PT100線性溫度傳感器使用方法——續(xù)
8.線性度的意義是什么?
線性度是描述傳感器的輸出電壓值隨溫度變化的線性程度,實(shí)際上也就是傳感器輸出電壓在工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)于理想擬合直線的最大偏差。一般情況下,其線性度的典型值為±0.5%,很顯然傳感器的線性度越高(其值越小),對(duì)于儀表的設(shè)計(jì)就越簡(jiǎn)單,在儀表的輸入級(jí)完全不必采用線性化處理。
9.為什么說(shuō)線性溫度傳感器是規(guī)范化輸出?
所謂規(guī)范化輸出,就是在0℃溫度點(diǎn)上傳感器在規(guī)定的工作條件下,輸出的電壓值僅限于某一小范圍內(nèi),即使不互換,其基準(zhǔn)電壓值僅限定在690-710mV之間,這樣在電路設(shè)計(jì)時(shí),易于在宏觀上把握傳感器的輸出情況,不論在橋路設(shè)計(jì)還是溫度補(bǔ)償,只要在690-710mV之間考慮,在調(diào)試中稍加調(diào)整即可。而不象普通的熱敏電阻由于型號(hào)不同,其阻值也不同,針對(duì)不同的型號(hào),需進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)計(jì)算。所以線性溫度傳感器的規(guī)范化輸出,可以使儀表電路實(shí)現(xiàn)規(guī)范化設(shè)計(jì)。
10.用戶如何檢驗(yàn)線性溫度傳感器?
用戶在購(gòu)買傳感器后,可在恒流的條件下,依溫區(qū)的大小,采用兩點(diǎn)或三點(diǎn)測(cè)試,以檢驗(yàn)互換精度、線性度和溫度系數(shù)。一般情況下,最簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法只要檢驗(yàn)基準(zhǔn)電壓值即可。而所有電氣參數(shù),在交貨時(shí)均有隨貨參數(shù)表(合格證),以提供該批傳感器的詳細(xì)參數(shù)指標(biāo)。
對(duì)測(cè)試條件有如下要求:
恒流源:100μA±0.5%;
恒溫溫場(chǎng):波動(dòng)度:≤±0.05℃;
測(cè)試儀表:41/2或51/2數(shù)字電壓表。
11.實(shí)際使用溫度傳感器是否一定要采用恒流源供電?
一般情況下是不必要的,橋路恒壓供電完全可以(參見(jiàn)圖1、圖2)。這是因?yàn)樵?00μA左右的電流條件下,傳感器的溫度—電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)變化量很小,可以給一個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)量級(jí)的概念:
在100μA時(shí) S=-2mV/℃
在40μA 時(shí) S=-2.1mV/℃
在1000μA時(shí)S=-1.9mV/℃
而在實(shí)際的橋路恒壓供電時(shí),其電流變化不會(huì)有如此大的幅度。
恒壓供電時(shí),傳感器負(fù)載電阻值如何確定?
恒壓供電時(shí),負(fù)載電阻接在電源與傳感器正極之間,信號(hào)從傳感器正極與負(fù)極之間輸出,設(shè)計(jì)電阻值R時(shí),以在0C時(shí)使傳感器工作電流為100μA即可。如傳感器的基準(zhǔn)電壓為V(0)(mV),恒壓源為VDD(mV),則R=(VDD-V(0))(mV)/0.1(mA)。對(duì)于計(jì)算出的電阻值R,如果實(shí)際的電阻沒(méi)有這種阻值,可就近阻值選用,對(duì)測(cè)溫精度沒(méi)有影響。
12.線性溫度補(bǔ)償元件做為電路溫度補(bǔ)償有什么優(yōu)越性?
這主要考慮熱敏元件的輸出規(guī)范化及溫度系數(shù)的一致性,便于設(shè)計(jì)。另外,由于溫度系數(shù)與晶體管電路中的晶體管基、射極電壓的溫度系數(shù)相同,做為穩(wěn)定晶體管電路的工作點(diǎn)的基極偏流元件是非常合適的。而將幾只元件串聯(lián)使用,可以通過(guò)并聯(lián)電位器方式,通過(guò)電位器的調(diào)節(jié)出不同的溫度系數(shù),以實(shí)現(xiàn)精確的溫度補(bǔ)償作用(參見(jiàn)圖3)。這種溫度系數(shù)可調(diào)的補(bǔ)償元件,無(wú)須繁雜設(shè)計(jì),對(duì)元件的工作電流也無(wú)嚴(yán)格要求,這也是這種線性熱敏元件用于溫度補(bǔ)償?shù)囊淮髢?yōu)點(diǎn)。
13.穩(wěn)定性的含義是什么?
穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅鞯幕鶞?zhǔn)電壓值年漂移量,這個(gè)漂移量再按溫度—電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)折合成溫度值,即穩(wěn)定性=±△V/S/年。線性溫度傳感器的穩(wěn)定性為±0.05℃/年。這一參數(shù)描述了傳感器在各種使用條件下保持原有特性的能力。
14.長(zhǎng)線傳輸對(duì)傳感器信號(hào)是否有影響?
應(yīng)當(dāng)說(shuō)影響不大,一般情況下傳輸距離可達(dá)1000米以上。如果距離再遠(yuǎn),可以考慮將傳感器輸出的信號(hào)在當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換成數(shù)字量,這樣可以方便地實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的傳輸。
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