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产品资料

pt1000

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产品名称: pt1000
产品型号: 2005-1000
产品展商: 其(qi)他品牌
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简单介绍

日本林电工HAYASHI DENKO pt100 pt500 pt1000铂电阻元件 薄膜铂电阻: 用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上,膜厚在2μm以内,用玻璃烧结料把Ni(或Pd)引线固定,经激光调阻制成薄膜元件。 绕线铂电阻(陶瓷、玻璃、云母):用φ0.02~0.04 ㎜ 高纯铂丝绕制而成.


pt1000  的详细介绍

l        薄膜铂电阻系列

型号

外形尺寸

W×L×Hmm

标称阻值

R0

工作电流

mA

引线尺寸

W×H×Lmm

工作温度

外形图

mm

CRZ-1632-100-Ni

1.6×3.2×1.0

100Ω

1

0.25×0.15×12

-40450

 

 

1/3DIN

A

B

2B

 

CRZ-2005-100-Ni

2.0×5.0×1.0

0.25×0.15×12

-40450

CRZ-2005-100-Pd

0.3×0.2×10

-50500

CRZ-2005-1000-Ni

CRZ-2005-500-Ni

500Ω

1000Ω

0.5

0.25×0.15×12

-40450

ST-1003-Pt

1.0×3.0×1.3

20Ω

1

0.25×0.15×12

-50500

 

 

 

 

l         线绕陶瓷PC(玻璃PG)铂电阻

型号

外形尺寸

D×Lmm

标称阻值R0

工作电流mA

引线尺寸

D×Lmm

误差

工作温度

外形图

mm

PC1612

1.6×12

 

100Ω

 

5

0.20×10

A

 

B

 

-200600

 

-200850

PC1615

1.6×15

0.20×10

PC1625

1.6×25

0.20×10

PC2213

2.2×13

0.35×10

PC2215

2.2×15

PC2515

2.5×15

PC3015

3.0×15

PC3025

3.0×25

 

备注:承接各种非标阻值(PT45BA1BA2)和非标尺寸测温元件的定做

 

pt100的应用

石油倾点温度测试PT100温度传感器的标定

摘要:作者设计了直径为3mm、长为27cm 的Pt100型传感器,根据0.10℃刻度的温度测试仪作为标定标准,利用软件来矫正其非线形失真,该产品实现对石油倾点温度信号的采集和标定。
关键词: Pt100传感器;电桥测温;石油倾点


一、引言

石油倾点温度是指管道内凝固态的原油开始融解流动的*低温度。国际上测试规程要求每隔2℃就要对其流动情况进行判断并测温,但由于石油运输管线很长,原油每升温1℃需要大量能源,因此对倾点温度测量的精度对油田节能有重大意义。J9九游会AG 选用PT100温度传感器来完成对石油倾点温度的测量。


二、Pt100工作原理及其主要技术参数

Pt100传感器是利用铂电阻的阻值随温度变化而变化、并呈一定函数关系的特性来进行测温,其温度/阻值对应关系为[1]:
(1)-200℃<t<0℃时,RPt100=100[1+At+Bt2+Ct3(t-100)] (1)
(2)0℃≤t≤850℃时,RPt100=100(1+At+Bt2) (2)

式中,A=3.90802×10-3;B=-5.80×10-7;C=4.2735×10-12。

Pt100温(wen)度传感器的主要技(ji)术参数(shu)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(xiang)应(ying)时间(jian)<30s;*小置入(ru)深度:热电(dian)(dian)阻(zu)的*小置入(ru)深度≥200mm;允通电(dian)(dian)流(liu)≤5mA。另外(wai),Pt100温(wen)度传感器还具有(you)抗(kang)振动、稳定性(xing)好、准确(que)度高、耐高压(ya)等优(you)点。

三、倾(qing)点(dian)温度测量(liang)原理:

1、原理(li)方框图

根(gen)据倾点(dian)温度测试(shi)的国内外要求—温度每降2℃就要对(dui)油样的凝结(jie)情(qing)况(kuang)进行检测,J9九游会AG 设计了测量过(guo)程(如图1)。

2、电桥采集数据的电路图及原理

Pt100电(dian)(dian)桥电(dian)(dian)路如图2所示。其中(zhong),R1﹑R2﹑R3﹑RPt100组成电(dian)(dian)桥,R1=R2=R3=R0。为(wei)了避免流过(guo)Pt100传感器的电(dian)(dian)流过(guo)大使(shi)其发热进而导(dao)致非线(xian)性失真(zhen)增(zeng)大,电(dian)(dian)桥电(dian)(dian)压不宜太高,一(yi)般要求Im<5mA,电(dian)(dian)桥电(dian)(dian)压Vbrg=1V。电(dian)(dian)桥输出压差为(wei):

VD= (3)

令RPt100-R0=ΔR,则有:

VD= (4)

由Pt100温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)/阻值对应关(guan)系式可知,当温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)较(jiao)低(di)时(shi)(shi),Pt100的阻值变化量ΔR相(xiang)对于(yu)(yu)R0较(jiao)小(xiao),则(ze)电桥输出压(ya)差(cha)为: VD= ,即VD正比于(yu)(yu)Pt100传(chuan)(chuan)感器的阻值变化量ΔR,也说明温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)较(jiao)低(di)时(shi)(shi),Pt100传(chuan)(chuan)感器的线性度(du)(du)良好;当温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)较(jiao)高时(shi)(shi),ΔR/R0的值较(jiao)大,Pt100传(chuan)(chuan)感器的线性度(du)(du)变差(cha),此(ci)时(shi)(shi)要用(yong)软件来较(jiao)正。


四、测量中的定量计算及误差分析

1、运算(suan)放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)倍数的确(que)定

由传(chuan)感器的(de)(de)温度和阻值(zhi)关(guan)系(xi)式可知,当温度变(bian)(bian)化(hua)1℃时,Pt100的(de)(de)阻值(zhi)变(bian)(bian)化(hua)约为0.38W,对应的(de)(de)电桥输出(chu)压差(cha)为:VD= =0.001V。

若(ruo)采用(yong)8位(wei)A/D转换器(qi)(qi),分辨率为(wei)(wei)0.0196V,则(ze)运算放(fang)(fang)大器(qi)(qi)的(de)(de)*小放(fang)(fang)大倍数(shu)应为(wei)(wei)20倍。若(ruo)测温(wen)的(de)(de)上(shang)限定为(wei)(wei)85℃ (倾点温(wen)度(du)一般(ban)小于该温(wen)度(du)), Pt传感器(qi)(qi)在85℃时的(de)(de)理论阻值为(wei)(wei)132.8W,电(dian)桥(qiao)电(dian)压为(wei)(wei)1V,则(ze)VD= 0.08296V≈0.083V,即运放(fang)(fang)的(de)(de)*大放(fang)(fang)大倍数(shu)为(wei)(wei)60.3。综合上(shang)述,可限定运放(fang)(fang)的(de)(de)放(fang)(fang)大倍数(shu)应在20~60之(zhi)间。

2、误差分析

(1)桥电压Vbrg=1V时波动产生(sheng)的误(wu)差[2]

从(cong)上面的(de)(de)(de)分析(xi)可知,在(zai)某一温(wen)度时,Pt﹑R0不变(bian),设电桥(qiao)电压(ya)有(you)ΔVbrg(mV)的(de)(de)(de)变(bian)化,就会导致VD有(you) (mV)的(de)(de)(de)变(bian)化。在(zai)0℃时,ΔR=5W,则(ze)VD= =0.013ΔV(mV);若令(ling)ΔVD=1mV,则(ze)ΔV=76mV,即0℃左(zuo)(zuo)右,电桥(qiao)电压(ya)Vbrg有(you)76mV波动(dong),会引起1℃的(de)(de)(de)温(wen)度误(wu)差;同理在(zai)85℃左(zuo)(zuo)右,电桥(qiao)电压(ya)有(you)10mV的(de)(de)(de)波动(dong),则(ze)会引起1℃的(de)(de)(de)温(wen)度误(wu)差。可见电桥(qiao)电压(ya)Vbrg=1V时的(de)(de)(de)波动(dong)系数(shu)给对(dui)测温(wen)带来的(de)(de)(de)误(wu)差是很大(da)的(de)(de)(de),应将(jiang)其电压(ya)波动(dong)限制(zhi)在(zai)1mV的(de)(de)(de)级别上。

(2)运(yun)放(fang)非线性(xing)产生的误(wu)差

由于运(yun)放(fang)(fang)(fang)的(de)放(fang)(fang)(fang)大(da)倍(bei)(bei)数(shu)应在20~60之间(jian),可(ke)将(jiang)(jiang)放(fang)(fang)(fang)大(da)倍(bei)(bei)数(shu)定为50;若测温范(fan)(fan)围是(shi)0℃~85℃,则在0℃时(shi),VD=13mV;在85℃时(shi),VD=99.5mV,说(shuo)明输(shu)(shu)入信(xin)号的(de)范(fan)(fan)围在13mV~99.5mV之间(jian)变(bian)化。以(yi)平均值50作为放(fang)(fang)(fang)大(da)倍(bei)(bei)数(shu),此时(shi)输(shu)(shu)入信(xin)号为13mV,换算出来(lai)(lai)的(de)输(shu)(shu)入电(dian)压信(xin)号值为12.48mV,ΔVD=-0.52mV,将(jiang)(jiang)会引起约(yue)1.5℃的(de)误差。由此可(ke)见运(yun)放(fang)(fang)(fang)的(de)非(fei)线性将(jiang)(jiang)会带来(lai)(lai)大(da)约(yue)1.5℃的(de)误差,在实际测量中,提高运(yun)放(fang)(fang)(fang)线性度以(yi)及运(yun)放(fang)(fang)(fang)放(fang)(fang)(fang)大(da)倍(bei)(bei)数(shu)均可(ke)以(yi)减(jian)少由运(yun)放(fang)(fang)(fang)带来(lai)(lai)的(de)误差。

(3)A/D转换器(qi)非线性带来的误差

在实际应(ying)用中会发现,对同一(yi)模拟(ni)输入信号Vi,经A/D转(zhuan)换得出的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)字量会有±1位的(de)(de)(de)(de)(de)跳(tiao)变,这是由A/D转(zhuan)换器的(de)(de)(de)(de)(de)判断(duan)误差造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。A/D转(zhuan)换器的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)位跳(tiao)变对应(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)压值,即为该八(ba)位A/D转(zhuan)换器的(de)(de)(de)(de)(de)分辨率(lv),为0.0196V=19.6mV;折算到输入端(duan)对应(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)压值为0.392mV,将会产生0.392℃的(de)(de)(de)(de)(de)温度(du)误差。

(4)A/D转换(huan)器参考电压Vref带来(lai)的误差(cha)

A/D转(zhuan)(zhuan)换(huan)器(qi)(qi)采用逐次逼(bi)近式转(zhuan)(zhuan)换(huan)器(qi)(qi)AD0809,其转(zhuan)(zhuan)换(huan)速度(du)较(jiao)慢(man),如果输(shu)入信(xin)号(hao)(hao)在(zai)转(zhuan)(zhuan)换(huan)过(guo)(guo)程(cheng)中不断(duan)变化,则(ze)易发生错(cuo)误,使用时应加采样保(bao)持(chi)器(qi)(qi),且只对本次采样的(de)(de)信(xin)号(hao)(hao)进(jin)行(xing)转(zhuan)(zhuan)换(huan),以确保(bao)转(zhuan)(zhuan)换(huan)信(xin)号(hao)(hao)可靠性。另(ling)外,在(zai)比较(jiao)转(zhuan)(zhuan)换(huan)过(guo)(guo)程(cheng)中,Vref的(de)(de)变化会(hui)对输(shu)出的(de)(de)二(er)进(jin)制(zhi)代(dai)码有(you)影响。在(zai)模拟输(shu)入信(xin)号(hao)(hao)不变的(de)(de)情况(kuang)下,若Vref变大(da),会(hui)导致输(shu)出的(de)(de)二(er)进(jin)制(zhi)代(dai)码变小(xiao);反之(zhi),则(ze)变大(da),从而导致了(le)温度(du)误差。


五、注意事项与结论

使(shi)用中应注意,由于热(re)(re)惰性会使(shi)热(re)(re)电(dian)(dian)阻(zu)阻(zu)值变化(hua)(hua)滞后,为消除误差(cha),应尽可能地(di)减(jian)少热(re)(re)电(dian)(dian)阻(zu)保(bao)护(hu)管(guan)外径(jing),适当增加热(re)(re)电(dian)(dian)阻(zu)的(de)插入深(shen)度使(shi)热(re)(re)电(dian)(dian)阻(zu)受(shou)热(re)(re)部位增加。要经常检(jian)查(cha)保(bao)护(hu)状(zhuang)况,发现氧化(hua)(hua)或变形应立即(ji)采取(qu)措施,并定期进(jin)行校验(yan)。热(re)(re)电(dian)(dian)阻(zu)应避免放(fang)置(zhi)在炉旁或距(ju)加热(re)(re)体(ti)太(tai)近,应尽量安(an)装在震动(dong)小的(de)地(di)方;同时(shi)为便于施工和维(wei)护(hu)。安(an)装位置(zhi)应尽可能保(bao)持(chi)垂直,但在有原油流(liu)动(dong)时(shi)则必(bi)须倾(qing)斜安(an)装,接线盒出(chu)孔应向下。

由(you)上(shang)面(mian)的(de)分(fen)析(xi)可得,为了提高温(wen)度(du)(du)测(ce)量的(de)准确性(xing),应使用1V电桥电源﹑A/D转换器(qi)的(de)5V参(can)考(kao)电源要稳定(ding)在1mV级;在价(jia)格允许的(de)情况下,Pt100传感器(qi)﹑A/D转换器(qi)和运放的(de)线性(xing)度(du)(du)要高。同时,利用软件矫正其误差,可以使测(ce)得温(wen)度(du)(du)的(de)精度(du)(du)在±0.2℃。

在CPU的(de)应用(yong)

一般的(de)温(wen)度传感(gan)(gan)器(无论是热(re)敏电阻或IC温(wen)度传感(gan)(gan)器)都需要很(hen)长(zhang)的(de)时间才能(neng)(neng)够将热(re)传导到(dao)传感(gan)(gan)器的(de)核心部份(fen)。根据National内部的(de)实验(yan)结果,从CPU把热(re)传导到(dao)空(kong)(kong)气中(zhong),再从空(kong)(kong)气中(zhong)传导到(dao)温(wen)度传感(gan)(gan)器中(zhong),这个过程至少需要20分(fen)钟以上的(de)时间。如果散热(re)片(Heat Sink)没装好(hao)或风扇没转,不(bu)到(dao)二分(fen)钟的(de)时间,使(shi)用者的(de)CPU可(ke)能(neng)(neng)就会烧毁。

  所以(yi),CPU厂商(Intel和(he)(he)AMD)将一(yi)颗(ke)3904埋入芯(xin)片(pian)中,J9九游会AG 称这颗(ke)3904为(wei)远(yuan)程二极管(Remote Diode),因为(wei)它离温(wen)度(du)传(chuan)感器本(ben)身很远(yuan)。于是在短(duan)短(duan)几个毫秒(mini-second)中,温(wen)度(du)传(chuan)感器便能**地侦测(ce)到CPU内(nei)部的温(wen)度(du)了。现(xian)在的技术(shu)要能做(zuo)到1℃的**度(du)已经不是很难的事,而且会变成PC和(he)(he)笔记本(ben)计算机的一(yi)个重要的趋势。

  在LM86(图1)的(de)(de)(de)运用实(shi)例中(zhong)(zhong),通(tong)常T_CRIT_A的(de)(de)(de)输出(chu)信号(hao)用来做过温度(du)(du)保护的(de)(de)(de)功(gong)能(neng),J9九游会AG 称之为热(re)保护(Thermal Shutdown)。好处是当Windows或(huo)某一个应用程序(xu)造成系(xi)统(tong)死机时,LM86还(hai)能(neng)保护整个系(xi)统(tong)。而Alert这个输出(chu)信号(hao)便可以做为软(ruan)件(jian)中(zhong)(zhong)断(duan),以达到(dao)ACPI规格的(de)(de)(de)要求(qiu)。另外(wai),LM86除(chu)了能(neng)接(jie)到(dao)CPU的(de)(de)(de)Remote Diode之外(wai),本身内部还(hai)有一颗传(chuan)(chuan)感(gan)器(sensor),可以感(gan)测LM86所(suo)(suo)在的(de)(de)(de)温度(du)(du)。所(suo)(suo)以,前面所(suo)(suo)提到(dao)的(de)(de)(de)PC的(de)(de)(de)系(xi)统(tong)温度(du)(du)和(he)笔(bi)记本计算机的(de)(de)(de)导热(re)管,便可以使用LM86的(de)(de)(de)本地传(chuan)(chuan)感(gan)器来侦测,不需要再花额外(wai)的(de)(de)(de)成本去买(mai)另外(wai)一颗温度(du)(du)传(chuan)(chuan)感(gan)器。

  * 绘图芯片(pian)(pian)或3D加(jia)速芯片(pian)(pian) - LM26, LM88

  通常绘图(tu)芯(xin)片也是不(bu)能被降频来执行(xing)的,否则画面会变成慢动作播放一(yi)般。那*好的方法还是加一(yi)散热(re)风扇(shan)。在这(zhei)里就有(you)两个(ge)方式(shi)来激活和关闭风扇(shan)了(le),**个(ge)是便宜(yi)的做(zuo)法,用LM26来侦(zhen)测温度(du)(du)(如图(tu)2),等达到某一(yi)个(ge)界限时(shi)便激活风扇(shan),若温度(du)(du)降下来了(le),便自动关闭风扇(shan)。**是采(cai)LM88来设计时(shi)髦的4段变速风扇(shan)控制(zhi)器(如图(tu)3),让不(bu)同温度(du)(du)的状况能够有(you)不(bu)同的转速。

  * Power MOSFET - LM26

  无论(lun)是(shi)(shi)PC的(de)电(dian)源(yuan)供应器(qi)或者是(shi)(shi)笔(bi)记本(ben)计算机中的(de)DC-DC转换模(mo)块,内部都(dou)会(hui)有一(yi)颗很(hen)烫的(de)Power MOSFET。虽然(ran)电(dian)源(yuan)部份都(dou)有一(yi)个风(feng)扇(shan)随时(shi)在转动,但是(shi)(shi)J9九游会AG 必须设想一(yi)件(jian)事:万一(yi)风(feng)扇(shan)坏掉了,或者内部电(dian)路有发生短路的(de)时(shi)候,怎么办?利用LM26的(de)过温度保(bao)护功(gong)能(neng),在极限温度时(shi)能(neng)够自动关闭电(dian)源(yuan)而达(da)到(dao)关闭(Shutdown)或甚至(zhi)恢复(Recovery)的(de)功(gong)能(neng)。

  * PCMCIA - LM88

  LM88本身并不被设计(ji)来(lai)(lai)做(zuo)为风扇(shan)的(de)4段变速控制器,而是(shi)能同时侦测(ce)二个(ge)待测(ce)物(wu)。一般笔(bi)记(ji)本计(ji)算机(ji)的(de)PCMCIA插(cha)槽都有两个(ge),所以(yi)LM88是(shi)用(yong)来(lai)(lai)侦测(ce)PCMCIA的(de)*佳选择。由于LM88不需(xu)要用(yong)软件来(lai)(lai)控制,所以(yi)J9九游会AG 不用(yong)担心(xin)Windows死机(ji)或蓝屏幕(Blue Screen)的(de)问题。

虽然在过去的PC和笔记本计算机中,温度传感器并不起眼,也没有工程师会去注意它的重要性,更不用说使用者能感觉到它的存在。但是,对整个系统这些重要芯片来说,它是很重要的保护者,尤其是当系统愈来愈高速且愈来愈热之后,它的重要性也会更加明显,并且能左右系统的稳定性。希望本文能够带给读者一个清晰的印象,究竟温度传感器在PC系统中是扮演哪些角色?也希望工程师在验证系统稳定性时,不妨考虑一下温度传感器的一些重要参数和功用。

 

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