Підключення датчика температури

Важливим елементом у багатьох вимірювальних пристроях є датчик температури, з його допомогою можна дізнатися температуру деяких тіл і навколишнього середовища.

Такі прилади знайшли широке застосування не тільки серед вимірників, але і серед людей, яким у своїй господарській діяльності потрібно вимірювати температуру. В цьому випадку виникає природне запитання: як підключити датчик температури правильно, щоб пристрій виконувало всі покладені на нього функції і не давало збоїв?

Підключення датчика температури може бути здійснено без особливих складнощів, головне в цьому плані - чітко слідувати інструкції, і тоді все буде в порядку. Для підключення такого пристрою потрібні такі інструменти:

• ніж з тонким лезом;
• пасатижі, кусачки;
• багатожильний провід (для подачі живлення);
• паяльник.

Тепер можна все зробити самостійно.

Інструкція по підключенню датчика температури

1. Необхідно знати, що датчик - це шнур, який має довжину понад 2 м, а на кінці такого шнура і знаходиться сам прилад, що вимірює температуру (в більшості випадків такий прилад виділяється іншим кольором, ніж шнур, як правило, він чорний).
2. Підключити пристрій можна в такий спосіб: він підключається до аналого-цифрового перетворювача. Його функція полягає в тому, щоб перевести аналоговий сигнал з датчика (напруга або струм) в цифровий. Один висновок (це може бути будь-який висновок) повинен бути заземлений, а інший повинен бути підключений до регістру, який має опір 3-4 Ом.
3. Такі прилади потрібно підключити до певного модулю (це може бути система збору інформації), після цього за допомогою USB-інтерфейсу вся інформація, яка була отримана, відправляється на персональний компютер. На такому компютері встановлена спеціальна програма, яка відображає і може виконувати різні дії, використовуючи передану інформацію. Програма містить багато функцій, в процесі роботи всі вони можуть знадобитися. Деякі сучасні моделі систем збору інформації мають дисплеї, за допомогою яких можна спостерігати за результатом після того, як процес вимірювання температури проведений.

Для чого використовуються різні схеми підключення?

Схема підключення датчика температури палива.

Ці пристосування мають різні схеми підключення. Коли використовуються такі датчики, як вимірюваного параметра виступає його опір, але їх проведення мають власний аналогічний показник, таким чином, є певна похибка.

Це краще показати на конкретному прикладі: якщо прилад Pt100 при температурі 0 градусів Цельсія (опір 100 Ом) буде підключений по двухпроводной схемі за допомогою мідного дроту, який має перетин 0,12 мм , а зєднувальний кабель має довжину 3 м, то 2 дроти разом дадуть опір близько 0,5 Ом. Саме в результаті цього і виходить похибка, тому що в сумі датчик дасть показник 100,5 Ом, а це ідентично температурі приблизно 101,2 градуса Цельсія.

Якщо підключення здійснено таким чином, то похибка може створити певні проблеми, але їх можна уникнути. Для цього використовується спеціальний коригувальний прилад (використовувати його можна тільки в тому випадку, якщо апарат це дозволяє), коригування вводиться на 1,2 градуса. Однак за допомогою такого коригування повністю компенсувати опір проводів датчиків не вийде, оскільки мідні дроти - це термосопротивления, тобто показник цих проводів зазнає змін під впливом температури. Наприклад, частина проводів з нагрівається камерою, яка є разом з устройстиом нагрівача, не змінює опір, а та частина проводів, яка знаходиться за межами камери, може змінюватися під впливом температури в приміщенні.

У цьому випадку опір проводів 0,5 Ом при нагріванні на кожні 250 градусів стає більше майже в 2 рази, що необхідно враховувати.

Щоб при підключенні такого пристосування виключити вплив опору проводів, необхідно використовувати трьохпровідний схему підключення. При використанні такої схеми підключення прилад вимірює загальний показник разом з проводами, враховується і опір двох проводів (проте, можна враховувати показник одного проводу, але цей показник потрібно помножити вдвічі), потім віднімається опір проводів з сумарного і виділяється безпосередній показник самого датчика.

При використанні такої схеми підключення можна отримати відносно високу точність навіть в тому випадку, якщо опір проводів значно впливає на точність вимірювання. Проте, така схема не враховує, що дроти через похибки виготовлення можуть мати різну ступінь опору (причини можуть бути різними - неоднорідність матеріалу, зміна перерізу по довжині і інші причини). Якщо довжина проводів маленька, то такі похибки вводять невеликі відхилення у видимій температурі при використанні двухпроводной схеми підключення, але якщо дроти мають велику довжину, то відхилення можуть бути дуже істотними. У цих випадках необхідно застосовувати чьотирьох схему підключення, прилад в такій схемі вимірює безпосередньо опір датчика, зєднувальні дроти при цьому не враховується.

Двухпроводная схема підключення проводів застосовується в наступних випадках:

• якщо вимірювальний діапазон невеликий (не перевищує 40 градусів), а висока точність не потрібна (похибка в 1 градус допустима);
• якщо дроти зєднання з великим перетином і невеликої довжини, тоді опір проводів невелике в порівнянні з аналогічними показниками приладу і суттєвої похибки не спостерігається. Якщо опір двох проводів в сумі становить 0,1 Ом на градус, потрібна точність 0,5 градуса, тобто виходить менша похибка, ніж допустима.

Трипровідна схема підключення датчиків температури застосовується в наступних випадках:

• така схема підключення є однією з найпоширеніших, застосовується для вимірювань на відстані датчика від 3 до 100 м, таким чином, в діапазоні до 300 градусів допустимо мати похибку близько 0,5 відсотка. Для прецизійних вимірювань з точністю до 0,1 градуса застосовується чотирипровідна схема підключення.

Перевірка датчиків температури

Після того як підключається такий прилад, треба перевірити, як він працює. Для цього буде потрібно звичайний тестер для вимірювання, а для датчиків з опором 0 градусів до 100 Ом оптимальний діапазон виміру тестера до 200 Ом.

Перевірка здійснюється при кімнатній температурі, при цьому можна визначити, які дроти між собою зєднані накоротко біля приладу, в більшості випадків опір між проводами набагато менше, ніж датчика. Потім потрібно перевірити, що прилад робочий, тобто видає він той опір, який він повинен видавати при певній температурі.

Наприкінці необхідно переконатися в тому, що прилад не замикає на корпусі термоперетворювача, перевірити це можна на мегаомном діапазоні опору між корпусом датчика і проводами. Дуже важливо дотримуватися техніки безпеки, тобто контактів корпусу стосуватися не можна, проводів теж стосуватися не слід.

Якщо тестер вказує на нескінченне опір, значить, в корпус датчика потрапила вода або жир, функціонувати такий пристрій деякий час може, але точність показань буде постійно знижуватися, його показання будуть плавати.

Техніка безпеки

1. Пристрій розбирати не можна, всі роботи необхідно проводити в гумових рукавичках, якщо обладнання пошкоджено, якщо на кабелях електроживлення відсутній ізоляція або вона пошкоджена, то установку здійснювати не можна. Потрібно памятати про те, що з електрикою краще не жартувати, і якщо не дотримуватися техніки безпеки, все може закінчитися дуже погано.
2. Такі прилади можуть здійснювати перешкоди, вони негативним чином можуть позначитися на роботі інших пристроїв, які знаходяться поблизу. Це потрібно враховувати, тому всі апарати, які працюють на електриці, під час проведення робіт повинні бути відключені.
3. Якщо виникли якісь складнощі, необхідно, щоб всі роботи здійснювали кваліфіковані фахівці. Використовуючи наведені вище інструкції, все можна зробити самостійно, проте якщо виникли проблеми, то краще не ризикувати і довірити їх усунення фахівцям.
4. Після завершення всіх робіт потрібно переконатися в тому, що прилад міцно закріплений в певному місці. Цей фактор є дуже важливим, забувати про це не варто.
5. При здійсненні таких робіт потрібно не забувати про те, що обладнання має крайней чутливістю до води і до вологості.
6. Будь-які роботи, повязані з електрикою, категорично заборонені під час грози.

Коли пристрій належним чином підключено, необхідно час від часу здійснювати перевірку того, наскільки якісно воно функціонує. Таким чином, нічого складного в процесі немає, і якщо все робити згідно з інструкцією, це займе небагато часу, а якість роботи буде відмінним.

Слід зазначити, що якість такого приладу має бути високим, тому не варто на ньому заощаджувати і купувати підозрілий товар за цінами нижче, ніж у фірмових магазинах. Заощадити на цьому не вийде, так як такий апарат незабаром вийде з ладу.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!