PT100-温度变送器实验报告5

合集下载

温度变送器报告

温度变送器报告

温度变送器设计与制作专业:班级:学号:姓名:指导教师:实训地点:一、实验内容温度变送器设计与制作二、实验要求1、设计一台温度变送器电路原理图,性能指标如下:2、适配传感器:热电阻PT100;3、温度测量范围:0-200℃;4、温度测量精度:1℃;5、变送器输出: DC 0-2V;6、供电电源:DC12V;7、每组制作一台温度变送器,并测试性能指标。

三、实验目的1、掌握应用网络资源学会调研、数据分析和整理。

2、提高学生学习的自觉性和积极性与自学能力。

3、激发学生对自己所学专业的兴趣,增强自身发展信心。

4、掌握温度变送器的设计流程和技术指标。

5、掌握温度测量电路的原理和设计方法。

6、掌握电路制作的工艺流程、操作规范和计算机辅助设计方法。

四、测量工作原理1、温度变送器的由来因为感温元件品种繁多,其信号输出类型也多。

为了便于自动化检测,所以对各种温度传感器的信号输出做了统一的规定,也就是为统一的4~20mA信号。

为了使各种温度传感器的输出能统一为4~20MA的信号,所以用了温度变送器。

利用温度变送器来使输入的各种电阻和电势信号,变成了统一的4~20MA的电流信号,这就是温度变送器的由来。

2、温度变送器的工作原理温度变送器完成测量信号的采集后,转化成统一的4-20mA的电流信号输出,同时还其隔离作用。

按工作原理分类,主要是热敏电阻元件的不同。

本次试验选择热电阻(金属)作为热敏元件,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,铂热式电阻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。

热电阻测温原理及材料,热电阻测温是基于导体的电阻值,随温度的增加而增加,这一特性来进行温度检测的。

热电阻大多是由纯金属材料制成的,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰、铑等材料制成热电阻。

3、热电阻的类型普通型热电阻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的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和给温度测量带来影响。

pt100测温电路设计报告

pt100测温电路设计报告

传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。

随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。

从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。

传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。

温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一,无论是在生产实验场所,还是在居住休闲场所,温度的采集或控制都十分频繁和重要,而且,网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。

由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温传感器就会相应产生随着现代电子技术的发展,对温度的测控技术提出了更高的要求。

PT100铂热电阻温度传感器具有精度高,稳定性好等优点,测温范围为-200~650℃,使用非常方便,广泛用于电力、石油、化工、建材等行业的过程监控系统中,而且被制成各种标准温度计。

前言 (3)第一章绪论 (5)1.1温度传感器发展 (5)1.2P T100的简介 (7)第二章设计内容 (9)2.1制作P CB原理图 (9)2.2制作镜像图 (9)2.3制作电路板 (11)第三章调试电路板 (12)3.1调试电路板 (12)3.2测量并记录结果 (12)第四章总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1 温度传感器发展1传感器的概述科学技术离不开测量。

测量的目的就是要获得被测对象的有关物理或化学性质的信息,以便根据这些信息对被测对象进行评价或控制,完成这一功能的器件就我们称之为传感器。

传感器是信息技术的前沿尖端产品,被广泛用于工农业生产、科学研究和生等领域,尤其是温度传感器,使用范围广,数量多,居各种传感器之首。

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告1.实验功能要求了解铂热电阻的特性与应用;熟悉铂热电阻测温电路;利用P100铂电阻测量温度源的温度;记录温度与测量电路电压输出数据2.实验所用传感器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(650℃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管等保护管内构成。

在0-650℃以内。

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。

3.实验电路PT100铂电阻测温电路经验P100电压采集放大电路:前半部分是4.096V恒压源电路,然后是一个桥式电压采样电路,后面是一个电压放大电路。

一、4.096V恒压源电路因Vref=2.5V,故有4.096=(1+R1/R2)*2.5,得出R1/R2=1.6384,可以通过调节滑动变阻器实现。

二、桥式电压采样电路这是一个桥式电压采样电路,其原理是将V2作为参考电压,通过V1的变化去得到一个相对的电压数值,这样就能得到PT100的电阻数值,从而得到当前温度数值。

其中相对数值是通过R7去调节,可以是任意,其R7的主要作用还是在校准温度使用。

根据项目需要,现在使用的R7的阻值是138.5002Ω,也就是PT100在100摄氏度是的温度数值。

三、电压放大电路分析电路:1根据"虚断"原则,流过R3和R8电流相等(V1-Vx)/R3=Vx/R82根据“虚断"原则,流过R6和R1电流相等(V2-Vout)/(R6+R1)=(V2-Vy)/R6 3根据"“虚短"原则,Vy=Vx4根据这3个公式得出:11V1-10V2=Vout理想要的数值是10倍的放大倍数,但是现在在输出端多了减了V1,根据模拟的数值可知,V1的取值范围是0.215-0.36835241646对应温度范围是44.032- 75.43。

PT100铂热电阻测温实验

PT100铂热电阻测温实验

PT100铂热电阻测温实验PT100铂热电阻测温实验一、实验目的1.了解PT100铂热电阻的测温原理;2.掌握PT100铂热电阻的测温方法;3.学会使用数据采集仪进行温度测量。

二、实验原理PT100铂热电阻是一种利用铂金电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。

其基本原理是:在0℃时,PT100铂热电阻的阻值为100Ω,随着温度的升高,其阻值按一定规律增加。

通过测量PT100铂热电阻的阻值,可以推算出相应的温度值。

PT100铂热电阻的阻值与温度之间的关系可以用斯特曼方程表示:R(T) = R0(1 + AT + BT^2 + CT^3(1 - T0))其中,R(T)为温度T时的阻值,R0为0℃时的阻值,A、B、C为斯特曼系数,T0为参考温度(通常为0℃)。

在本实验中,我们只需要知道R0和A的值即可进行温度测量。

根据国际电工委员会(IEC)标准,PT100铂热电阻的R0为100Ω,A 为3.9083×10^-3℃。

三、实验步骤1.将PT100铂热电阻接入数据采集仪的输入通道;2.打开数据采集仪软件,设置采样率和采样时间;3.将数据采集仪与计算机连接,启动数据采集软件;4.将PT100铂热电阻放入恒温槽中,设置恒温槽的温度;5.等待恒温槽温度稳定后,记录数据采集仪显示的温度值;6.重复步骤4和5,改变恒温槽的温度,记录多个温度值;7.将实验数据整理成表格,进行分析和处理。

四、实验结果与分析实验数据如下表所示:根据实验数据,我们可以得出以下结论:1.PT100铂热电阻的测温精度较高,相对误差在±0.5%以内;2.随着温度的升高,PT100铂热电阻的阻值逐渐增大,与斯特曼方程的描述相符;3.数据采集仪能够准确地采集PT100铂热电阻的温度信号,并将其转换为数字量输出。

五、实验总结与体会通过本次实验,我们了解了PT100铂热电阻的测温原理和方法,并掌握了使用数据采集仪进行温度测量的技能。

PT100铂电阻温度变送器

PT100铂电阻温度变送器
可用内存的空间。为了计算某一特定的温度值,需要首先确认最 接近的两个电阻值(一个低于测量值,一个高于测量值),然后用 插值法确定测量温度值。例如:如果测试的电阻值等于109.73Q, 假设查询表格精度为10℃,那么两个最接近的值是107.79Q (20℃)和11 1.67Q(30℃)。综合考虑这三个数据,利用下式进行计 算:
电阻值随温度的变化称为温漂系数,绝大 多数金属材料的温漂系数都是正数,而且许多 纯金属材料的温漂系数在一定温度范围内保 持恒定。所以,热敏电阻是一种稳定的高精度、 并具有线性响应的温度检测器。具体应用中选 用哪一种金属材料(铂、铜、镍等)取决于被测 温度范围。铂电阻在O℃的额定电阻值是100Q, 它是一种标准化的器件。
一甜 万方数据
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的PTl00电阻值转换为对应的线性温度值。另一种方法是根据实 际测量的电阻值,采用以上公式直接计算相关的温度。查表法只 能包含有限的电阻/温度对应值,电路的复杂程度取决于精度和
图2:PTlOO的原始输出与其近似直线
图3:经过模拟补偿的PTloo输出与其近似直线 世界电子元器件2口强8
图1:采用模拟电路对热敏电阻输出进行线性化处理
300Q)可以对该电路进行校准。衄

图4采用数字的方法对热敏电阻进行线性化处理
迁址通知: 安费诺公司北京办事处 安费诺公司北京办事处新地址: 地址北京朝阳区工体北路6号凯富大厦803室 邮编:100027 电话010一64684019 传真010.64684020
锘一
PT100铂电阻温度变送器
作者: 作者单位: 刊名:
世 万界电方子数元据器件2加i8
数字补偿实例 图4是一个数字非线性补偿电路示例,它由热敏电 阻、误差放大器、电流源以及微处理器控制的模数转换 器组成。通过向热敏电阻注入lmA一2mA的电流,然后测 量它在热敏电阻上产生的电压进行温度测量。采用大 的注入电流会导致功率耗散增大,使传感器自身发热、 导致测量误差增大。图中模数转换器(MAxl97)内部的 4.096V电压基准简化了电流激励源的设计。 为了减小导线电阻对测量精度的影响,采用独立 的导线连接激励源和信号源。因为采用了高输入阻抗 运算放大器,所以导线电阻引入的电压跌落几乎为零。 按照4096mV的基准电压和3.3kQ的反馈电阻,激励电 流近似等于4096mv/3.3KQ=1.24mA。因为采用同一个 基准电压源驱动模数转换器、激励热敏电阻,所以基准 源的漂移误差不会影响测量结果。 如果配置maXl97的输入范围为:0—5V,并且设置差 分放大器增益等于1 0,可以测量的最大阻值为400Q,对 应的最高检测温度为800c|C。微处理器也可以同时使用 查表法对传感器测量信号进行线性化处理,采用标准的高精度 电阻替换图4中的热敏电阻(零刻度采用100Q,满刻度采用

pt100温度变送器

pt100温度变送器

\Pt100温度变送器设计报告HEBEI UNITED UNIVERSITY小组成员:09电气(1)任燕凯09表(2)周震09表(2)张柔目录一:变送器的设计原理 (3)1:pt100热电阻的介绍 (3)2:基于双恒流源的三线热电阻测温探头电路的设计 (3)3:单片机最小系统介绍 (4)4:基于ADC0804的采样系统设计 (5)5:基于1602的显示电路的设计 (6)6:基于DAC0832的模拟量输出设计 (7)7 :4~20mA电路的设计 (8)三:程序设计 (8)1. 程序流程图 (8)2.程序如下所示: (9)一:变送器的设计原理1:pt100热电阻的介绍热电阻:电阻体的阻值随温度的变化而变化,利用此特性就可以进行对温度的测量。

pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。

PT100的阻值与温度变化关系为:当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。

它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

应用于医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备,应用范围非常之广泛。

2:基于双恒流源的三线热电阻测温探头电路的设计(1)稳流源电路21TL431567411U2:BLM324R22k100kR8100k R9100kR10100kR11100kR1电流输出图为恒流源三线式铂阻测温电路,有两个1.25mA的电流源分别施加给PT100和100Ω(千分之一精度)电阻及各自同质同长的导线上。

由于采用由LM324构成的39倍差分放大电路,使温度在0~100摄氏度变化,电压输入在0~1.9伏之间变化,且导线的分压部分已被消除,即0摄氏度时Pt100为100Ω,差分放大器两端两个输入电压为0V,当升温后,差分放大电路将Pt100变化的阻值进行放大。

由LM324构成的电压跟随器经阻容低通滤波起作为反映当前温度的电压值,待后续处理。

普量电子PT100 热电偶温度变送器使用说明书

普量电子PT100 热电偶温度变送器使用说明书

PT100/热电偶温度变送器产品使用说明佛山市普量电子有限公司2020-V1.0●欢迎选购佛山市普量电子有限公司产品。

●佛山市普量电子有限公司保留所有权利。

●产品订购和使用前请详细阅读《PT100/热电偶温度变送器使用说明书》。

●产品使用后,请保留《使用说明》,以便产品维护及售后服务。

一、产品外观及组成1、进口PT100铂电阻/J、K、E型热电偶温度芯体;2、高精度、稳定、数字标定调节、放大集成电路,具有零点、满量程补偿、温度补偿;3、输出信号类型广泛,4-20mA/0-20mA/0-5V/10V/RS485-RTU及低功耗RS485;4、产品响应快速,反应灵敏,精度高;5、结构多样化:螺纹安装式、铠装式、贴片式、插入式、法兰式等;6、电气连接IP65/68,二线/三芯/四芯屏蔽温度补偿线;7、304/316/制定材料外壳,探杆长度/直径/螺纹规格/法兰尺寸可制定;8、温度范围:-198℃~-40℃~0~100℃~500℃~1000℃;二、使用时注意事项安装使用请,核对产品标牌及合格证相关参数与使用工况是否相符合;热电阻/热电偶安装时,其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍~10倍;尽可能使热电阻/热电偶受热部分增长;热电阻/热电偶尽可能垂直安装,以防在高温下弯曲变形。

热电阻/热电偶使用中为了减小误差,应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近;产品安装时,受力部位为“过程连接六方扳手位”,扳手规格与六方相对应;严禁被测系统的介质温度、压力量程、激励电压超过变送器的额定使用范围;注意保护传感器/变送器电缆线或补偿导线;尽量避免直接接近引起干扰的用户装置或电器;三、产品质量保证免责范围维修服务1、品质保证服务(1)产品质量实行三包:质保期以交货之日起计算,为期13个月。

在质保期内,如因产品本身质量问题,我公司提供免费维修、更换和退货服务。

1)、产品一般零部件、元器件失效,更换后即能恢复使用要求的,免费按期修复;2)、产品主要零部件、元器件失效,不能按期修复的,更换同规格的合格产品;3)、产品因设计、制造等原因造成主要功能不符合企业标准和合同规定的要求,客户要求退货时,收回故障产品,退回客户货款。

PT100温度测量试验

PT100温度测量试验

内燃机测试技术试验实验PT100热电阻温度测量试验实验学时:2实验类型:基础型实验对象:本科生一.实验目的:1.了解热电阻温度测量基本原理。

2.了解PT100热电阻温度特性。

3.掌握PT100热电阻恒流温度测量电路实现和关键参数计算。

二.实验原理及设备说明1.热电阻温度测量基本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。

其中铂热电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。

金属热电阻的感温元件有石英套管十字骨架结构,麻花骨架结构得杆式结构等。

金属热电阻常用的感温材料种类较多,最常用的是铂丝。

工业测量用金属热电阻材料除铂丝外,还有铜、镍、铁、铁—镍、钨、银等。

薄膜热电阻是利用电子阴极溅射的方法制造,可实现工业化大批量生产。

其中骨架用陶瓷,引线采用铂钯合金。

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。

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。

工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看,大部分金属导体都有这个性质,但并不是都能用作测温热电阻,作为热电阻的金属材料一般要求:尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大(在同样灵敏度下减小传感器的尺寸)、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系(最好呈线性关系)。

PT100温度变送器设计课程设计讲解

PT100温度变送器设计课程设计讲解

江汉大学物理与信息工程学院课程设计报告课题名称:PT100温度变送器设计专业:测控技术与仪器班级:B13072021姓名:**指导教师:***2015年11月20日课程设计报告题目:PT100温度变送器设计一、实验要求:1.设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器,要求其温度变化范围为0℃-400℃,经电压放大后为0.5-2.5V,经V/I转换成4~20mA输出2.电路的设计,以及理论推导3.实验数据及分析4.报告包括以下部分:一、该设计要达到的目的(掌握基本放大电路、信号转换电路的设计以及实际动手的能力培养);二、各功能块的设计、计算;三、实验数据的处理、分析线性度等;四、设计的结论及体会。

报告不少于3000字,参考文献不少于5篇,每组必须独立完成,不得抄袭,若有抄袭现象,一律以不及格处理二、实验原理:三、实验资料四、实验内容:五、实验总结:经过将近两天的测控电路课程设计,我们小组终于在范志顺老师的指导下完成了PT100温度变送器的课程设计,通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关测控电路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵,虽然与老师的要求有一定的差距,但我还是很高兴的。

我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。

更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。

而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。

要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。

这对于我们的将来也有很大的帮助。

以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。

就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这几天日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

PT100温度变送器(详细)

PT100温度变送器(详细)
左侧电位器: 调零电位器,顺时针->增大,逆时针->减小。 右侧电位器: 调幅电位器,顺时针->减小,逆时针->增大。
1
Pt100 非隔离温度变送器产品说明书
൓ট٫ዓᅘ࿮ާ๖
型号:G1PI 非隔离 Pt100 温度变送器(一体式);输出:4-20mA。
输入范围
代码
输入
1 PT100(0-100℃)
2 PT100(0-150℃)
3 PT100(0-200℃)
4 PT100(0-300℃)
5 PT100(0-400℃)
代码 6 7 8 9 10
输入 PT100(0-500℃) PT100(0-600℃) PT100(-50-100℃) PT100(-50-150℃) 用户特定参数
主要技术参数
激励电流 负载 精度 温度系数 工作温度 工作湿度 工作大气压 负载电阻变化影响 电源 电源影响 输出 输出限流 Pt100 单根线电阻 重量 运输和储存温度 壳体材料 安装螺丝 接线端子螺丝
上侧电位器: 调零电位器,顺时针->增大,逆时针->减小。 下侧电位器: 调幅电位器,顺时针->减小,逆时针->增大。 在校正输出为 0-10/20mA 的变送器时请注意,在电阻箱阻值等于量程的下限值时输出并不是为零,而是略大于零为好。
输出为 0-10/20mA 的变送器下限值为 0.006-0.01mA。
4
Pt100 非隔离温度变送器产品说明书
൓ট٫ዓᅘ࿮ާ๖
型号:G2PV1 非隔离 Pt100 温度变送器(DIN35 导轨式);输出:0-5,0-10V。
输入范围
代码
输入
1 PT100(0-100℃)
2 PT100(0-150℃)

Pt100热电阻测温实验报告

Pt100热电阻测温实验报告

的斜率代替,因此可得
5、迟滞误差
8.6675 − 0.2806 K = 95 − 50 = 0.186376 mv/℃
迟滞指正反行程中输出—输入特性曲线的不重合程度,用最大输出差值
∆max 与满量程输出������������������的百分比来表示,即
δH
=
±
1 2
·
∆������������������ ������������������
60
60
60
60
∑ ������������ = 4350 , ∑ ������������ = 268.44 , ∑ ������������������������ = 21768.3 , ∑ ������������2 = 54625
������=1
������=1
������=1
������=1
所示。
图 1 Pt100 测温模块输出-输入校准曲线
电压/mv
9.00
8.50
8.00
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
50
55
60
1正行程
1反行程
65
70
75
80
85
温度/℃
2正行程
2反行程
3正行程
90
95
0.08
95
0.08
0.18
0.19
△max
0.38
-0.54
0.39

pt100温度变送器

pt100温度变送器

\Pt100温度变送器设计报告HEBEI UNITED UNIVERSITY小组成员: 09电气(1)任燕凯09表(2)周震09表(2)张柔目录一:变送器的设计原理 (3)1:pt100热电阻的介绍 (3)2:基于双恒流源的三线热电阻测温探头电路的设计 (4)3:单片机最小系统介绍 (5)4:基于ADC0804的采样系统设计 (6)5:基于1602的显示电路的设计 (7)6:基于DAC0832的模拟量输出设计 (8)7 :4~20mA电路的设计 (9)三:程序设计 (9)1. 程序流程图 (9)2.程序如下所示: (10)一:变送器的设计原理1:pt100热电阻的介绍热电阻:电阻体的阻值随温度的变化而变化,利用此特性就可以进行对温度的测量。

pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。

PT100的阻值与温度变化关系为:当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为欧姆。

它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

应用于医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备,应用范围非常之广泛。

用热电阻测温时,工业设备距离计算机较远,引线很长,用以引进干扰,并在热电阻的电桥中产生长引线误差。

解决方法为三线制连接方法。

图为恒流源三线式铂阻测温电路,有两个的电流源分别施加给PT100和100Ω(千分之一精度)电阻及各自同质同长的导线上。

由于采用由LM324构成的39倍差分放大电路,使温度在0~100摄氏度变化,电压输入在0~伏之间变化,且导线的分压部分已被消除,即0摄氏度时Pt100为100Ω,差分放大器两端两个输入电压为0V,当升温后,差分放大电路将Pt100变化的阻值进行放大。

由LM324构成的电压跟随器经阻容低通滤波起作为反映当前温度的电压值,待后续处理。

该电路传感器引线的长度可达到300多米且保证精确的测量。

3:单片机最小系统介绍最小系统是指可以保证单片机工作的最少硬件构成,对于单片机内部资源能够满足系统的需要,可直接采用最小系统。

实验 Pt100热电阻测温特性实验

实验 Pt100热电阻测温特性实验

实验 Pt100热电阻测温特性实验一、实验目的:了解热电阻的特性与应用。

二、基本原理:利用导体电阻随温度变化的特性。

热电阻用于测量时,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。

常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0-630、74C以内,电阻Rt与温度t的关系为:Rt =R0(1+At+Bt2)R0系温度为0C时的铂热电阻的电阻值。

本实验R0=100C,A=3、9080210-3 C-1B=-5、10-7 C-2,铂电阻现是三线连接,其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。

三、需用器件与单元:K型热电偶、Pt100热电阻、温度测量控制仪、温度传感器实验模块、数显单元(主控台电压表)、万用表、直流稳压电源15V 和2V。

四、实验步骤:1、差动电路调零接主控箱电源输出接主控箱数显表 Vi 地2V 图11-5 热电阻测温特性实验将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。

首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调零。

具体方法是把R5和R6的两个输入点短接并接地,然后调节Rw2使V01的输出电压为零,再调节Rw3,使V02的输出电压为零,此后Rw2和Rw3不再调节。

2、温控仪表的使用注意:首先根据温控仪表型号,仔细阅读“温控仪表操作说明”,(见附录一)学会基本参数设定(出厂时已设定完毕)。

3、热电偶的安装选择控制方式为内控方式,将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。

将K型热电偶自由端引线插入“YL系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中,红线为正极。

4、热电阻的安装及室温调零将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的a、b上:用万用表欧姆档测出Pt100三根引线中短接的两根线(蓝色和黑色)接b端,红色接a端。

这样Rt(Pt100)与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥,是一种单臂电桥工作形式。

PT100铂热电阻测温实验

PT100铂热电阻测温实验

PT100铂热电阻测温实验(预习报告)一、实验原理1.铂热电阻工作原理铂热电阻的电阻值可以随温度而上升,因而可以用来测量温度。

铂电阻用来测量温度有很多其它金属所无法比拟的优点:温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小,且性质稳定,不随时间和化学环境的变化而有明显的变化,可靠性好,热响应时间短。

PT100铂热电阻是指该电阻在0摄氏度的时候电阻值为100欧。

2.实验设计电路目前使用铂热电阻测量温度的主要方法有电桥式和恒流源式,目前用于气象温度测量的主要是恒流源式的方法。

因为本实验的目的主要在于探究铂电阻在测温中的应用,所以在这里我把两种方案都讨论一下。

首先是恒流源式的铂电阻测温电路,其基本原理如图1所示图1恒流源式铂电阻测温电路恒流源与铂电阻组成电流回路,放大器和铂电阻组成电压回路。

电流回路中的电流是恒定的,当铂电阻的电阻值随温度发生变化时,其两端的电压会发生相应的变化,放大器是输入阻抗极大的集成电路,因此电压回路中的电流极小,铂电阻两端的电压可以经过很长的导线传输而几乎没有损失,消除了导线电阻的影响,放大器的输出经过A/D转换器即可转换为相应的数字信号。

在这种检测电路中,对恒流源以及A/D转换电路参考电压的准确度和稳定性要求比较高,会给最后的温度测量带来一定的误差。

如图2 所示为我设计的恒流源图2我设计的恒流源1该恒流源输出可调,可以控制测量系统的灵敏度,输入输出关系为I out =V in −0.7R 1推导过程:由于运算放大器处于深度负反馈状态,所以有Vin=V1,三极管上压降大约为0.7V ,所以V2=Vin -0.7,由此流过电阻的电流为I e =V in −0.7R 1由于三极管的射极电流和集电极电流大致相等,所以有I out ≈I e =V in −0.7R 1上图所示的电路中输入电压在10V 的时候,输出电流为5mA 。

虽然上图中所示电路较为精确,不过因为输出没有接地,所以电压是浮空的。

pt100智能温度变送器说明书

pt100智能温度变送器说明书

PT100智能温度变送器一.概述:BS-10温度变送器是一种可以PC组态的两线制智能温度便送模块,他能接收PT100热电阻的信号输入,量程可设定,并能对PT100进行线性化处理输出与温度对应的4~20mA的电流信号。

此模块一般安装在变送器的头部接线盒里面。

变送器设计紧凑,线路采用低功耗设计,并且全部采用低温漂的元器件,降低电路的发热和环境温度对变送器的影响。

加强的抗干扰设计,使之可以长期稳定的工作在-40~80℃的工业级环境中。

二.特点:◆智能两线制4~20mA工作方式,抗干扰能力更好,信号无损远传。

◆提供传感器恒流激励,标准三线PT100接入方式。

◆专用定制ASSIC电路,集成度更高,可靠性更好.◆全数字校准,无可动电位器,温漂更低至<20ppm。

◆加强的EMC抗干扰设计,硬件看门狗,适合各种电磁环境恶劣的工业环境。

◆纯数字的PT100校准计算,精度更高。

◆智能USB/单线校准接口,接线接单,专业校准组态软件,校准使用方便快捷。

◆专业变送器校准软件,软件具有用户版本和工厂版本,用户版本无法修改校准参数。

◆标准三线PT100接法,线路阻抗自动抵消。

三.主要参数:电源电压:10~36VDC,推荐24VDC。

测量范围:-200℃~850℃,最小50℃的变送范围。

可以PC组态。

Pc 接口:USB.输出信号:两线制4~20mA,电流分辨率约1.6uA。

限制电流:约23Ma.温漂系数:<20ppm/℃或0.004%FS/1℃(基本量程)工作环境:温度-40℃~85℃,湿度<85%,干燥无腐环境。

外形尺寸:直径44mm*22.5mm圆柱形。

测量精度:0.1%FS。

四.外形尺寸:五,组态校准软件:软件为纯中文操作,绿色技术免安装,运行于windowsXP系统,此版软件为工厂校准版本,可以校准变送器的4~20Ma电流,热电阻的采集精度,以及设置温度变送器的温度变送范围。

在校准状态,可以查看变送器的实时adc采集,电阻测量值,变送板的dac输出值,实时温度,以及温度修正值。

实验六 PT100温度控制实验

实验六  PT100温度控制实验

实验六PT100温度控制实验一、实验目的了解PID智能模糊+位式调节温度控制原理。

二、实验仪器智能调节仪、PT100、温度加热源。

三、实验原理位式调节位式调节(ON/OFF)是一种简单的调节方式,常用于一些对控制精度不高的场合作温度控制,或用于报警。

位式调节仪表用于温度控制时,通常利用仪表内部的继电器控制外部的中间继电器再控制一个交流接触器来控制电热丝的通断达到控制温度的目的。

PID智能模糊调节PID智能温度调节器采用人工智能调节方式,是采用模糊规则进行PID调节的一种先进的新型人工智能算法,能实现高精度控制,先进的自整定(AT)功能使得无需设置控制参数。

在误差大时,运用模糊算法进行调节,以消除PID饱和积分现象,当误差趋小时,采用PID算法进行调节,并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化,具有无超调、高精度、参数确定简单等特点。

温度控制基本原理由于温度具有滞后性,加热源为一滞后时间较长的系统。

本实验仪采用PID智能模糊+位式双重调节控制温度。

用报警方式控制风扇开启与关闭,使加热源在尽可能短的时间内控制在某一温度值上,并能在实验结束后通过参数设置将加热源温度快速冷却下来,可以节约实验时间。

当温度源的温度发生变化时,温度源中的热电阻Pt100的阻值发生变化,将电阻变化量作为温度的反馈信号输给PID智能温度调节器,经调节器的电阻-电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)和继电器触发信号(冷却),使温度源的温度趋近温度设定值。

PID智能温度控制原理框图如图26-1所示。

图26-1 PID智能温度控制原理框图三、实验内容与步骤1.将加热源箱子和实验台按图26-2接线。

2. 打开屏上的电源和智能调节仪的电源,以及加热箱的加热开关。

3.按住约3秒,PV 窗口显示“”进入智能调节仪参数设定,继续按键,PV窗口显示各个参数,SV窗口显示对应参数的值,按“”可改变参数值小数点位置,按、可改变SV窗口参数的值。

PT100铂热电阻测温实验

PT100铂热电阻测温实验

实验二十四PT100 铂热电阻测温实验实验知识储备1.铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器,其工作原理是在温度作用下,铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。

温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小且随着时间的增长,偏差可以忽略,具有可靠性好、热响应时间短等优点,且电气性能稳定。

铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。

铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件,由于感温元件可以做得相当小,因此它可以制成各种微型温度传感器探头。

可用于-200~+420℃范围内的温度。

2.PT100 设计参数PT100 铂电阻A 级在0℃时的电阻值R0=100±0.06 Ω;B 级R0=100±0.12 Ω,PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。

PT100R 允许通过的最大测量电流为5mA,由此产生的温升不大于0.3℃。

设计时PT100上通过电流不能大于5mA。

图2-1-1铂电阻的温度特性实验目的1.通过自行设计热电阻测温实验方案,加深对温度传感器工作原理的理解。

2.掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。

实验内容1.设计PT100 铂热电阻测温实验电路方案;2.测量PT100 的温度与电压关系,要求测温范围为:室温~65℃;温度测量精度:±2℃;输出电压≤4V,输出以电压V方式记录。

3.通过测量值进行误差分析。

实验步骤1、完成系统方案设计;实验方案初步设定为如下:图2-实验方案电路图电阻阻值计算:考虑图中电路,当铂电阻变化ΔR时,电桥电压:,只有当R3取很大时才能保持线性。

故取R3为350欧姆,R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器,通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零,这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差,在实验时,考虑到差动放大器可以临时调节放大倍数,所以此处放大器只作为更进一步调节的备用元件。

通过调零以及放大倍数的调整,使得实验的数据满足本实验的要求,温度变化一度时电压变化约在0.08v左右。

温度变送器的原理及应用实验报告

温度变送器的原理及应用实验报告

温度变送器的原理及应用实验报告1. 引言温度变送器是一种用于测量和转换温度信号的设备,广泛应用于工业自动化控制系统中。

本实验旨在探究温度变送器的原理及其在实际应用中的表现。

2. 实验目的•了解温度变送器的基本工作原理•学习利用温度变送器进行温度测量和信号转换•分析温度变送器在不同应用场景中的性能表现3. 实验原理温度变送器是一种传感器,通常由温度传感器、信号转换电路和输出模块组成。

其中,温度传感器负责测量温度,信号转换电路将温度信号转换为标准化的电信号,输出模块则将电信号输出到控制系统中。

温度传感器可以使用热电偶、热电阻或半导体传感器等。

热电偶通过在两个不同金属导线的接头处产生热电势来测量温度;热电阻则通过利用电阻随温度变化的特性来测量温度;半导体传感器则是利用半导体材料在温度变化下电阻的变化。

信号转换电路是将温度传感器输出的低电平信号转换为可用的标准化电信号,例如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。

这样的电信号可以更方便地传输到控制系统中进行处理。

4. 实验步骤1.准备温度变送器实验装置,包括温度传感器、信号转换电路和输出模块。

2.将温度传感器正确连接到信号转换电路。

3.将信号转换电路与输出模块进行连接。

4.将实验装置连接到控制系统中。

5.设置控制系统,选择合适的测量范围和输出方式。

6.运行实验,记录温度变送器输出的电信号值。

7.根据测量结果分析温度变送器的性能,比较不同温度变送器的表现差异。

5. 实验结果与分析经过实验测试,我们得到了温度变送器的输出电信号值。

根据实际测量的温度和相应的电信号值,我们可以绘制温度与电信号的关系曲线。

通过分析曲线,我们可以得出温度变送器的灵敏度、准确度和线性度等性能指标。

在不同应用场景下,温度变送器可能会受到环境温度、介质特性等因素的影响。

因此,在选择和应用温度变送器时,需要考虑这些因素对温度测量的影响,并进行相应的校正和补偿。

6. 结论温度变送器是一种重要的工业自动化控制设备,通过测量和转换温度信号,实现对温度的监测和控制。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

沈阳师范大学软件学院
嵌入式系-传感器课程
实验报告
实验题目: PT100温度传感器实验
实验时间:
姓名:
学号:
专业年级:
实训目的:通过本实验使学生了解温度传感器的用途,掌握传感器的正确使用方法。

实验数据记录表
什么是PT100? 本次实验的传感器精度、量程是多少?
实验步骤 温度值 万用表示数 数显表示数 分度表查表值 1 20 2 30 3 40 4 50 5 55 6 60
实训要求:按照实验内容、步骤、问题填写相应的正确的答案,并在最后一项的实验内容中,填写出所做的实验数据。

实训设备:温度传感器、万用表、智能数显表、电热水壶
实训内容:1 掌握温度传感器的选用原则
2掌握PT100温度测量方法。

3熟悉测量电路,能独立按照电路原理图正确接线。

相关文档
最新文档