Menghubungkan sensor suhu

Sensor suhu adalah elemen penting dari banyak alat pengukur. Mereka mengukur suhu lingkungan dan tubuh yang berbeda. Perangkat ini banyak digunakan sebagai pengukur suhu tidak hanya dalam produksi dan industri, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari dan pertanian, yaitu di mana orang, karena jenis aktivitasnya, perlu mengukur suhu. Dan selalu ada pertanyaan bagaimana menghubungkan sensor semacam itu dengan benar agar fungsinya akurat dan bebas dari kesalahan?

Untuk menyambungkan sensor suhu, tidak diperlukan pekerjaan yang rumit, yang utama di sini adalah mengikuti instruksi dengan tepat, maka hasilnya akan berhasil, dan hal tersulit yang diperlukan untuk pemasangan adalah besi solder biasa.

Sensor tipikal adalah, sebagai perangkat lengkap, kabel dengan panjang lebih dari 2 meter, di ujungnya alat pengukur dipasang langsung; itu berbeda dari warna kabel, biasanya hitam. Hubungkan perangkat ke konverter analog ke digital, yang mengubah sinyal analog (arus atau tegangan) dari sensor menjadi digital.

Salah satu pin sensor di-ground dan yang lainnya terhubung langsung ke register ADC dengan resistansi 3-4 ohm. Setelah itu, ADC dapat dihubungkan ke modul akuisisi informasi, yang dapat dihubungkan ke komputer melalui antarmuka USB, di mana dengan bantuan program khusus seseorang dapat melakukan tindakan tertentu berdasarkan data yang diterima.

Program memungkinkan Anda untuk bekerja dengan informasi yang diterima dan melakukan banyak tugas yang berkaitan dengan pengukuran suhu. Banyak sistem akuisisi data modern dilengkapi dengan tampilan khusus untuk memantau pengukuran yang dilakukan.

Terlepas dari kesederhanaan yang tampak, sensor suhu memiliki skema koneksi yang berbeda, karena sering kali perlu memperhitungkan kesalahan yang terkait dengan resistansi kabel.

Mari kita lihat contoh spesifik. PT100 memiliki resistansi 100 ohm pada suhu sensor 0 derajat Celcius. Jika Anda menghubungkannya sesuai dengan rangkaian dua kabel klasik, menggunakan kabel tembaga dengan penampang 0,12 sq. Mm, dan kabel penghubung akan memiliki panjang 3 meter, maka kedua kabel itu sendiri akan memiliki resistansi sekitar 0,5 Ohm. , dan ini akan memberikan kesalahan , karena resistansi total pada 0 derajat sudah menjadi 100,5 ohm, dan resistansi ini harus ada di sensor pada suhu 101,2 derajat.

Kita dapat melihat bahwa mungkin ada masalah kesalahan karena resistansi kabel penghubung saat menghubungkan ke rangkaian dua kabel, tetapi masalah ini dapat dihindari. Untuk ini, beberapa perangkat dapat disesuaikan, misalnya sebesar 1,2 derajat.Tetapi penyesuaian seperti itu tidak akan sepenuhnya mengimbangi resistansi kabel, karena resistansi kabel itu sendiri berubah di bawah pengaruh suhu.

Misalkan beberapa kabel terletak sangat dekat dengan ruang yang dipanaskan, bersama dengan sensor, dan bagian lain jauh darinya dan mengubah suhu dan resistansi di bawah pengaruh faktor lingkungan di dalam ruangan. Dalam hal ini, hambatan kabel 0,5 Ohm selama pemanasan hingga setiap 250 derajat akan menjadi 2 kali lipat, dan ini harus diperhitungkan.

Untuk menghindari kesalahan, gunakan koneksi tiga kabel sehingga perangkat mengukur resistansi total bersama dengan resistansi kedua kabel, meskipun Anda dapat memperhitungkan resistansi satu kabel, kalikan saja nanti dengan 2. Setelah itu, resistansi kabel dikurangi dari jumlah dan pembacaan sensor itu sendiri tetap ada. Dengan solusi ini, akurasi yang cukup tinggi tercapai, bahkan jika resistansi kabel dapat terpengaruh secara signifikan.

Namun, bahkan rangkaian tiga kabel tidak dapat memperbaiki kesalahan yang terkait dengan tingkat resistansi kabel yang berbeda karena ketidakhomogenan bahan, penampang melintang yang berbeda sepanjang, dll. Tentu saja, jika panjang kabel kecil, maka kesalahannya dapat diabaikan, dan bahkan dengan sirkuit dua kabel, penyimpangan dalam pembacaan suhu tidak akan signifikan. Namun jika kabelnya cukup panjang, maka pengaruhnya sangat signifikan. Maka Anda harus menggunakan koneksi empat kabel saat perangkat mengukur resistansi sensor secara eksklusif, tanpa memperhitungkan resistansi kabel.

Jadi sirkuit dua kabel berlaku dalam kasus di mana:

• Rentang pengukuran tidak lebih tinggi dari 40 derajat, dan akurasi tinggi tidak diperlukan, kesalahan 1 derajat dapat diterima;

• Kabel penghubungnya besar dan cukup pendek, maka resistansinya relatif kecil, dan kesalahan perangkat itu sendiri kira-kira sepadan dengannya: biarkan resistansi kabel menjadi 0,1 Ohm per derajat, dan akurasi yang diperlukan adalah 0,5 derajat, sehingga adalah , kesalahan yang dihasilkan lebih kecil dari yang diijinkan. Sirkuit tiga kabel berlaku dalam kasus di mana pengukuran dilakukan pada jarak dari 3 hingga 100 meter dari sensor, dan jangkauannya hingga 300 derajat, dengan kesalahan yang diizinkan sebesar 0,5%.

Untuk pengukuran yang lebih akurat dan presisi, di mana kesalahan tidak boleh melebihi 0,1 derajat, sirkuit empat kawat digunakan.

Penguji konvensional dapat digunakan untuk menguji perangkat. Kisaran untuk sensor yang memiliki resistansi 100 ohm pada 0 derajat hanya cocok dari 0 hingga 200 ohm, kisaran ini tersedia untuk multimeter apa pun.

Tes akan dihasilkan pada suhu kamar, sambil menentukan kabel perangkat mana yang disingkat dan mana yang terhubung langsung ke sensor, kemudian mengukur apakah perangkat menunjukkan resistansi yang seharusnya sesuai dengan paspor pada suhu tertentu. Pada akhirnya, Anda perlu memastikan tidak ada korsleting pada housing. konverter termal, pengukuran ini dilakukan dalam kisaran megohm. Untuk sepenuhnya mematuhi langkah-langkah keamanan, jangan menyentuh kabel dan kotak dengan tangan Anda.

Jika selama pengujian penguji menunjukkan resistansi yang sangat tinggi, ini adalah tanda bahwa minyak atau air secara tidak sengaja ditemukan di rumah sensor.Perangkat seperti itu akan berfungsi untuk sementara waktu, tetapi bacaannya akan mengambang.

Penting untuk diingat bahwa semua pekerjaan menghubungkan dan memeriksa sensor harus dilakukan dengan sarung tangan karet. Perangkat tidak boleh dibongkar, dan jika ada yang rusak, misalnya tidak ada isolasi kabel listrik di beberapa tempat, maka peralatan tersebut tidak boleh dipasang. Selama pemasangan, sensor dapat mengganggu perangkat lain yang beroperasi di dekatnya, sehingga harus dimatikan terlebih dahulu.

Jika Anda mengalami kesulitan, percayakan pekerjaan itu kepada para profesional. Secara umum, sesuai petunjuk, semuanya dapat dilakukan secara mandiri, tetapi dalam beberapa kasus lebih baik tidak mengambil risiko. Setelah menyelesaikan penginstalan, pastikan perangkat terpasang dengan benar di tempat yang tepat, ini sangat penting. Ingatlah bahwa sensor sangat sensitif terhadap kelembapan. Jangan melakukan pekerjaan instalasi selama badai petir.

Lakukan pemeriksaan preventif dari waktu ke waktu untuk memastikan bahwa sensor bekerja dengan baik. Secara umum, kualitasnya harus tinggi, jangan berhemat saat membeli sensor, perangkat berkualitas tinggi tidak boleh terlalu murah, tidak demikian halnya ketika Anda harus mencoba menghemat uang.