pt100高精度计算方法
Pt100热电阻计算公式及分度表
PtIOO热电阻计算公式及分度表
热电阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t] 的形式,t
表示摄氏温度,Ro是零摄氏度时的电阻值,A、B、C都是规定的系数,对于Pt100,Ro就
等于100,
0到850度
Rt=R0 ( 1+A*t+B*t A2 )
-200 到0
Rt=R0[1+A*t+BtA2+C(t-100)A3]
R0是0度是铂电阻的阻值
A=3.940*乘10负3次幕
B=-5.802 乘10负7次幕
C=-4.274 乘10 的负12
Pt100,就是说它的阻值在0度时为100欧姆,负200度时为18.52欧姆,200度时为175.86 欧姆,800度时为375.70欧姆。
Pt100温度传感器的主要技术参数如下:测量范围:-200 C〜+850 C;允许偏差值△《:A
级土(0.15 + 0.002 | t ,| )B 级土(0.30 + 0.005 | t 热响应时间<30s ;最小置入深度:
热电阻的最小置入深度》200mm ;允通电流w 5mAPt1另外卜温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。
看到了?电流不能大于5mA,而电阻是随温度变化的,所以电压也要注意。
为了提高温度测量的准确性,应使用1V电桥电源、A/D转换器的5V参考电源要稳定在1mV级;在价格允许的情况下,PtIOO传感器、A/D转换器和运放的线性度要高。
同时,利用软件矫正其误差,可以使测得温度的精度在土
0.2〔
PtIOO热电阻分度表。
PT100传感器精度及检定
热电阻工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻种类(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
(2)铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装;④使用寿命长。
Pt100热电阻计算公式及分度表教学文稿
Pt100热电阻计算公式及分度表
热电阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t] 的形式,t表示摄氏温度,Ro是零摄氏度时的电阻值,A、B、C都是规定的系数,对于Pt100,Ro就等于100,
0到850度
Rt=R0(1+A*t+B*t^2)
-200到0
Rt=R0[1+A*t+Bt^2+C(t-100)^3]
R0是0度是铂电阻的阻值
A=3.940*乘10负3次幂
B=-5.802乘10负7次幂
C=-4.274乘10的负12
Pt100,就是说它的阻值在0度时为100欧姆,负200度时为18.52欧姆,200度时为175.86欧姆,800度时为375.70欧姆。
Pt100温度传感器的主要技术参数如下:测量范围:-200℃~+850℃;允许偏差值△℃:A 级±(0.15+0.002│t│),B级±(0.30+0.005│t│);热响应时间<30s;最小置入深度:热电阻的最小置入深度≥200mm;允通电流≤5mA。
另外,Pt100温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。
看到了?电流不能大于5mA,而电阻是随温度变化的,所以电压也要注意。
为了提高温度测量的准确性,应使用1V电桥电源、A/D转换器的5V参考电源要稳定在1mV级;在价格允许的情况下,Pt100传感器、A/D转换器和运放的线性度要高。
同时,利用软件矫正其误差,可以使测得温度的精度在±0.2℃。
Pt100热电阻分度表。
pt1000温度计算公式(一)
pt1000温度计算公式(一)PT1000温度计算公式1. 什么是PT1000温度计算公式?PT1000是一种白金电阻温度传感器,常用于工业自动化领域中的温度测量。
PT1000温度计算公式是通过该传感器的电阻值来计算温度的数学公式。
以下是一些相关的计算公式:2. PT1000电阻与温度之间的关系PT1000传感器的电阻值会随着温度的变化而发生变化。
有两种常用的温度与电阻关系模型,分别是美国工程师委员会(Callendar-van Dusen)和国际温标(ITS-90)。
Callendar-van Dusen模型Callendar-van Dusen模型是一个三参数模型,用于描述PT1000电阻与温度之间的关系。
其计算公式如下:T = A + B * R + C * R^2其中,T表示温度(单位:摄氏度),R表示PT1000的电阻值(单位:欧姆),A、B和C是模型的三个参数。
以下是一个使用Callendar-van Dusen模型计算PT1000温度的示例:假设A=,B=×10-3,C=×10-8,PT1000的电阻值为1100欧姆,代入计算公式可得:T = + ×10^-3 * 1100 + ×10^-8 * 1100^2 ≈ ℃因此,当PT1000的电阻值为1100欧姆时,温度大约为摄氏度。
ITS-90模型ITS-90模型是国际温标委员会制定的温度与电阻关系模型。
该模型使用了更精确的计算公式,但相应的计算复杂度也更高。
3. 其他影响PT1000温度计算的因素除了电阻值外,还有其他因素也会影响PT1000温度的计算结果,例如:电流影响PT1000的电阻值计算通常需要使用特定的电流值。
如果电流值发生变化,计算公式中的参数可能需要进行调整。
传感器安装环境传感器的安装环境会对温度计算产生影响。
例如,气流和温度梯度可能导致测量误差,需要在计算中进行修正。
4. 小结PT1000温度计算公式是通过电阻值来计算温度的数学公式。
Pt100热电阻计算公式及分度表
Pt100热电阻计算公式及分度表
热电阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t] 的形式,t表示摄氏温度,Ro是零摄氏度时的电阻值,A、B、C都是规定的系数,对于Pt100,Ro就等于100,
0到850度
Rt=R0(1+A*t+B*t^2)
-200到0
Rt=R0[1+A*t+Bt^2+C(t-100)^3]
R0是0度是铂电阻的阻值
A=3.940*乘10负3次幂
B=-5.802乘10负7次幂
C=-4.274乘10的负12
Pt100,就是说它的阻值在0度时为100欧姆,负200度时为18.52欧姆,200度时为175.86欧姆,800度时为375.70欧姆。
Pt100温度传感器的主要技术参数如下:测量范围:-200℃~+850℃;允许偏差值△℃:A 级±(0.15+0.002│t│),B级±(0.30+0.005│t│);热响应时间<30s;最小置入深度:热电阻的最小置入深度≥200mm;允通电流≤5mA。
另外,Pt100温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。
看到了?电流不能大于5mA,而电阻是随温度变化的,所以电压也要注意。
为了提高温度测量的准确性,应使用1V电桥电源、A/D转换器的5V参考电源要稳定在1mV级;在价格允许的情况下,Pt100传感器、A/D转换器和运放的线性度要高。
同时,利用软件矫正其误差,可以使测得温度的精度在±0.2℃。
Pt100热电阻分度表。
PT100传感器精度及检定
热电阻工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻种类(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
(2)铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装;④使用寿命长。
pt100高精度计算方法
一种精密的热电阻测温方法【字体:大中小】来源:电子产品世界作者:吉林化工学院自动化系梁伟摘要: 本文介绍了一种采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的方法,对于Pt100热电阻,检测分辨率可以达到0.005W。
同时采用计算的方法,能够使获得的温度准确度达到0.05℃。
关键词: 恒压;三线制;热电阻;精度引言温度参数是目前工业生产中最常用的生产过程参数之一,对温度的测量虽然有许多不同的方法,但热电阻凭借其优良的特性成为目前工业上温度测量中应用最广泛普遍的传感元件之一。
由于金属铂优良的物理特性,使它成为制造热电阻的首选材料。
它能够制造成体积微小的薄膜形式,或者缠绕在陶瓷和云母基板上制造出高稳定性的温度传感器,能够适应各种复杂的测温场合。
一般在-200℃至+400℃的温度范围内,Pt100热电阻温度传感器是首选测温元件。
目前在各种检验设备中,如各种检验用恒温槽,都要求设备能够提供高精度的温度指示,这就要求作到对温度的高精度测量。
又如,在配置Pt100热电阻传感器的智能型二线制一体化温度变送器中,也要求对温度有高精度的测量,这样才能够保证变送器在全量程范围内的高精度。
为了消除导线电阻对测量的影响,在实验室和工业应用中,都是采用三线制引线接法来消除导线电阻影响的。
本文介绍的就是一种精密测量三线制热电阻阻值的方案,同时提供了高精度的温度转换方法。
三线制热电阻阻值检测电路图1是一个采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的检测电路,实际是一个高精度温度变送器的检测部分。
它采用AD7705作为模数转换器,系统控制CPU采用P87LPC764,整体系统是一个低功耗系统。
图1中,电阻体RT接成了三线制,RL为三根导线电阻,一般每根导线电阻在5W之内。
电阻体与测量电路以A、B、C三点连接,实际上是与电阻R 构成了对电压VREF的分压电路。
一般情况下,为避免驱动电流导致电阻体发热引起测量误差,电流应该小于3mA,这里笔者通过选择VREF和R,使驱动热电阻的电流约为0.6 mA左右。
Pt100的高精度测温方法
一Pt100 的高精度测温方法1.在工业生产过程中,温度一直都是一个很重要的物理参数,温度的检测和控制直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在国民经济的各个领域中都受到了人们的普遍重视。
温度检测类仪表作为温度测量工具,也因此得到广泛应用。
由于传统的温度测量仪器响应慢、精度低、可靠性差、效率低下,已经不能适应高速发展的现代化工业。
随着传感器技术和电子测量技术的迅猛发展,以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业现场,新型的电子测温仪器不仅操作简单,而且精度比传统仪器有很大提高。
目前在工业生产现场使用最广泛的温度传感器主要有热电偶和热电阻,例如铂热电阻Pt100就是使用最广泛的传感器之一。
2. Pt100 的特性铂电阻是用很细的铂丝(Ф0.03~0.07mm)绕在云母支架上制成,是国际公认的高精度测温标准传感器。
因为铂电阻在氧化性介质中,甚至高温下其物理、化学性质都非常稳定,因此它具有精度高、稳定性好、性能可靠的特点。
因此铂电阻在中温(-200~650℃)范围内得到广泛应用。
目前市场上已有用金属铂制作成的标准测温热电阻,如Pt100、Pt500、Pt1000等。
它的电阻—温度关系的线性度非常好,如图1所示是其电阻—温度关系曲线,在-200~650℃温度范围内线性度已经非常接近直线。
铂电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示:在0~650℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2)在-190~0℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数,A=3.96847×10-3;B=-5.847×10-7;C=-4.22×10-12;图1 Pt100 的电阻—温度关系曲线Rt 为温度为t 时的电阻值;R0 为温度为0℃时的电阻值,以Pt100 为例,这种型号的铂热电阻,R0 就等于100Ω,即环境温度等于0 度的时候,Pt100 的阻值就是100Ω。
PT100计算公式
PT100计算公式PT100计算公式热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器,它主要特点就是测量精度高,性能稳定.下面的是在单片机程序中我自己使用计算公式: 一:相关资料中给出的公式:1. 铂热电阻的温度特性.在0~850℃范围内Rt=R0(1+A*t+B*t^2)在-200~0℃范围内Rt=R0[1+A*t+B*t^2+C*(t-100)*t^3]式中A,B,C的系数各为:A=3.90802×10^-3℃-1B=-5.802×10^-7℃-2C=-4.27350×10^-12℃-42. 铜热电阻的温度特性:在-50~150℃范围内Rt=R0[1+A*t+B*t^2+C*t^3]A=4.28899×10^-3℃^-1B=-2.133×10^-7℃^-2C=1.233×10^-9℃^-3二,程序中我自己使用的计算公式:2.温度测量技术(PT100):当T< 0RT=Rt当T > 420RT= Rt+ Rt2*2.15805393*10-6当0<T< 420RT= Rt*[1+(R420-Rt)*3.301723797*10-7]+ Rt2*2.15805393*10-6相关系数及说明:RT为对应与温度的线形值,其结果等效于显示温度值Rt为实际测量的阻抗值,其值是已经减去100?(电桥差放的参考值)的值对应的16进制值:3.301723797*10-7 = B142h * 2^-372.15805393*10-6 = 90D3h * 2^-34R420 = (25390-10000)*2.517082601*128 = 4BA8F3h(4958451.35736192)其中这里的结果都是已经乘100的值,在显示的时候应该先处理.三:温度测量技术(CU50):RT=Rt(1+at)RT和Rt分别为温度为T℃和0℃时候的阻抗值.a为铜电阻的温度系数.一般取4.25×10^-3/℃~4.28×10^-3/℃。
热电阻pt100计算方法
热电阻pt100计算方法
宝子们,今天咱们来唠唠热电阻PT100的计算方法呀。
PT100呢,它在0摄氏度的时候电阻值是100欧姆哦。
它的电阻值和温度之间有个特定的关系。
一般来说,在比较小的温度范围内,这个关系近似是线性的。
如果咱们想根据电阻值算温度呢,有个简单的公式可以参考哦。
大致是温度 = (测量得到的电阻值 - 100)/ 0.385(这里的0.385是PT100的一个近似的温度系数啦)。
比如说,你测量到PT100的电阻值是103.85欧姆,那按照这个公式算,温度就是(103.85 - 100)/ 0.385 = 10摄氏度呢。
而且呀,在使用PT100测量温度的时候,还得考虑到一些误差因素呢。
比如说线路的电阻呀,要是线路很长,那线路电阻可能就会对测量结果有影响。
这时候就需要一些补偿的方法啦,像三线制或者四线制的连接方式。
三线制呢,就是在热电阻的一端引出三根线,通过一定的电路连接和计算,可以减小线路电阻带来的误差。
四线制就更精确啦,它能更好地消除线路电阻的影响。
宝子们,PT100的计算虽然有点小复杂,但只要掌握了基本的方法,再考虑到那些可能影响结果的因素,就能比较准确地根据它的电阻值算出温度啦。
这在很多工业控制和温度测量的场景里可都是很有用的知识呢。
希望今天的小唠嗑能让你对PT100的计算方法有个初步的了解呀。
。
PT100计算公式
PT100计算公式2010-10-22 21:12:03| 分类:默认分类|字号订阅PT100计算公式热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器,它主要特点就是测量精度高,性能稳定.下面的是在单片机程序中我自己使用计算公式:一:相关资料中给出的公式:1. 铂热电阻的温度特性.在0~850℃范围内Rt=R0(1+At+Bt2)在-200~0℃范围内Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3]式中A,B,C的系数各为:A=3.90802×10^-3℃-1B=-5.802×10^-7℃-2C=-4.27350×10^-12℃-42. 铜热电阻的温度特性:在-50~150℃范围内Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3]A=4.28899×10^-3℃^-1B=-2.133×10^-7℃^-2C=1.233×10^-9℃^-3二,程序中我自己使用的计算公式:2.温度测量技术(PT100):当T< 0RT=Rt当T > 420RT= Rt+ Rt2*2.15805393*10-6当0<T< 420RT= Rt*[1+(R420-Rt)*3.301723797*10-7]+ Rt2*2.15805393*10-6相关系数及说明:RT为对应与温度的线形值,其结果等效于显示温度值Rt为实际测量的阻抗值,其值是已经减去100?(电桥差放的参考值)的值对应的16进制值:3.301723797*10-7 = B142h * 2^-372.15805393*10-6 = 90D3h * 2^-34R420 = (25390-10000)*2.517082601*128 = 4BA8F3h(4958451.35736192)其中这里的结果都是已经乘100的值,在显示的时候应该先处理. 三:温度测量技术(CU50):RT=Rt(1+at)RT和Rt分别为温度为T℃和0℃时候的阻抗值.a为铜电阻的温度系数.一般取4.25×10^-3/℃~4.28×10^-3/℃。
铂电阻Pt100和Pt1000温度传感器阻值计算
铂电阻Pt100和Pt1000温度传感器阻值计算
Pt100温度传感器阻值计算
电工委员会标准IEC751的方程式:
在-78℃到0℃的温度范围内:
Rt=100[1+3.90802×10-3×t-0.5802×10-6×t2-4.27350×10-12(t-100)t^3] 在0℃到+600℃的温度范围内:
Rt=100(1+3.90802×10-3×t-0.5802×10-6×t^2)
其中:Rt是温度t时的阻值(单位:Ω)
t是温度(单位:℃)
Pt100厚膜铂电阻温度传感器允许通过的工作电流为≦5mA
Pt1000温度传感器阻值计算:
R(t)=R0(1+At+Bt2)
R(t)是温度为t时铂热电阻的电阻值,Ω;
(t)为温度,℃
R0是温度为0℃时铂热电阻的电阻值,Ω;
A、B为分度常数。
分度常数:A=0.0038623139728
B=-0.00000065314932626
Pt1000厚膜铂电阻温度传感器的电阻值与温度的关系偏离所给分度表的允差不超过
±(0.30+0.005∣t∣)
注:∣t∣为被测温度的绝对值(℃)
Pt1000厚膜铂电阻温度传感器允许通过的工作电流为≦0.5mA。
PT100热电阻常用计算公式及分度表
PT100热电阻常用计算公式及分度表
PT100热电阻常见的有两线制、三线制和四线制,以三线制为例讲一下计算公式。
AB=AC=115欧姆BC=5欧姆,计算一下实际温度应该为多少度?
首先记住四句话:
1、电阻每增加1欧姆,温度大致升高2.5度。
2、温度每升高1度,电阻大致升高0.385欧姆。
3、PT100热电阻0度时电阻为100欧姆,50度时电阻119.4欧姆,100度时电阻为138.5欧姆。
4、测量热电阻的时候,必须断开电源后再测量,才能保证准确性。
一、粗略计算过程:AB-BC=115-5=110欧姆110-100=10欧姆10*2.5=25度
大致温度为25度左右。
二、想要知道更加准确的温度,则需要查PT100热电阻的分度表,查一下110欧姆具体对应的温度109.35欧姆=24度,109.73欧姆=25度,110.12欧姆=26度。
PT100测温原理公式
PT100测温原理公式
PT100是用热敏电阻来测量温度的。因为在0℃的时候PT的阻值为100欧,所以叫PT100.它的电阻与温度的公式为:
Rt= Ro(1 + AT + BT² + C(T-100)T³)
其中:
A = 3.9083 E-3
B = -5.7Biblioteka 5 E-7C = -4.183 E-12 (低于0°C时)或0 (高于0°C时)。
我在修理一个PT100的测温表的时候,遇到了个问题:
PT100侧是4线连接方式,全部断开了。没有电路图。这样就搞不清楚4个头分别是接哪里的。只好用排列组合的方式测试了一下,结果发现有4种组合是可以使用的。就随便选了一组把接头焊接上了。还没有校准。另外也不知道该如何校准PT100的测温头。
PT100传感器精度及检定
热电阻工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻种类(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
(2)铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装;④使用寿命长。
Pt100 的高精度测温方法
Pt100 的高精度测温方法1.在工业生产过程中,温度一直都是一个很重要的物理参数,温度的检测和控制直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在国民经济的各个领域中都受到了人们的普遍重视。
温度检测类仪表作为温度测量工具,也因此得到广泛应用。
由于传统的温度测量仪器响应慢、精度低、可靠性差、效率低下,已经不能适应高速发展的现代化工业。
随着传感器技术和电子测量技术的迅猛发展,以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业现场,新型的电子测温仪器不仅操作简单,而且精度比传统仪器有很大提高。
目前在工业生产现场使用最广泛的温度传感器主要有热电偶和热电阻,例如铂热电阻Pt100就是使用最广泛的传感器之一。
2. Pt100 的特性铂电阻是用很细的铂丝(Ф0.03~0.07mm)绕在云母支架上制成,是国际公认的高精度测温标准传感器。
因为铂电阻在氧化性介质中,甚至高温下其物理、化学性质都非常稳定,因此它具有精度高、稳定性好、性能可靠的特点。
因此铂电阻在中温(-200~650℃)范围内得到广泛应用。
目前市场上已有用金属铂制作成的标准测温热电阻,如Pt100、Pt50 0、Pt1000等。
它的电阻—温度关系的线性度非常好,如图1所示是其电阻—温度关系曲线,在-200~650℃温度范围内线性度已经非常接近直线。
铂电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示:在0~650℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2)在-190~0℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数,A=3.96847×10-3;B=-5.847×10-7;C=-4.22×10-12;图1 Pt100 的电阻—温度关系曲线Rt 为温度为t 时的电阻值;R0 为温度为0℃时的电阻值,以Pt100 为例,这种型号的铂热电阻,R0 就等于100Ω,即环境温度等于0 度的时候,Pt100 的阻值就是10 0Ω。
PT1000计算方法
PT100热电阻值计算电工委员会标准IEC751的方程式:在-78℃到0℃的温度范围内:Rt=100[1+3.90802×10-3×t-0.5802×10-6×t2-4.27350×10-12(t-100)t^3] 在0℃到+600℃的温度范围内:Rt=100(1+3.90802×10-3×t-0.5802×10-6×t^2)其中:Rt是温度t时的阻值(单位:Ω)t是温度(单位:℃)PT100厚膜铂电阻温度传感器允许通过的工作电流为≦5mAPT1000热电阻值计算:R(t)=R0(1+At+Bt2)R(t)是温度为t时铂热电阻的电阻值,Ω;(t)为温度,℃R0是温度为0℃时铂热电阻的电阻值,Ω;A、B为分度常数。
分度常数:A=0.0038623139728B=-0.00000065314932626PT1000厚膜铂电阻温度传感器的电阻值与温度的关系偏离所给分度表的允差不超过±(0.30+0.005∣t∣)注:∣t∣为被测温度的绝对值(℃)PT1000厚膜铂电阻温度传感器允许通过的工作电流为≦0.5mAPt100温度传感器的使用,Pt100温度传感器是一个模拟信号,它在实际应用中有二种形式:一种是不需要显示的主要采集到plc,这样的话在使用的时候就是只需要一块pt100的集成电路,要注意的是这个集成电路采集的不是电流信号是电阻值,pt100的集成电路(需要一个+-12VDC电源提供工作电压)直接把采集到的电阻变为1-5VDC输入到plc,经过简单的+-*/计算就可以得到相应的温度值.(这样的形式可以同时采集多路),还有一种就是单独的一个pt100温度传感器(工作电源是24VDC),产生一个4-20MA的电流,然后再通过一个4-20MA电流电路板把4-20MA的电流变为1-5V电压,这个不一样的就是可以窜连一个电磁指示仪表,其他的基本一样就不作详细说明了.。
PT100简单算法笔记-电路附图
说明:
本电路适用于3线制PT100高精度测量;
电路中R8、9、10、19用来模拟PT100,其中R19为PT100铂电阻,R8、9、10分别对应其三根等长度导线(阻值随意,但需一致)。
实际测试时U1、U2使用双运放TL072I,U3~U6使用TL074I;
运放全部使用+12V和-5V不对称电源,当然也可使用±12或±5V对称电源。
U1、U2构成主检测放大电路,U1对导线电阻进行抵消补偿(取决于电阻R2、3、4、5电阻取值比例),U2主要完成实际铂电阻阻值到电压的转换输出。
最终输出结果:0Ω对应0V,100Ω对应+1V,即每1Ω对应10 mV。
U3~6构成1mA高精度恒流源,Q1选用任意线性小功率NPN三极管即可,如:S8050、S9014、2N5551等等。
U3输入+端连接+1V稳压源,实际使用时用LM285-2.5稳压芯片加20K可调电阻构成+1V稳压源电路(图中未画出,大家可随便自己做一个,注意+1V 输出端最好加一个0.1~10uf的滤波电容,即加在U3输入+端与地之间)。
具体原理和参数大家自己分析。
实际使用电路中除了做PT100模拟的R8、9、10、19,其余电阻参数与图中一致。
电路接好后,调节U3 输入+端基准电压源使输出电流为1.000mA即可。
注意运放最好选用低输入失调电压的运放。
电路如下:
1:整体图
2:局部A,U1及周围电路。
3:局部B,U2及周围电路。
4:局部C,1mA恒流源电路。
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A/D转换器,输入带有可编程放大器,这里采用了8倍增益,通道1检测
VAC,通道2检测VAB。参见图1,很容易可以获得如下的关于VAB和VAC的
关系式1和2,它们实际上是以RT和RL为未知数的二元一次方程,很容易
求解出RT,即式3。
VAB=VREF*RL/(R+RT+2*RL)
(1)
VAC=VREF*(RT+2*RL)/(R+RT+2*RL)
构成了对电压VREF的分压电路。一般情况下,为避免驱动电流导致电阻
体发热引起测量误差,电流应该小于3mA,这里笔者通过选择VREF和R,
使驱动热电阻的电流约为0.6 mA左右。当在VREF和R是已知的前提下,
通过检测VAB和VAC,就能够通过计算的方法得到RT,从而求得实际温度。
VAB和VAC的检测由AD7705完成,它是一个具有双输入通道,16位的Σ-Δ
解决这个校准问题也不复杂,需要使用两个不同电阻值的模拟电阻来进
行两次测量,然后求解出R和VREF,模拟的电阻可以使用高精度电阻箱。
例如第一次接入R1=100W,第二次接入R2=200W,会得到如下的关系式4、
5、6、7,根据它们,可以求解出关系式8、9、10,从而获得校准后的R
和VREF,然后把获得的校准值存入系统的EEPROM,就可以作为正式测量
rl=vab1*R1/(vac1-2*vab1);
break;
case 1:
/*校准大量程,之前必须基准小量程!!!*/
vac2=ad_pro(1);
/*R2=ห้องสมุดไป่ตู้00;校准电阻=200欧*/
v=ad_pro(1);
vac2=(vac2+v)/2;
vab2=ad_pro(2);
v=ad_pro(2);
}
else /*摄氏零度以下处理*/
{
rt1=100+t*(0.390802-0.0000580195*t);
}
t=t+(rt-rt1)/0.36;
}
while(((rt-rt1)>0.005)||(rt1-rt)>0.005);
/*计算余差最终小于0.005欧*/
return(t)
/*试差结束,返回浮点数温度值*/
process_t()
/*测量温度求解函数,已知R,VREF*/
{
data float vac,vab,rt,rt1,t;
vac=ad_pro(1);
vab=ad_pro(2); /*A/D转换获得VAB和VAC*/
rt1=r*(vac-2*vab)/(vref-vac);
/*计算出热电阻当前值*/
(2)
RT=R*(VAC-2*VAB)/(VREF-VAC)
(3)
获得了RT,就可以间接推算出实际测量的温度,由于传感器是非线性的,
一般传统的方法经常采用查表、折线等方法来计算温度,但是这些方法
在有限的表格空间下都难于得到高精度,仅适用于精度要求不高的工业
场合。如果采用国标中给出的Rt(t)函数公式加试差法推导温度值,能
rt=lubo(rt1);
/*滑动加权滤波*/
t=(rt-100)/0.36;
/*首先按照400度量程线性估计当前温度*/
do
/*采用试差法循环计算,刚才估计的t做初始值*/
{
if(rt<100) /*摄氏零度以下处理*/
{
rt1=100+t*(0.390802-0.0000580195*t-
0.000000000427351*(t-100)*t*t);
}
R及VREF的校准
上面求解测量温度的过程中是把R和VREF都作为已知参数来处理的,表
面上看,它们都是有标称值的,不过它们的标称值都是有误差的。其中
R为高稳定性的金属膜电阻,它的精度为0.1%,VREF取自LM285,它的出
厂稳定值范围为1.235±0.01V,这样的误差对于高精度测量是不允许
的,解决的办法就是对它们进行校准。
够获得极高精度,但是在以往的计算机处理方法中由于考虑到程序的复
杂性,一般都回避采用浮点计算方法,不过目前的C51编译器已经具有
极高的效率,同时,程序存储空间也不是问题,因此笔者采用了这种高
精度的计算方法,下面是计算RT及测量温度的一个C51函数,它采用的
检测对象是符合IEC751标准,TRC=0.003851的Pt100热电阻。
default:
break;
}
结语 实验测试结果表明,本设计达到了预计要求,采用本方法设计的二线制 温度变送器已经形成产品并大量应用于工业现场。本文提出的检测和计 算方法对于使用铂热电阻传感器的精密测温设备的设计具有一定的借 鉴和参考价值。
法确定测量温度值。例如:如果测试的电阻值等于109.73 ,假设查询 表格精度为10℃,那么两个最接近的值是107.79 (20℃)和111.67 (30℃)。综合考虑这三个数据,利用下式进行计算:
RT时的已知参数了。
VAB1=VREF*RL/(R+R1+2*RL)
(4)
VAC1=VREF*(R1+2*RL)/(R+R1+2*RL)
(5)
VAB2=VREF*RL/(R+R2+2*RL)
(6)
VAC2=VREF*(R2+2*RL)/(R+R2+2*RL)
(7)
RL=VAB1*R1/(VAC1-2*VAB1)
[(测量值-最接近的低阻值)/(最接近的高阻值-最接近的低阻值)] x (分 辨率 ℃) + 最接近的低温度值 = [(109.73-107.79)/(111.67107.79)]*10℃+20℃=25℃。
引言 温度参数是目前工业生产中最常用的生产过程参数之一,对温度的测量 虽然有许多不同的方法,但热电阻凭借其优良的特性成为目前工业上温 度测量中应用最广泛普遍的传感元件之一。由于金属铂优良的物理特 性,使它成为制造热电阻的首选材料。它能够制造成体积微小的薄膜形 式,或者缠绕在陶瓷和云母基板上制造出高稳定性的温度传感器,能够 适应各种复杂的测温场合。一般在-200℃至+400℃的温度范围内,Pt100 热电阻温度传感器是首选测温元件。 目前在各种检验设备中,如各种检验用恒温槽,都要求设备能够提供高 精度的温度指示,这就要求作到对温度的高精度测量。又如,在配置 Pt100热电阻传感器的智能型二线制一体化温度变送器中,也要求对温 度有高精度的测量,这样才能够保证变送器在全量程范围内的高精度。 为了消除导线电阻对测量的影响,在实验室和工业应用中,都是采用三 线制引线接法来消除导线电阻影响的。本文介绍的就是一种精密测量三 线制热电阻阻值的方案,同时提供了高精度的温度转换方法。
/*R,VREF校准函数*/
{
data float vac1,vab1,vac2,vab2,v,r,vref;
if(comm_flag==1) /*每收到一次命令处理一次*/
{
comm_flag=0; /*首先清除通讯标志*/
switch(comm._dat) /*根据发来的命令具体操作*/
{
case 0:
三线制热电阻阻值检测电路 图1是一个采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的检测电路,实 际是一个高精度温度变送器的检测部分。它采用AD7705作为模数转换 器,系统控制CPU采用P87LPC764,整体系统是一个低功耗系统。 图1中,电阻体RT接成了三线制,RL为三根导线电阻,一般每根导线电
阻在5W之内。电阻体与测量电路以A、B、C三点连接,实际上是与电阻R
一种精密的热电阻测温方法
【字体:大 中 小】 来源:电子产品世界
作者: 吉林化工学院自动化系 梁伟
摘 要: 本文介绍了一种采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值 的方法,对于Pt100热电阻,检测分辨率可以达到0.005W。同时采用计 算的方法,能够使获得的温度准确度达到0.05℃。 关键词: 恒压;三线制;热电阻;精度
(8)
R=(VAB1*(R2+2*RL)*(R1+2*RL)-RL*VAC2*(R2+2*RL))/
(RL*VAC2-VAB1*(R2+2*RL))
(9)
VREF=VAC1*(R+R1+2*RL)/(R1+2*RL)
(10)
下面是校准过程的C51程序,系统通过串行口发送两次校准命令完成校
准。
void jiaozhun()
vab2=(vab2+v)/2;
r=(vab1*(R2+2*rl)*(R1+2*rl)-
rl*vac2*(R2+2*rl))/(rl*vac2-vrl1*(R2+2*rl));
vref=vac1*(r+R1+2*rl)/(R1+2*rl);
eeprom(r,vref);
/*写入EEPROM*/
break;
/*校准小量程,然后必须校准大量程!!!*/
vac1=ad_pro(1);
/*R1=100;校准电阻=100欧*/
v=ad_pro(1);
vac1=(vac1+v)/2; /*求两次采样平均值*/
vab1=ad_pro(2); /*导线压降*/
v=ad_pro(2);
vab1=(vab1+v)/2;