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产品资料

pt100

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产品名称: pt100
产品型号: 1632-100
产品展商: 其它品牌
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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.


pt100  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(du)

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

 

 

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(du)传(chuan)感器的主要技术参数如下:测量(liang)范围:-200℃~+850℃;允许偏差(cha)值△℃:A级±(0.15+0.002│t│), B级±(0.30+0.005│t│);热(re)响应(ying)时间<30s;*小(xiao)(xiao)置(zhi)(zhi)入深(shen)度(du):热(re)电阻的*小(xiao)(xiao)置(zhi)(zhi)入深(shen)度(du)≥200mm;允通(tong)电流≤5mA。另外,Pt100温(wen)度(du)传(chuan)感器还具有抗振动(dong)、稳(wen)定(ding)性好、准确度(du)高、耐高压等优(you)点。

三、倾点(dian)温度测量原理:

1、原理(li)方框图

根据(ju)倾(qing)点温度(du)测(ce)试的国内外要(yao)求—温度(du)每降(jiang)2℃就要(yao)对油样的凝结情(qing)况进行(xing)检测(ce),J9九游会AG 设计了测(ce)量(liang)过程(如图1)。

2、电桥采集(ji)数(shu)据的电路图及(ji)原理

Pt100电(dian)(dian)(dian)(dian)桥电(dian)(dian)(dian)(dian)路如图2所示。其中,R1﹑R2﹑R3﹑RPt100组成(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)桥,R1=R2=R3=R0。为了(le)避(bi)免流过Pt100传感器的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)流过大使其发热进(jin)而(er)导致非线性失真增大,电(dian)(dian)(dian)(dian)桥电(dian)(dian)(dian)(dian)压不宜太高,一(yi)般要(yao)求Im<5mA,电(dian)(dian)(dian)(dian)桥电(dian)(dian)(dian)(dian)压Vbrg=1V。电(dian)(dian)(dian)(dian)桥输(shu)出压差(cha)为:

VD= (3)

令(ling)RPt100-R0=ΔR,则(ze)有(you):

VD= (4)

由(you)Pt100温(wen)度(du)/阻值对(dui)应(ying)关系式可知,当温(wen)度(du)较(jiao)(jiao)低(di)时,Pt100的(de)阻值变化量(liang)ΔR相对(dui)于(yu)R0较(jiao)(jiao)小,则电桥输出压差为: VD= ,即VD正(zheng)比(bi)于(yu)Pt100传感器的(de)阻值变化量(liang)ΔR,也说明(ming)温(wen)度(du)较(jiao)(jiao)低(di)时,Pt100传感器的(de)线(xian)性度(du)良好(hao);当温(wen)度(du)较(jiao)(jiao)高时,ΔR/R0的(de)值较(jiao)(jiao)大,Pt100传感器的(de)线(xian)性度(du)变差,此时要用软(ruan)件来较(jiao)(jiao)正(zheng)。


四、测量中的定量计算及误差分析

1、运算放(fang)大(da)器放(fang)大(da)倍数的确定

由传感器的温(wen)度(du)和阻值关系式(shi)可知,当温(wen)度(du)变化1℃时,Pt100的阻值变化约为0.38W,对(dui)应的电桥输(shu)出压差为:VD= =0.001V。

若采用8位A/D转换(huan)器(qi),分辨率为0.0196V,则(ze)运算(suan)放(fang)(fang)大器(qi)的(de)*小(xiao)放(fang)(fang)大倍(bei)数应为20倍(bei)。若测温(wen)的(de)上限定为85℃ (倾点温(wen)度(du)一般小(xiao)于该温(wen)度(du)), Pt传感器(qi)在(zai)85℃时的(de)理论阻值为132.8W,电桥电压为1V,则(ze)VD= 0.08296V≈0.083V,即运放(fang)(fang)的(de)*大放(fang)(fang)大倍(bei)数为60.3。综(zong)合上述,可限定运放(fang)(fang)的(de)放(fang)(fang)大倍(bei)数应在(zai)20~60之间(jian)。

2、误(wu)差(cha)分析

(1)桥电压(ya)Vbrg=1V时(shi)波(bo)动产生的误差[2]

从上面的分析(xi)可(ke)(ke)知,在(zai)某一(yi)温(wen)度时,Pt﹑R0不变,设电(dian)(dian)(dian)桥(qiao)(qiao)电(dian)(dian)(dian)压(ya)有(you)(you)(you)ΔVbrg(mV)的变化(hua),就(jiu)会导致VD有(you)(you)(you) (mV)的变化(hua)。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)右(you),电(dian)(dian)(dian)桥(qiao)(qiao)电(dian)(dian)(dian)压(ya)Vbrg有(you)(you)(you)76mV波动,会引起1℃的温(wen)度误差;同理(li)在(zai)85℃左(zuo)右(you),电(dian)(dian)(dian)桥(qiao)(qiao)电(dian)(dian)(dian)压(ya)有(you)(you)(you)10mV的波动,则(ze)会引起1℃的温(wen)度误差。可(ke)(ke)见电(dian)(dian)(dian)桥(qiao)(qiao)电(dian)(dian)(dian)压(ya)Vbrg=1V时的波动系数给对测(ce)温(wen)带来(lai)的误差是很大(da)的,应将其电(dian)(dian)(dian)压(ya)波动限制在(zai)1mV的级别上。

(2)运放非线性产生(sheng)的误差

由于运(yun)放(fang)(fang)(fang)的(de)(de)放(fang)(fang)(fang)大倍(bei)(bei)数(shu)应(ying)在20~60之间(jian),可将(jiang)放(fang)(fang)(fang)大倍(bei)(bei)数(shu)定为(wei)50;若测温(wen)范围是0℃~85℃,则在0℃时,VD=13mV;在85℃时,VD=99.5mV,说明(ming)输(shu)入信号(hao)的(de)(de)范围在13mV~99.5mV之间(jian)变化。以(yi)平均值50作(zuo)为(wei)放(fang)(fang)(fang)大倍(bei)(bei)数(shu),此(ci)时输(shu)入信号(hao)为(wei)13mV,换算出(chu)来的(de)(de)输(shu)入电压信号(hao)值为(wei)12.48mV,ΔVD=-0.52mV,将(jiang)会(hui)引起约1.5℃的(de)(de)误差。由此(ci)可见运(yun)放(fang)(fang)(fang)的(de)(de)非线性将(jiang)会(hui)带来大约1.5℃的(de)(de)误差,在实际测量(liang)中,提高(gao)运(yun)放(fang)(fang)(fang)线性度以(yi)及运(yun)放(fang)(fang)(fang)放(fang)(fang)(fang)大倍(bei)(bei)数(shu)均可以(yi)减少由运(yun)放(fang)(fang)(fang)带来的(de)(de)误差。

(3)A/D转换(huan)器非(fei)线性(xing)带来的误差

在实(shi)际应(ying)用中会发现,对(dui)同一模拟输入信(xin)号Vi,经A/D转换(huan)得出(chu)的(de)(de)数字(zi)量会有±1位的(de)(de)跳(tiao)变,这是由A/D转换(huan)器的(de)(de)判断误(wu)差(cha)造(zao)成的(de)(de)。A/D转换(huan)器的(de)(de)一位跳(tiao)变对(dui)应(ying)的(de)(de)电压(ya)(ya)值,即为(wei)(wei)该八(ba)位A/D转换(huan)器的(de)(de)分辨率,为(wei)(wei)0.0196V=19.6mV;折算到输入端对(dui)应(ying)的(de)(de)电压(ya)(ya)值为(wei)(wei)0.392mV,将会产(chan)生0.392℃的(de)(de)温度误(wu)差(cha)。

(4)A/D转(zhuan)换(huan)器(qi)参考(kao)电压Vref带来的误(wu)差(cha)

A/D转(zhuan)换器(qi)采用(yong)逐次(ci)逼近(jin)式(shi)转(zhuan)换器(qi)AD0809,其转(zhuan)换速度较慢(man),如果输(shu)(shu)入信号(hao)在(zai)转(zhuan)换过(guo)(guo)程中不(bu)断变化(hua)(hua),则易(yi)发生(sheng)错误(wu)(wu),使(shi)用(yong)时应加采样保(bao)持器(qi),且只对(dui)本次(ci)采样的(de)信号(hao)进行转(zhuan)换,以确保(bao)转(zhuan)换信号(hao)可靠(kao)性。另外,在(zai)比较转(zhuan)换过(guo)(guo)程中,Vref的(de)变化(hua)(hua)会(hui)对(dui)输(shu)(shu)出的(de)二(er)进制代(dai)码有影响(xiang)。在(zai)模(mo)拟输(shu)(shu)入信号(hao)不(bu)变的(de)情况下,若Vref变大(da),会(hui)导致(zhi)输(shu)(shu)出的(de)二(er)进制代(dai)码变小;反(fan)之,则变大(da),从而导致(zhi)了温度误(wu)(wu)差。


五、注意事项与结论

使(shi)用中应(ying)注意,由于热(re)(re)惰性会使(shi)热(re)(re)电(dian)(dian)阻阻值(zhi)变化滞后,为消(xiao)除(chu)误差,应(ying)尽(jin)可(ke)能(neng)(neng)地减少热(re)(re)电(dian)(dian)阻保护管外径,适当增加热(re)(re)电(dian)(dian)阻的插入深(shen)度使(shi)热(re)(re)电(dian)(dian)阻受(shou)热(re)(re)部位增加。要经常检(jian)查(cha)保护状况,发现氧化或变形(xing)应(ying)立即采取措施,并定期(qi)进(jin)行校(xiao)验。热(re)(re)电(dian)(dian)阻应(ying)避免放置在(zai)(zai)炉(lu)旁或距加热(re)(re)体太近,应(ying)尽(jin)量安装(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)震(zhen)动小的地方(fang);同时(shi)为便于施工和维(wei)护。安装(zhuang)(zhuang)位置应(ying)尽(jin)可(ke)能(neng)(neng)保持垂直,但在(zai)(zai)有原油(you)流动时(shi)则必须(xu)倾(qing)斜安装(zhuang)(zhuang),接线盒出(chu)孔应(ying)向下(xia)。

由上面的(de)分(fen)析可得,为了提(ti)高(gao)温度(du)测(ce)量的(de)准确(que)性,应使用1V电桥电源﹑A/D转换器(qi)的(de)5V参考电源要稳定在(zai)(zai)1mV级;在(zai)(zai)价(jia)格(ge)允许的(de)情况下,Pt100传感器(qi)﹑A/D转换器(qi)和运放的(de)线性度(du)要高(gao)。同(tong)时(shi),利用软件矫(jiao)正其误差,可以(yi)使测(ce)得温度(du)的(de)精度(du)在(zai)(zai)±0.2℃。

在CPU的应用(yong)

一般的(de)(de)温(wen)(wen)度传(chuan)感器(qi)(qi)(无论是(shi)热(re)敏电阻(zu)或IC温(wen)(wen)度传(chuan)感器(qi)(qi))都需(xu)要很长的(de)(de)时间才(cai)能够将(jiang)热(re)传(chuan)导(dao)(dao)到(dao)传(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)核(he)心部(bu)份。根据National内部(bu)的(de)(de)实验结果,从CPU把热(re)传(chuan)导(dao)(dao)到(dao)空气中,再从空气中传(chuan)导(dao)(dao)到(dao)温(wen)(wen)度传(chuan)感器(qi)(qi)中,这个(ge)过程至少需(xu)要20分钟(zhong)以上的(de)(de)时间。如果散(san)热(re)片(Heat Sink)没(mei)装好或风(feng)扇没(mei)转(zhuan),不到(dao)二分钟(zhong)的(de)(de)时间,使用者的(de)(de)CPU可(ke)能就会(hui)烧(shao)毁(hui)。

  所以,CPU厂(chang)商(Intel和(he)AMD)将(jiang)一(yi)颗3904埋入芯片中(zhong),J9九游会AG 称这颗3904为(wei)远(yuan)程二(er)极(ji)管(Remote Diode),因为(wei)它离温度(du)传(chuan)感器本身很(hen)远(yuan)。于是在短(duan)短(duan)几个毫秒(mini-second)中(zhong),温度(du)传(chuan)感器便能(neng)**地侦测到CPU内部的温度(du)了。现(xian)在的技术要(yao)能(neng)做到1℃的**度(du)已(yi)经不是很(hen)难(nan)的事(shi),而且(qie)会(hui)变成PC和(he)笔记(ji)本计算(suan)机的一(yi)个重要(yao)的趋势。

  在LM86(图1)的(de)(de)(de)运用实(shi)例中,通常T_CRIT_A的(de)(de)(de)输出(chu)信(xin)号用来(lai)做过温度(du)保护(hu)(hu)的(de)(de)(de)功能,J9九游会AG 称之为热保护(hu)(hu)(Thermal Shutdown)。好处是当Windows或某一(yi)个(ge)应用程序造成系统死机时,LM86还(hai)能保护(hu)(hu)整个(ge)系统。而Alert这个(ge)输出(chu)信(xin)号便可(ke)(ke)以(yi)(yi)做为软件中断(duan),以(yi)(yi)达(da)到(dao)ACPI规格(ge)的(de)(de)(de)要求。另外(wai),LM86除了能接到(dao)CPU的(de)(de)(de)Remote Diode之外(wai),本身内部(bu)还(hai)有一(yi)颗(ke)传(chuan)感器(qi)(sensor),可(ke)(ke)以(yi)(yi)感测LM86所(suo)在的(de)(de)(de)温度(du)。所(suo)以(yi)(yi),前面所(suo)提(ti)到(dao)的(de)(de)(de)PC的(de)(de)(de)系统温度(du)和(he)笔(bi)记本计(ji)算机的(de)(de)(de)导(dao)热管,便可(ke)(ke)以(yi)(yi)使用LM86的(de)(de)(de)本地传(chuan)感器(qi)来(lai)侦(zhen)测,不(bu)需要再花(hua)额(e)外(wai)的(de)(de)(de)成本去买(mai)另外(wai)一(yi)颗(ke)温度(du)传(chuan)感器(qi)。

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

  通常(chang)绘图芯(xin)片也是不能(neng)被降频来执行的(de)(de),否则画面会(hui)变(bian)成慢动(dong)作(zuo)播放一般(ban)。那(nei)*好的(de)(de)方法还是加一散热风(feng)扇(shan)。在这里就有(you)两(liang)个(ge)(ge)方式来激活(huo)和关闭风(feng)扇(shan)了(le),**个(ge)(ge)是便宜的(de)(de)做法,用LM26来侦测温(wen)度(如(ru)(ru)图2),等达(da)到(dao)某一个(ge)(ge)界限(xian)时(shi)便激活(huo)风(feng)扇(shan),若温(wen)度降下(xia)来了(le),便自动(dong)关闭风(feng)扇(shan)。**是采(cai)LM88来设(she)计时(shi)髦的(de)(de)4段变(bian)速(su)风(feng)扇(shan)控(kong)制器(如(ru)(ru)图3),让不同温(wen)度的(de)(de)状(zhuang)况能(neng)够有(you)不同的(de)(de)转速(su)。

  * Power MOSFET - LM26

  无论是(shi)PC的电(dian)源供(gong)应器或(huo)者(zhe)是(shi)笔记(ji)本计算机中的DC-DC转换(huan)模(mo)块,内部都会有(you)一(yi)颗很烫的Power MOSFET。虽然电(dian)源部份都有(you)一(yi)个(ge)风(feng)扇随(sui)时(shi)在转动,但(dan)是(shi)J9九游会AG 必须设(she)想一(yi)件事:万(wan)一(yi)风(feng)扇坏掉(diao)了,或(huo)者(zhe)内部电(dian)路(lu)(lu)有(you)发生短路(lu)(lu)的时(shi)候,怎么办(ban)?利用LM26的过温度保护功能,在极限温度时(shi)能够自动关(guan)闭电(dian)源而达(da)到(dao)关(guan)闭(Shutdown)或(huo)甚至恢复(fu)(Recovery)的功能。

  * PCMCIA - LM88

  LM88本身并不被设(she)计来做为风扇的(de)(de)4段变(bian)速控(kong)(kong)制器,而(er)是能同时侦(zhen)测(ce)二个待测(ce)物(wu)。一般笔记本计算机(ji)(ji)的(de)(de)PCMCIA插槽都有两个,所以(yi)LM88是用(yong)来侦(zhen)测(ce)PCMCIA的(de)(de)*佳选择(ze)。由于LM88不需要用(yong)软(ruan)件(jian)来控(kong)(kong)制,所以(yi)J9九游会AG 不用(yong)担心(xin)Windows死机(ji)(ji)或蓝屏幕(Blue Screen)的(de)(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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