RTD laidų vadovas: medžiaga, ilgis ir varžos vertė turi būti teisingi

Matuojant pramoninę temperatūrą, atsparumo temperatūros detektoriai (RTD) yra dažniausiai naudojami vidutinės{0}} ir žemos{1}}temperatūrų diapazono temperatūros detektoriai. Jų matavimo tikslumas priklauso ne tik nuo paties jutiklio kokybės, bet ir nuo jungiamųjų laidų pasirinkimo. Daugelis lauko temperatūros matavimų klaidų dažnai kyla dėl tų, atrodo, įprastų jungiamųjų laidų. Šiame straipsnyje bus išsamiai išanalizuoti pagrindiniai reikalavimai vielos medžiagai, išoriniam skersmeniui, ilgiui ir RTD laidų varžos vertei.

Vielos medžiaga: ne tik laidumas, bet ir stabilumas

RTD jungiamieji laidai pirmiausia turi atitikti specifinius medžiagų reikalavimus. Varis dėl didelio laidumo ir gero litavimo yra dažniausiai naudojama vielos medžiaga. Pramoninių platininių RTD laidai paprastai yra pagaminti iš sidabrinės vielos, kurios skersmuo yra apie 1 mm, kad būtų sumažintas atsparumas švinui ir padidintas mechaninis stiprumas bei jungties patikimumas. Standartiniai platininiai RTD gali naudoti 0,3 mm platinos laidą kaip laidą.

Renkantis vielos medžiagą, reikia atsižvelgti į jos aukštą{0}}atsparumą temperatūrai ir atsparumą korozijai. Ypač atšiaurioje pramoninėje aplinkoje išorinė vielos apvalkalo medžiaga turi turėti geras izoliacines savybes ir apsaugines savybes, kad apsaugotų laidą nuo mechaninių pažeidimų ir cheminės korozijos.

Verta paminėti, kad termoporos kompensaciniai laidai neturi būti naudojami RTD prijungimui; tai dažna klaida praktikoje.

Išorinis laido skersmuo: griežti skersinio{0}}pjūvio reikalavimai

RTD jungiamųjų laidų skerspjūvio plotas- turi aiškias specifikacijas. Paprastai vielos skerspjūvio plotas-turi būti ne mažesnis nei 1,0 kvadratinių milimetrų, o tai yra pagrindinis daugelio pramoninių instrumentų reikalavimas. Kai kurios programos yra griežtesnės, todėl norint užtikrinti pakankamą mechaninį stiprumą ir mažą linijos atsparumą, reikia naudoti 1,5 kvadratinio milimetro laidus.

Laidai, kurių skerspjūvio plotas per mažas,{0}}padidės linijos atsparumas, todėl atsiras matavimo klaidų; o tie, kurių skerspjūvio plotas per-per didelis, gali būti nepatogūs laidai ir padidėti sąnaudos. Todėl renkantis laidus būtina vadovautis techniniais instrumento reikalavimais ir rasti balansą.

Vielos ilgis: trumpo ir tikslaus veikimo principas

Vielos ilgis turi tiesioginės įtakos RTD matavimų tikslumui. Iš esmės RTD laidų ilgis turėtų būti kuo trumpesnis, kad būtų sumažinta tokių veiksnių kaip elektromagnetiniai trukdžiai ir temperatūros poslinkis įtaka matavimo rezultatams.

Trijų{0}}laidų jungčių atveju esminis reikalavimas yra tas, kad trijų laidų medžiaga, skersmuo ir ilgis turi būti identiški, o idealiu atveju jie turėtų veikti toje pačioje temperatūroje, kad veiksmingai kompensuotų laidų varžą. Atvejų tyrimai parodė, kad kai vienas laidas yra 2 metrais ilgesnis už kitus du, tai lemia 3 laipsnių matavimo paklaidą.

Perdavimui toli{0}}būtina atitinkamai padidinti laido skersmenį (pvz., naudojant 1,5 kvadratinio milimetro laidą) ir naudoti ekranuotus kabelius, kad sumažintumėte trukdžius.

Atsparumo vertė: tikslumo kontrolės raktas

Laidų varžos vertė yra pagrindinis visos sistemos parametras. Ekrano prietaisai paprastai turi specifines laidų varžos verčių specifikacijas, todėl vieno laido varža paprastai turi būti valdoma 2–5Ω.

Kodėl laidų varža tokia svarbi? Pavyzdžiui, Pt100 RTD, jo standartinė varža 0 laipsnių temperatūroje yra 100 Ω, o temperatūros koeficientas yra maždaug 0,385 Ω/laipsnis. Jei kiekvieno jungiamojo laido varža yra 2Ω, jungiant du-laidus, matavimo paklaida bus maždaug 5,3 laipsnio.

Trijų -laidų jungtis, naudojant tilto balansavimo principą, gali kompensuoti laido pasipriešinimo įtaką, sumažindama paklaidą iki ±0,5 laipsnio 1 laipsnio. Norint visiškai pašalinti švino varžos įtaką, reikalinga keturių{4} laidų jungtis, kuri pirmiausia naudojama didelio tikslumo temperatūros matavimams.

Laido jungties pasirinkimas: dviejų-laidų, trijų-laidų ar keturių-laidų?

Yra trys pagrindiniai MTTP laidų prijungimo būdai, kurių kiekvienas turi savo taikomus scenarijus:

Dvi{0}}laidai yra paprasčiausias, bet netinkamas naudoti, kai reikalingas didelis matavimo tikslumas, nes švino varža yra visiškai ant matavimo rezultato.

Trys{0}} laidai yra dažniausiai naudojamas pramoninių procesų valdymo metodas. Jis veiksmingai pašalina švino atsparumo įtaką, o tai yra ideali tikslumo ir kainos pusiausvyra.

Keturi{0}}laidai visiškai pašalina švino varžos įtaką, todėl užtikrina didžiausią matavimo tikslumą ir dažniausiai naudojami laboratorijose ir didelio{1}}tikslumo matavimuose.

Laidų sujungimo praktikos rekomendacijos

Realiai sujungus laidus, pateikiamos šios pagrindinės rekomendacijos:

Visada naudokite ekranuotus kabelius, pvz., KVVRP arba RVVP tipo kabelius, kad veiksmingai išvengtumėte signalo trukdžių. Prieš sujungdami laidus, patikrinkite laidų izoliacijos charakteristikas, kad įsitikintumėte, jog izoliacijos varža tarp laidų ir tarp laidų bei apsauginės įvorės yra didesnė nei 100 MΩ.

Jei norite perduoti per-atstumą, apsvarstykite galimybę naudoti trijų-gyslų ekranuotą kabelį, kurio laido skersmuo yra 1,5 kvadratinio milimetro, ir užtikrinkite minimalius išorinius trukdžius. Reguliariai tikrinkite laidų jungtis, kad išvengtumėte padidėjusio kontakto atsparumo dėl oksidacijos ar atsipalaidavimo.