חיבור חיישני טמפרטורה

חיישני טמפרטורה הם מרכיבים חיוניים של מכשירי מדידה רבים. הם מודדים את הטמפרטורה של הסביבה וגופים שונים. מכשירים אלו נמצאים בשימוש נרחב כמדדי טמפרטורה לא רק בייצור ובתעשייה, אלא גם בחיי היומיום ובחקלאות, כלומר שם אנשים, בשל סוג הפעילות שלהם, צריכים למדוד את הטמפרטורה. ותמיד יש שאלה איך לחבר נכון חיישן כזה כדי שתפקודו יהיה מדויק ונטול שגיאות?

כדי לחבר את חיישן הטמפרטורה, לא נדרשת עבודה מסובכת, העיקר כאן הוא לעקוב אחר ההוראות בדיוק, ואז התוצאה תהיה מוצלחת, והדבר הקשה ביותר שיידרש להתקנה הוא מלחם רגיל.

חיישן טיפוסי הוא, כמכשיר שלם, כבל באורך של יותר מ-2 מטרים, שבקצהו מחובר מכשיר המדידה ישירות; הוא שונה מהכבל בצבע, בדרך כלל שחור. חבר את המכשיר ל ממיר מאנלוגי לדיגיטלי, הממיר את האות האנלוגי (זרם או מתח) מהחיישן לדיגיטלי.

אחד מפיני החיישן מוארק והשני מחובר ישירות לאגר ה-ADC עם התנגדות של 3-4 אוהם. לאחר מכן, ניתן לחבר את ה-ADC למודול רכישת המידע, אותו ניתן לחבר למחשב באמצעות ממשק USB, כאשר בעזרת תוכנה מיוחדת ניתן לבצע פעולות מסוימות על סמך הנתונים שהתקבלו.

התוכנות מאפשרות לעבוד עם המידע שהתקבל ולבצע משימות רבות הקשורות למדידת טמפרטורה. מערכות מודרניות רבות לרכישת נתונים מצוידות בצגים מיוחדים לניטור המדידות שנלקחו.

למרות הפשטות לכאורה, לחיישני טמפרטורה יש תוכניות חיבור שונות, מכיוון שלעתים קרובות יש צורך לקחת בחשבון את השגיאות הקשורות להתנגדות החוטים.

בואו נסתכל על דוגמה ספציפית. ל-PT100 התנגדות של 100 אוהם בטמפרטורת חיישן של 0 מעלות צלזיוס. אם תחבר אותו לפי המעגל הקלאסי של שני חוטים, באמצעות חוט נחושת בחתך של 0.12 מ"ר, וכבל החיבור יהיה באורך 3 מטרים, אז לשני החוטים עצמם תהיה התנגדות של כ-0.5 אוהם , וזה ייתן שגיאה, כי ההתנגדות הכוללת ב-0 מעלות כבר תהיה 100.5 אוהם, והתנגדות זו צריכה להיות בחיישן בטמפרטורה של 101.2 מעלות.

אנו יכולים לראות כי ייתכנו בעיות שגיאה הנובעות מההתנגדות של חוטי החיבור בעת חיבור למעגל דו-חוטי, אך ניתן להימנע מבעיות אלו. לשם כך, ניתן לכוונן מכשירים מסוימים, למשל, ב-1.2 מעלות.אבל התאמה כזו לא תפצה במלואה על ההתנגדות של החוטים, שכן החוטים עצמם משנים את ההתנגדות שלהם בהשפעת הטמפרטורה.

נניח שחלק מהחוטים ממוקמים קרוב מאוד לתא המחומם, יחד עם החיישן, והחלק השני רחוק ממנו ומשנה את הטמפרטורה וההתנגדות שלו בהשפעת גורמים סביבתיים בחדר. במקרה זה, ההתנגדות של חוטי 0.5 אוהם במהלך החימום לכל 250 מעלות תגדל פי 2, ויש לקחת זאת בחשבון.

כדי למנוע טעות, השתמש בחיבור תלת-חוטי כך שהמכשיר ימדוד את ההתנגדות הכוללת יחד עם ההתנגדות של שני החוטים, אם כי ניתן לקחת בחשבון את ההתנגדות של חוט אחד, פשוט תכפיל אותה מאוחר יותר ב-2. לאחר מכן, ההתנגדות של החוטים מופחתת מהסכום והקריאה של החיישן עצמו נשארת. עם פתרון זה, דיוק גבוה למדי מושגת, גם אם ההתנגדות של החוטים יכולה להיות מושפעת באופן משמעותי.

עם זאת, אפילו מעגל תלת-חוטי אינו יכול לתקן את השגיאה הקשורה לדרגה שונה של התנגדות של החוטים בשל חוסר ההומוגניות של החומר, חתכים שונים לאורך וכו'. כמובן, אם אורך החוט קטן, אז השגיאה תהיה זניחה, ואפילו עם מעגל דו-חוטי, הסטיות בקריאות הטמפרטורה לא יהיו משמעותיות. אבל אם החוטים ארוכים מספיק, אז השפעתם משמעותית מאוד. אז אתה צריך להשתמש בחיבור ארבעה חוטים כאשר המכשיר מודד את ההתנגדות של החיישן באופן בלעדי, מבלי לקחת בחשבון את ההתנגדות של החוטים.

אז מעגל דו-חוטי ישים במקרים שבהם:

• טווח המדידה אינו גבוה מ-40 מעלות, ואין צורך בדיוק גבוה, שגיאה של מעלה אחת מקובלת;

• חוטי החיבור גדולים וקצרים דיים, ואז ההתנגדות שלהם קטנה יחסית, והשגיאה של המכשיר עצמו תואמת אותם בערך: ההתנגדות של החוטים תהיה 0.1 אוהם למעלה, והדיוק הנדרש הוא 0.5 מעלות. הוא , השגיאה המתקבלת קטנה מהמותר. מעגל שלושת החוטים ישים במקרים בהם המדידות מתבצעות במרחקים של 3 עד 100 מטרים מהחיישן, והטווח הוא עד 300 מעלות, עם שגיאה מותרת של 0.5%.

למדידות מדויקות ומדויקות יותר, שבהן השגיאה לא תעלה על 0.1 מעלות, נעשה שימוש במעגל ארבעה חוטים.

ניתן להשתמש בודק קונבנציונלי כדי לבדוק את המכשיר. הטווח לחיישנים בעלי התנגדות של 100 אוהם ב-0 מעלות מתאים רק מ-0 עד 200 אוהם, טווח זה זמין לכל מולטימטר.

הבדיקה תיווצר בטמפרטורת החדר, תוך כדי קביעה אילו מחוטי המכשיר מקוצרים ואילו מחוברים ישירות לחיישן, לאחר מכן מודדים האם המכשיר מראה התנגדות שאמורה להיות לפי הדרכון בטמפרטורה מסוימת. בסוף, אתה צריך לוודא שאין קצר חשמלי על הדיור. ממיר תרמי, מדידה זו מתבצעת בתחום המגוהם. כדי לעמוד במלוא אמצעי הבטיחות, אין לגעת בכבלים ובקופסה בידיים.

אם במהלך הבדיקה הבוחן מראה התנגדות גבוהה לאין שיעור, זהו סימן לכך שנמצא בטעות שומן או מים בבית החיישן.מכשיר כזה יעבוד לזמן מה, אבל הקריאות שלו יהיו צפות.

חשוב לזכור שכל העבודה על חיבור ובדיקת החיישן צריכה להיעשות עם כפפות גומי. אין לפרק את המכשיר, ואם משהו ניזוק, למשל, אין בידוד של כבלי החשמל במקומות מסוימים, אז אין להתקין ציוד כזה. במהלך ההתקנה, החיישן עלול להפריע להתקנים אחרים הפועלים בקרבת מקום, לכן יש לכבות אותם תחילה.

אם יש לך קשיים, אז הפקיד את העבודה בידי אנשי מקצוע. באופן כללי, על פי ההוראות, הכל יכול להיעשות באופן עצמאי, אבל במקרים מסוימים עדיף לא להסתכן. לאחר השלמת ההתקנה יש לוודא שהמכשיר מקובע היטב במקום הנכון, זה חשוב מאוד. זכור שהחיישן רגיש במיוחד ללחות. אין לבצע עבודות התקנה בזמן סופת רעמים.

בצע מעת לעת בדיקות מניעה כדי לוודא שהחיישן פועל היטב. באופן כללי, האיכות שלו צריכה להיות גבוהה, לא לחסוך בקניית חיישן, מכשיר איכותי לא יכול להיות זול במיוחד, זה לא המצב כשצריך לנסות לחסוך כסף.