P, המתאים ל-0 0 С 50 אוהם ו-100 אוהם. מדחום עמידות נחושת מיועדים ל-50M ו-100M.

ככלל, מדידת ההתנגדות של מדי חום התנגדות מתבצעת באמצעות מעגלי מדידת גשרים (גשרים מאוזנים ולא מאוזנים).

2.2. תכנון ותפעול גשרי איזון אוטומטיים.

גשרים אלקטרוניים אוטומטיים הם מכשירים הפועלים עם חיישנים שונים, בהם ניתן להמיר את פרמטר התהליך הנמדד (טמפרטורה, לחץ וכו') לשינוי בהתנגדות. הגשרים האלקטרוניים האוטומטיים הנפוצים ביותר משמשים כמכשירים משניים כאשר עובדים עם מדי חום התנגדות.

דיאגרמת מעגלגשר מאוזן מוצג באיור 1. איור 1-a מציג תרשים של גשר מאוזן עם חיבור דו-חוטי של ההתנגדות הנמדדת Rt, שיחד עם החוטים המחברים, הוא זרוע הגשר. לזרועות R1 ו-R2 יש התנגדות קבועה, וזרוע R3 היא rheochord (התנגדות משתנה). ספק הכוח של המעגל כלול באלכסון ab, והתקן האפס 2 כלול באלכסון ה-cd.

איור.1. תרשים סכמטי של גשר מאוזן.

א) ערכת חיבור דו-חוטי

ב) ערכת חיבור תלת-חוטי.

קנה המידה של הגשר ממוקם לאורך ה-reochord, כאשר ההתנגדות שלו, בעת שינוי Rt, משתנה על ידי הזזת המחוון 1 עד שמצביע האפס של התקן 2 מוגדר ל- סימן אפס. ברגע זה, אין זרם באלכסון המדידה. המחוון 1 מחובר למצביע קנה המידה.

כשהגשר נמצא בשיווי משקל, השוויון

R1*R3=R2*(Rt+2*Rpr)

Rt=(R1/R2)*R3-2*Rpr

יחס ההתנגדות R1 / R2, כמו גם ההתנגדות של חוטי החיבור Rpr עבור גשר זה, הם ערכים קבועים. לכן, כל ערך של Rt מתאים להתנגדות מסוימת של ה-reochord R3, שקנה ​​המידה שלו מדורג באוהם או ביחידות של כמות לא חשמלית, שעבורן נועד המעגל למדוד, למשל, במעלות צלזיוס .

בנוכחות חוטים ארוכים המחברים את החיישן לגשר במעגל דו-חוטי, השינוי בהתנגדות ובהתאם לטמפרטורה סביבה(אוויר) יכול להציג שגיאות משמעותיות במדידת ההתנגדות Rt. אמצעי רדיקלי לביטול שגיאה זו הוא החלפת מעגל שני חוטים במעגל תלת חוטי (איור 1-ב).

במעגל גשר מאוזן, שינוי מתח אספקת החשמל אינו משפיע על תוצאות המדידה.

בגשרים אלקטרוניים מאוזנים אוטומטיים, המעגל הבא משמש לאיזון המעגל. תרשים סכמטי של גשר אלקטרוני מסוג KSM מוצג באיור 2. פעולת הגשר האלקטרוני מבוססת על עקרון מדידת התנגדות בשיטת הגשר המאוזן.

מעגל הגשר מורכב משלוש זרועות עם התנגדות R1, R2, R3, reochord R וזרוע רביעית המכילה את ההתנגדות הנמדדת Rt. ספק כוח מחובר לנקודות c ו-d.

בעת קביעת ערך ההתנגדות, הזרמים הזורמים דרך כתפי הגשר יוצרים מתח בנקודות a ו-b, אשר קבוע על ידי מחוון אפס 1 המחובר לנקודות אלו. על ידי הזזת המחוון 2 של ה-rheochord R בעזרת מנוע הפיך 4, ניתן למצוא מיקום שיווי משקל כזה של המעגל שבו המתחים בנקודות a ו-b יהיו שווים. לכן, לפי מיקום המחוון 2 של ה-reochord, ניתן למצוא את הערך של ההתנגדות הנמדדת Rt.

ברגע שיווי המשקל של המעגל הנמדד, המיקום של חץ 3 קובע את ערך הטמפרטורה הנמדדת (התנגדות Rt). רישום הטמפרטורה הנמדדת ניתן באמצעות עט-5 בתרשים 6.

גשרים אלקטרוניים מחולקים לפי מספר נקודות המדידה והרשומות לנקודות חד-נקודתיות ורב-נקודות (3-,6-,12- ו-24 נקודות), עם דיאגרמת קלטת והתקנים עם דיאגרמת דיסק. גשרים אלקטרוניים זמינים בדרגות דיוק 0.5 ו-0.25.

מכשיר ההקלטה של ​​מכשיר רב-נקודתי מורכב מתוף הדפסה עם נקודות ומספרים מודפסים על פני השטח שלו.

המכשירים מופעלים על ידי החשמל זרם חליפיןמתח של 127 ו-220V, ומעגל המדידה של הגשר מופעל על ידי זרם ישר של 6.3 וולט ממכשיר שנאי כוח. התקנים המונעים על ידי תאים יבשים משמשים במקרים בהם החיישן מותקן באזורים מסוכנים אש.

כיול חיישני טמפרטורה

ממיר טמפרטורת ההתנגדות מחובר למכשיר המדידה באמצעות חוטי נחושת (לפעמים אלומיניום), חתך הרוחב, האורך, וכתוצאה מכך, ההתנגדות שלו נקבעת על ידי תנאי המדידה הספציפיים.

בהתאם לשיטת חיבור הממיר התרמי ההתנגדות למכשיר המדידה - לפי מעגל דו-חוטי או תלת-חוטי (איור 1, אפשרות "א" ו-"ב"), ההתנגדות של החוטים נכנסת כולה לאחד. זרוע של מעגל הגשר של המכשיר, או מחולקת שווה בשווה בין זרועותיו. בשני המקרים, קריאות המכשיר נקבעות לא רק על ידי ההתנגדות של הצמד התרמי ההתנגדות, אלא גם על ידי החוטים המחברים. מידת ההשפעה של חוטי החיבור על קריאות המכשיר תלויה בערך ההתנגדות שלהם. אז, בכל תנאי מדידה ספציפיים, כלומר. עבור כל ערך ספציפי של התנגדות זו, הקריאות של אותו מכשיר המודד את אותה טמפרטורה (כאשר לממיר התרמי יש אותה התנגדות) יהיו שונות. כדי לבטל אי ודאות כזו, מכשירי מדידה מכוילים בהתנגדות סטנדרטית מסוימת של חוטי החיבור, אשר מסומנת בהכרח על קנה המידה שלהם על ידי שיא, למשל, R ext \u003d 5 Ohm. אם במהלך פעולת המכשיר לקו המחבר תהיה אותה התנגדות, הקריאות של המכשיר יהיו נכונות. לכן, יש להקדים את המדידות בפעולת התאמת הקו המחבר, המורכבת מהבאת ההתנגדות שלו לערך הכיול שצוין R ext.

ההתנגדות של הקו המחבר, אפילו עם התאמה קפדנית, שווה לערך הכיול רק אם טמפרטורת הסביבה אינה שונה מזו שבה בוצעה ההתאמה. שינוי בטמפרטורת הקו יוביל לשינוי בהתנגדות של חוטי נחושת (אלומיניום), הפרה של ההתאמה הנכונה ובסופו של דבר להופעת שגיאת טמפרטורה בקריאות המכשיר. שגיאה זו בולטת במיוחד עבור קו תקשורת דו-חוטי, כאשר תוספת הטמפרטורה של התנגדות הקו מתרחשת רק בזרוע אחת של מעגל הגשר. עם קו 3 חוטים, תוספת הטמפרטורה של התנגדות הקו מתקבלת על ידי שתי זרועות סמוכות ומצב מעגל הגשר משתנה פחות מאשר במקרה הראשון. כתוצאה מכך, שגיאת הטמפרטורה קטנה יותר. לכן, 3 קו תילמתברר כמועדף יותר, למרות הצריכה הגדולה יותר של חומר המשמש לייצור חוטי חיבור.

סדר העבודה.

4.1. הכירו את עקרון הפעולה והעיצוב של מדי חום התנגדות ומכשירים חשמליים של המעמד. הרכיבו מעגל מדידה דו-חוטי בהתאם לתמונה. 3א.

4.2. הגדר את מתג ההחלפה למצב 2 חוטים ואת המתג למצב 0.

4.3. הגדר את ההתנגדות באוהם התואמת לנתונים הטבלאיים (טבלה 1) על ידי גשר MS, המדמה מדחום התנגדות, כדי לקחת קריאות טמפרטורה ב-0 С בסולם MPR51 ולחשב את שגיאות המדידה המוחלטות והיחסיות המצוינות בטבלה 1 של טמפרטורות.

חקירה של מעגל 2 חוטים.

4.4. הגדר את מתג המיתוג לחיבור דו-חוטי.

4.5. הגדר את מתג ההתנגדות של חוטי החיבור למצב 1 (מתאים ל-R pr \u003d 1.72 אוהם).

4.6. עקוב אחר סעיף 4.3 והזן את תוצאות המדידה בטבלה 1 בשורות 5-7, התואמות לחיבור דו-חוטי ב-R pr \u003d 1.72 Ohm.

4.7. הגדר את מתג ההתנגדות של חוטי החיבור למצב 2 (מתאים ל-R pr \u003d 5 Ohm).

4.8. עקוב אחר סעיף 4.3 והזן את תוצאות המדידה בטבלה 1 בשורות 8-10 המתאימות לחיבור דו-חוטי ב-R pr \u003d 5 Ohm.

לימוד מעגל 3 חוטים.

4.9. כוונו את מתג ההחלפה למצב של דיאגרמת חיבור 3-חוטים (איור 3 ב).

4.10 השלם את השלבים 4.5-4.8 והזן את התוצאות בשורות 11-16 בטבלה 1 התואמות להתנגדויות של חוטי החיבור R pr \u003d 1.72 Ohm ו-R pr \u003d 5 Ohm.

4.11. לתת ניתוח של דיוק המדידות עם ערכת מדידה של שני חוטים ושלושה חוטים.

4.12. בדוח, ספק מסקנות על פרוטוקול הבדיקה (טבלה 1).

שאלות מבחן.

1. ציין את סוגי מדי חום ההתנגדות ואת עקרון פעולתם.

2. ציין את היתרונות והחסרונות של מדי חום התנגדות.

3. תנו דוגמאות לשימוש במדחום התנגדות במערכות בקרה וויסות אוטומטיות.

4. מה המטרה של גשרי איזון אוטומטיים?

5. עקרון הפעולה של גשרים מאוזנים.

למטרות בקרה מסוימות, כמו בקרה על תחנת חימום, ייתכן שיהיה חשוב למדוד את הפרש הטמפרטורה. מדידה זו יכולה להתבצע, בפרט, על ידי ההבדל בין הטמפרטורות החיצוניות והפנימיות או טמפרטורות הכניסה והיציאה.

אורז. 7.37. גשר מדידה לקביעת הערכים האבסולוטיים של הפרש הטמפרטורה והטמפרטורה ב-2 נקודות; U Br הוא מתח הגשר.

ההתקן העיקרי של מעגל המדידה מוצג באיור. 7.37. הסכימה מורכבת משני גשרי Wheatstone, והענף האמצעי (R3 - R4) של שני הגשרים משמש. המתח בין נקודות 1 ל-2 מציין את הפרש הטמפרטורה בין חיישנים 1 ו-2, בעוד שהמתח בין נקודות 2 ל-3 מתאים לטמפרטורה של חיישן 2, ובין נקודות 3 ל-1 את הטמפרטורה של חיישן 1.

מדידה בו זמנית של טמפרטורה T 1 או T 2 והפרש טמפרטורה T 1 - T 2 חשובה בקביעת היעילות התרמית של מנוע חום (תהליך קרנו). כפי שאתה יודע, היעילות W מתקבלת מהמשוואה W \u003d (T 1 - T 2) / T 1 \u003d ∆T) / T 1.

לפיכך, כדי לקבוע, אתה רק צריך למצוא את היחס בין שני המתחים ∆U D 2 ו-∆U D 1 בין נקודות 1 ל-2 ובין נקודות 2 ל-3.

התאמה מדויקת של מכשירי מדידת הטמפרטורה המתוארים דורשת התקני כיול יקרים למדי. עבור טווח הטמפרטורות 0...100°C, טמפרטורות ייחוס נגישות למדי זמינות למשתמש, שכן 0°C או 100°C, בהגדרה, הן בהתאמה נקודות ההתגבשות או נקודת הרתיחה של מים טהורים.

כיול ב-0°C (273.15°K) מתבצע במים עם קרח נמס. לשם כך ממלאים כלי מבודד (למשל תרמוס) בחתיכות קרח מרוסקות בכבדות וממלאים במים. לאחר מספר דקות, הטמפרטורה באמבטיה זו מגיעה בדיוק ל-0 מעלות צלזיוס. על ידי טבילת חיישן הטמפרטורה באמבטיה זו, מתקבלות קריאות החיישן התואמות ל-0°C.

כך גם לגבי כיול ב-100°C (373.15 K). כלי מתכת (למשל סיר) מלא במים למחצה. הכלי, כמובן, לא צריך להיות משקעים (אבנית) על הדפנות הפנימיות. בחימום הכלי על הכיריים מביאים את המים לרתיחה ובכך מגיעים לסימן 100 מעלות, המשמש כנקודת כיול שנייה למדחום האלקטרוני.

כדי לבדוק את הליניאריות של חיישן המכויל בצורה זו, נדרשת לפחות נקודת בקרה אחת נוספת, שאמורה להיות ממוקמת קרוב ככל האפשר לאמצע הטווח הנמדד (כ-50 מעלות צלזיוס).

לשם כך, המים המחוממים מקוררים שוב לאזור שצוין והטמפרטורה שלהם נקבעת במדויק באמצעות מדחום כספית מכויל עם דיוק של 0.1 מעלות צלזיוס. בטווח הטמפרטורות של כ-40 מעלות צלזיוס, נוח להשתמש במדחום רפואי למטרה זו. על ידי מדידה מדויקת של טמפרטורת המים ומתח המוצא, מתקבלת נקודת ייחוס שלישית, אשר יכולה להיחשב כמדד ללינאריות של החיישן.

שני חיישנים שונים, מכוילים בשיטה שתוארה לעיל, נותנים קריאות זהות בנקודות P 1 ו-P 2, למרות המאפיינים השונים שלהם (איור 7.38). מדידה נוספת, כמו טמפרטורת הגוף, חושפת את אי-הליניאריות של המאפיין INחיישן 2 בנקודה P 1. מאפיין ליניארי אבלחיישן 1 בנקודה P 3 מתאים בדיוק ל-36.5% מסך המתח בטווח הנמדד, בעוד המאפיין הלא ליניארי B מתאים למתח נמוך בבירור.

אורז. 7.38. קביעת הליניאריות של מאפייני החיישן בטווח של 0...100ºС. ליניארי ( אבל) ולא ליניארי ( IN) המאפיינים של החיישנים חופפים בנקודות הייחוס של 0 ו-100ºС.

=======================================================================================

    חיישני טמפרטורה עשויים פלטינה וניקל

    צמדים תרמיים

    חיישני טמפרטורת סיליקון

    חיישני טמפרטורה משולבים

    בקר טמפרטורה

    תרמיסטורים NTC

    תרמיסטורים PTC

    חיישן רמת תרמיסטור PTC

    מדידת הפרש טמפרטורה וכיול חיישן

חיישני לחץ, זרימה ומהירות

כמו חיישני טמפרטורה, חיישני לחץ הם מהנפוצים ביותר בטכנולוגיה. עם זאת, עבור אנשים שאינם מקצועיים, מדידת לחץ פחות מעניינת, שכן חיישני לחץ קיימים יקרים יחסית ושימוש מוגבל בלבד. למרות זאת, שקול כמה אפשרויות לשימוש בהם.

המכייל יכול לשמש גם כתרמוסטט לבאר יבש וגם כתרמוסטט נוזלי. המכייל משתמש בטכנולוגיית משאבת חום Stirling ייחודית המופעלת בגז (FPSC) כדי לקרר את התרמוסטט עד ל-100 מעלות צלזיוס. מראה חיצונימקום העבודה מוצג באיור 4.

איור 4 - מראה מקום העבודה

לתרמוסטט המכייל שני אזורים עם ויסות נפרד. הרגולטור של האזור התחתון שומר על ערך הטמפרטורה שנקבע, והאזור העליון שומר על הפרש טמפרטורה "אפס" ביחס לאזור התחתון. שיטה זו מבטיחה אחידות בטמפרטורה גבוהה אזור עבודהושגיאה נמוכה במשימה שלו.

המכייל מצויד במעגל מדידת אותות RTD ייחוס חיצוני. מדחום כזה מותקן ליד החיישן המאומת ומחובר למחבר מיוחד של המכייל. זה מפשט מאוד את הכיול בשיטת ההשוואה, שיש לה שגיאה קטנה בהרבה.

המכייל מצויד במעגל DLC - פיצוי דינמי להשפעת איבוד החום דרך החיישנים הנבדקים. מדחום ה-DLC מותקן ליד הגשש לאימות, הוא מודד את הפרש הטמפרטורה באזור העבודה של צינור ההכנסה ושולט על הרגולטור של האזור העליון של התרמוסטט. זה מבטיח אחידות גבוהה של פיזור הטמפרטורה באזור העבודה עד 60 מ"מ מתחתית הצינור, ללא קשר למספר ו/או הקוטר של החיישנים המוכנסים.

המכייל מאפשר לך למדוד את האותות של צמדים תרמיים מאומתים ומדדי חום התנגדות (mV, Ohm, V, mA) בהתאם ל-GOST, IEC ו-DIN.

תכונות ייחודיות:

הגבול הנמוך ביותר טמפרטורה שלילית-100 מעלות צלזיוס;

יציבות גבוהה במיוחד;

אחידות טמפרטורה גבוהה באזור העבודה עד 60 מ"מ מתחתית צינור ההכנסה;

שגיאה נמוכה;

מעגל פיצוי דינמי שאין שני לו להשפעת העמסת התרמוסטט;

חימום מהיר, קירור;

פיצוי מלא של השפעת עליות וחוסר יציבות של אספקת החשמל;

אמצעים מובנים למדידת אותות המוצא של חיישני טמפרטורה שונים;

מעגל מובנה למדידת האות של מדחום התנגדות אינטליגנטי ייחוס חיצוני, שבזיכרון שלו מאוחסנים מקדמי כיול בודדים;

שמירת תוצאות כיול/אימות במהלך זיכרון פנימיכַּיָל;

ממשק משתמש ידידותי מבוסס תפריט Russified;

אוטומציה מלאה של אימות/כיול חיישני טמפרטורה הן במצב עצמאי והן בעבודה עם תוכנת PC פועלת, כולל אימות של מספר חיישנים בו זמנית באמצעות מתגי ASM-R.

בנוסף לאספקת הגדרות הטמפרטורה, הכיול מבצע אוטומטית אימות/כיול במצב שינוי טמפרטורה שלב, וכן (בגרסה B) כיול ממסר תרמי.

תוכנת Russified מאפשרת:

אמת חיישני טמפרטורה במצב אוטומטי או העלה משימות אימות/כיול לכייל ולאחר השלמתו במצב לא מקוון, העבר את תוצאות האימות למחשב.

כייל מחדש את המכייל לאותות טמפרטורה ואותות חשמליים.

התוכנה מספקת גישה לניהול כל הפונקציות של המכיילים ובנוסף מאפשרת לטעון מספר משימות כיול לכייל ולאחר ביצוען, במצב עצמאי או אוטומטי, להעביר את התוצאות למחשב אישי עבור עיבוד ואחסון.

באמצעות התוכנה ניתן להתאים את מד החום הפנימי ("READ") של המכיילים וכן את התעלות למדידת כמויות חשמל, לרבות ערוץ המדחום החיצוני ("TRUE"). נָתוּן תוֹכנָהמאפשר להטעין לכייל מאפיין כיול עבור ממיר תרמי התנגדות חיצוני בעל דיוק מוגבר.

מבנה תוכנה:

תמיכה במכשירי מדידת טמפרטורה מכוילים/מכוילים;

תצורה של הסכימה לאימות/כיול של מכשירי מדידת טמפרטורה;

מתזמן בדיקת/כיול טמפרטורה MI;

אימות/כיול מכשירי מדידת טמפרטורה באמצעות מחשב.

מחברים לחיבור למחשב, כמו גם לחיבור התקנים חיצוניים מוצגים באיור 5.

איור 5 - מחברים דיגיטליים.

  • התקנה, התקנה וחיבור של מנתחים נייחים.
  • יישום מס' 4: כיול חיישן טמפרטורה.

    עם השחרור מהייצור, מכויל חיישן הטמפרטורה המובנה בחיישן האמפומטרי לפי הנוהל, שאלגוריתם הביצוע שלו מתועד בתפריט השירות של הנתח. עליך לכייל את חיישן הטמפרטורה רק בעת החלפת החיישן בחדש. במקרה זה, חבר את החיישן החדש ל מכשיר מדידהולהפעיל את הנתח. כדי לכייל את חיישן הטמפרטורה, עליך להרכיב את ההתקנה המוצגת באיור. הגדרה זו אמורה לספק שלושה סולמות טמפרטורה בטווח של 5-50 מעלות צלזיוס. בצורה פשוטה. כדי לעשות זאת, אתה צריך תרמוס, כוס מים מזוקקים בטמפרטורת החדר וכוס פלסטיק עם קרח. יוצקים מים מזוקקים מחוממים ל-50 +5 מעלות צלזיוס לתוך תרמוס. יוצרים חור בקוטר 10 מ"מ בכוס עם קרח. כדי להגדיל את קוטר החור הזה ל-16 מ"מ, מלאו אותו מים חמים. לאחר 5-10 דקות, למים שבחור תהיה טמפרטורת המסת הקרח של ~ 0 o C.

    כדי לכייל את חיישן הטמפרטורה, עבור לתפריט כיול השירות. לשם כך, היכנס לתפריט הכיול ובזמן החזקת מקש "DOWN", הקש על מקש "ENTER". בתפריט השירות שמופיע בחר באפשרות "טמפרטורות", הקש "ENTER".

    בחלון שנפתח בחר באפשרות "נקודת נמוכה" והקש "ENTER".

    טבלו את החיישן ומדחום הייחוס בכוס מבוקרת טמפרטורה עם טמפרטורה של הסימון התחתון של הסולם: 5 + 1 o C או בבאר בכוס עם קרח.


    בחלון שנפתח יש להזין את הטמפרטורה של נקודת השפל באמצעות מקשי הסמן ולחצו על "ENTER".

    לאחר הודעת כיול נקודה נמוכה מוצלחת, תפריט כיול חיישן הטמפרטורה יופיע שוב על המסך. בחר באפשרות Top Point והקש ENTER.

    לטבול את החיישן ואת מד החום הייחוס לתוך כוס או תרמוס עם שליטה בטמפרטורה עם הטמפרטורה של הסימון העליון של הסולם ולאחר המתנה לקריאות מד החום להתייצבות, לחץ על "ENTER".

    קרא את קריאת מד החום הייחוס והשתמש במקשי הסמן כדי להזין ערך זה.

    אם כיול הנקודה הגבוהה מצליח, תפריט כיול חיישן הטמפרטורה יופיע שוב על המסך. בחר באפשרות "תיקון T" ולחץ על "ENTER".


    בצע את ההוראות המוצגות בתצוגת הנתח ולחץ על ENTER.

    המתן עד לקביעת קריאות מד החום ולחץ על "ENTER".

    קרא את קריאת הטמפרטורה ממדחום הייחוס והזן ערך זה באמצעות לוח המקשים. לחץ אנטר".