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PT100热电阻的认识与检测

PT100热电阻的认识与检测

PT100热电阻的认识与检测
实训目的:
1.   了解PT100热电阻的工作原理。
2.   掌握PT100热电阻使用方法。
实训设施:
过程装备安装调试技能实训装置平台、实训导线。
PT100热电阻的工作原理:
利用导体电阻随温度变化的特性,可以制成热电阻,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。常用的热电阻有铂电阻(500℃以内)和铜电阻(150℃以内)。铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷内构成,图5-1是铂热电阻的结构。
说明: 铂热电阻
 
           
图5-1铂热电阻的结构
在0~500℃以内,它的电阻Rt与温度t的关系为:Rt=Ro(1+At+Bt2),式中: Ro系温度为0℃时的电阻值(本实验的铂电阻Ro=100Ω)。A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2。铂电阻一般是三线制,其中一端接一根引线另一端接二根引线,主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制,导线电阻忽略不计)。实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出,再经放大器放大后直接用电压表显示,如图5-2所示。
               PT100热电阻的认识与检测(图2)
图5-2热电阻信号转换原理图
图中△V=V1-V2;V1=[Rt/(R3+Rt)]Vc;V2=[R4/(R4+R2)]Vc;                                                             
△V=V1-V2={[Rt/(R3+Rt)]-[R4/(R4+R2)]}Vc;
所以Vo=K△V= K{[Rt/(R3+Rt)]-[R4/(R4+R2)]}Vc。                                            
式中Rt随温度的变化而变化,其它参数都是常量,所以放大器的输出Vo与温度(Rt)有一一对应关系,通过测量Vo可计算出Rt:
Rt=R3[KR4Vc-(R4+R2)Vo]/[KVcR2+(R4+R2)Vo]。
Pt100热电阻一般应用在冶金、化工行业及需要温度测量控制的设备上,适用于测量、控制<600℃的温度。本实验由于受到温度源及安全上的限制,所做的实验温度值≤100℃。  
PT100热电阻调试步骤:
1、 PT100接法:
PT100热电阻的认识与检测(图3)
PT100热电阻两线制接法
电动调节阀接线如下:
PT100热电阻的认识与检测(图4)
 
 
 
 
 
 
 
2、 将储水箱中贮足水量,一般接近储水箱容积的3/5,然后将V2阀门打开,关闭V1、V4阀门。
3、 打开控制面板上的总电源开关,给设备上电。
4、 打开智能仪表电源,设置仪表参数(操作参考智能仪表说明书)
Sn=21,DIP=1。
记录温度测量值。
5、 在设备控制柜面板上打开水泵1电源,手动设置仪表输出控制调节阀门开度80%,给锅炉供水,观察锅炉水标,当水位大于锅炉的2/3高度,关闭水泵1电源开关,打开网孔板上的加热开关。
6、 改动仪表输出接线
加热接线如下:
PT100热电阻的认识与检测(图5)
 
 
 
 
 
 
 
7、 改变仪表输出,观察各测量值是变化,并做相应记录。
 
实训报告要求
1、 写出PT100热电阻工作原理。
2、 画出PT100热电阻接法。


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