Už žádné starosti s dlouhým-vodičovým měřením teploty: Tří-vodičové a čtyř{2}}vodičové technologie přesně eliminují chyby v měření odporovým teplotním detektorem (RTD).

V průmyslové automatizaci je měření teploty klíčovým aspektem řízení procesu. Odporové teplotní detektory (RTD) jsou díky vysoké přesnosti a stabilnímu výkonu nejběžněji používanými teplotními senzory ve středním- a nízkém-teplotním rozsahu. Při použití dlouhých připojovacích vodičů k RTD však může odpor vodiče vést k významným chybám měření. Jak se tedy této chybě vyhnout?

Chyba měření kvůli odporu drátu

Ve skutečném spojení mezi RTD a zobrazovacími přístroji, protože propojovací vodiče jsou relativně dlouhé, pokud jsou pro spojení dvou konců RTD použity pouze dva vodiče, odpor samotných vodičů bude v sérii s RTD, což způsobí chyby měření. Pokud je odpor každého vodiče *r*, absolutní chyba přidaná k RTD je 2*r* a tato chyba není konstantní; mění se s okolní teplotou vodičů. Pro Pt100 RTD je každá chyba 0,38Ω ekvivalentní teplotní odchylce 1 stupně, což dokazuje, že vliv odporu vodiče nelze ignorovat.

Tří{0}}vodičové připojení: Běžná volba pro průmyslové aplikace

Metoda tří{0}}vodičového připojení spojuje jeden vodič s jedním koncem RTD a dva vodiče s druhým koncem. Při použití ve spojení s můstkovým obvodem mají tři vodiče připojené k RTD stejnou tloušťku, délku a hodnotu odporu *r*.

Při vyváženém můstkovém obvodu, pokud je splněna podmínka R1=R2, lze vliv odporu vodiče r zcela eliminovat. V tomto případě nemají změny odporu vodiče žádný vliv na měření RTD. Je důležité poznamenat, že vliv odporu drátu může být zcela eliminován pouze tehdy, když je můstek ve vyváženém stavu se všemi čtyřmi rameny se stejným odporem. V opačném případě, ačkoli to nelze zcela odstranit, může tří{5}}vodičové připojení výrazně snížit jeho vliv.

Tří{0}}vodičové připojení je v současnosti nejběžnější metodou připojení v průmyslových aplikacích a dosahuje dobré rovnováhy mezi přesností měření a cenou.

Čtyř{0}}vodičové připojení: Ideální volba pro vysoce{1}}přesné měření

Čtyř{0}}vodičové připojení využívá dva vodiče na každém konci RTD k připojení k přístroji, které se obvykle používá pro vysoce přesné{1}}přístroje vyžadující napěťový nebo potenciálový vstup.

Princip fungování čtyř{0}}vodičového zapojení je následující: známý proud I je dodáván ze zdroje konstantního proudu protékajícího RTD a generuje úbytek napětí U. Rt lze získat měřením U (Rt=U/I). Při tomto způsobu připojení, přestože vodiče vedoucí proud-mají odpor *r*, jejich úbytek napětí je mimo rozsah měření. Zatímco vodiče připojující k měřicímu přístroji mají odpor, neprotéká jimi žádný proud (při měření vysoké-impedance se proud neměří). Odpor všech čtyř vodičů tedy nemá na měření žádný vliv.

Dokud proud ze zdroje konstantního proudu zůstane stabilní, je čtyř{0}}vodičový systém relativně dokonalou metodou, neomezenou žádnými podmínkami a dokáže zcela eliminovat vliv odporu připojovacího vodiče na měření. Tato metoda je vhodná zejména pro laboratorní a vysoce přesné{2}}měřicí aplikace.

Metoda dvou{0}}vodičového připojení: Omezeno na aplikace s nízkými požadavky na přesnost

Metoda dvou{0}}vodičového připojení je nejjednodušší způsob připojení. Ke každému konci RTD se připojuje vodič, aby se odstranil odporový signál. Tento způsob připojení je vhodný pouze pro aplikace s nízkými požadavky na přesnost měření a délka vodiče by neměla být příliš dlouhá. Chyba ve dvou-vodičovém systému pochází přímo z odporu vodiče; čím delší a tenčí drát, tím větší chyba.

Klíčové body pro správnou instalaci

Bez ohledu na to, zda se použije třívodičové nebo čtyřvodičové připojení, pro přesná měření musí vodič vycházet ze základny odporového prvku, tj. z vnitřního vodiče, a nikoli ze svorek propojovací krabice RTD. Je to proto, že vnitřní vedení je umístěno v oblasti drastických teplotních změn. Přestože je vnitřní vodič v ochranné trubici krátký, nelze při přesných měřeních ignorovat jeho odporový účinek.

Kromě toho je třeba při instalaci RTD vzít v úvahu následující:

Bod měření teploty by měl být zvolen na místě reprezentujícím teplotu média, vyvarujte se instalace v blízkosti ventilů, ohybů nebo mrtvých zón v zařízení.

RTD by měl mít dostatečnou hloubku zasunutí, obvykle zasunutý do středu trubky.

V podmínkách vysoko-teploty, vysokého-tlaku a vysoké{2}}rychlosti lze použít RTD s mělkým-vložením nebo teplem{4}}smršťovacími odpory.

Řešení měření teploty společnosti Hequan Instrument Technology Co., Ltd

V oblasti průmyslového měření teploty jsou přesnost a spolehlivost klíčovými ukazateli pro hodnocení kvality technických řešení. Společnost Hequan Instrument Technology Co., Ltd. se již mnoho let hluboce zabývá oblastí měření teploty a hluboce rozumí dopadu chyb odporu v připojení dlouhých vodičů na výsledky měření. Naše odporové teplotní detektory (RTD) využívají standardní tří{4}}vodičové a čtyř{5}}vodičové způsoby připojení, přičemž vodiče vedou přímo ze základny odporového prvku, čímž účinně eliminují chyby měření způsobené odporem spojovacích vodičů.

Abychom vyhověli specifickým potřebám různých průmyslových scénářů, nabízíme různé modely platinových a měděných RTD spolu s příslušnými pokyny pro zapojení, abychom našim zákazníkům zajistili co nejpřesnější údaje o měření teploty. Ať už jde o rutinní průmyslové aplikace nebo vysoce přesná laboratorní měření, Hequan Instrument Technology Co., Ltd. poskytuje profesionální a spolehlivá řešení.