pt100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为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,它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。
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。
PT100铂热电阻测温实验设计参数
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。我们通过这个实验更加深入的来了解一下热电阻测温实验方案,加深对温度传感器工作原理的理解。
实验内容分为三步骤: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。
pt100铂热电阻测温实验详解
1、完成系统方案设计;
实验方案初步设定为如下:
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。
电源电压的计算:
由于实验要求铂电阻的电流不超过5mA,考虑电源电压不应该超过5*(350+100)=2250mV=2.5V,实验时为保证电流不致太大,考虑将电源电压取为幅值为2V的交流电。
2、测取PT100 温度传感器的有关数据(电压、温度变化量等);计算非线性误差。
测取结果如下:
3、根据实验内容要求,拟定设计实验步骤 实验步骤如下:
I.根据电路图连接电路,电路图见图2-1-1
II.将电路差动放大器的增益调至最大,调节变阻器,到显示接近为零,进行调零操作。
III.升高温度,观察在各温度下的输出电压值,并记录电压值。
实验结果分析:
计算灵敏度:k=Δy/Δx=(3.4-0.0024)/(65-13)=0.065 计算线性度:γL=ΔLmax/yFS=0.05/(65-13)=0.1%
有实验得到的图形可以看到,实验所得的数据基本上符合实验要求,满足线性关系,而且幅值在0-4v内变化。