PT100溫度傳感器在溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.

1、2010-12-28 收到,2011-02-19 改回*:文章編號(hào)：1003-5850(2011 04-0064-02PT100 溫度傳感器在溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用Applicati on of PT100Temperature Sen sor to Real -timeTemperature Mon itori ng System隋洪崗（內(nèi)蒙古華峰水泥有限公司內(nèi)蒙古赤峰 024006【摘 要】PT 100 溫度傳感器是溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的常用傳感器，簡(jiǎn)單介紹Ofa)(h)了 PT 100 鉑熱電阻測(cè)溫原理,并詳細(xì)的分析了由于接線方法的不同對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn) 生的影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)出一套溫度采集系

2、統(tǒng)，利用北京鼎升力創(chuàng) R8000 系列模塊和 PT 100 溫度傳感器的配合來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集，該系統(tǒng)具有精確度高、工作穩(wěn)定、 可靠的特點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】PT100,溫度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，R 8000 模塊中圖分類號(hào):T P 212. 9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ABSTRACT PT 100tempera tur e senso r is in common use in the r eal -time temper atur e monit or ing . T his paper intro duces the prin ciple of t emper atur e measureme nt and a

3、n alyzed the in flue nee o n the measur eme nt due t odiffere nt wiri ng method. A new sy stem of t emper atur e co llectio n is pr ese nted in t hepaper. Data is collected thr ough t he use o f R8000ser ies modules and PT 100temperat ur esenso r . T his system has featur es of hig h accur acy , ste

4、ady w or king and reliability .KEYWORDS P T 100, temperatur e , real -t ime monitor, R 8000module溫度是表征物體冷熱程度的一個(gè)物理量，是生產(chǎn)生活中非常重要的參數(shù)。 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,對(duì)溫度的測(cè)控技術(shù)提出了更高的要求。PT 100 鉑熱電阻溫度傳感器具有精度高,穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),測(cè)溫范圍為-200r650C,使用非常 方便，廣泛用于電力、石油、化工、建材等行業(yè)的過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)中，而且被制成 各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。因此，本文就 PT 100 的測(cè)溫原理和 正確的使用方法以及如何對(duì) 溫度信號(hào)進(jìn)行更好的采集 等

5、方面進(jìn)行了詳細(xì)的探討。1PT 100 鉑熱電阻測(cè)溫原理熱電阻溫度傳感器的測(cè)溫是利用導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化而變化制成的，即如果已知電阻 和溫度關(guān)系，就可以用測(cè)量電阻的方法來(lái)推算出溫度。鉑熱電阻的阻值 R t 與溫度 t 之間的關(guān)系是非線 性的，當(dāng)溫度在 0C650C時(shí)R t =R 0(1+at +bt 2其中，R t 和 R 0 分別時(shí) tr和 0C電阻的阻值。對(duì) 于 PT 100,當(dāng)溫度是 0C時(shí),鉑 的電 阻為 100 ,即 R 0=100 ; a =3. 90802 10-3r-1; b =-5. 80 10-3o2 PT 100 正確的接線方法用圖 1 說(shuō)明接線方法的不同。 圖

6、 1(a 是兩線出三 線入、圖 1(b 是三線出三線 入接法。R t 為鉑熱電阻,R 1、R 2 為固定電阻，R 3 為可調(diào)電阻，A 為檢流計(jì)。圖 1 鉑熱電阻接線方法在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，鉑熱電阻和溫度巡檢儀的距 離很大，其間引線很長(zhǎng)，會(huì)達(dá) 到幾十米甚至幾百米。由于使用廠家為了節(jié)約信號(hào)線，就從鉑熱電阻端兩線出，到 溫度巡檢儀再并出一根線，三線接入溫度巡檢儀。 雖然也是三線接入(如圖 1a 所 示，但是對(duì)實(shí)測(cè)的溫度值有很大的影響。設(shè)導(dǎo)線長(zhǎng)度 oa =ob =oc ,即 R oa =R ob =R oc =R L。對(duì)圖 1 列電橋平衡式為：圖 1(a R 1(R t +R oc +R ob =R 2

7、R 3 圖 1(b R 1(R t +R ob =R 2(R 3+R oa 令 R 仁 R 2圖 1(a R 3=R t +R ob +R oc =R t +2R L 圖 1(b R 3=R t從上式可以看出,當(dāng)按照?qǐng)D 1(b 接法接時(shí),導(dǎo)線電阻 R L 對(duì)鉑熱電阻的測(cè)量結(jié) 果無(wú)任何影響，能夠消? 64?(總 316PT 100 溫度傳感器在溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用2011 年除導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。即使是不平衡電橋，雖然不能消除導(dǎo)線的影響，但是也可以大大的減小誤 差，起到補(bǔ)償作用。3 PT 100 在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式一般要用到溫度巡檢儀，它的工作 原理是：把電阻值轉(zhuǎn)化成

8、電壓 或電流再顯示。而隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，作 者設(shè)計(jì)出了一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)減少了人工勞動(dòng)，并且工作穩(wěn)定、安全、可靠。 其系統(tǒng)信號(hào)傳輸流程如圖2 所示。圖 2 系統(tǒng)信號(hào)傳輸流程采集模塊通訊模塊計(jì)算機(jī)打印機(jī)PT100 傳感器其工作原理十分簡(jiǎn)單，所有的模塊均采用北京鼎 升力創(chuàng) R8000 系列，模塊有較 高的通信速率、智能化、強(qiáng)抗干擾性。只需要將溫度信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳輸?shù)綔囟炔杉K，此模塊會(huì)自動(dòng)識(shí)別溫度信號(hào)，再由通訊模 塊將采集到的信號(hào)傳給計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)所有的模塊只需要 1 根數(shù)據(jù)線和電腦連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程將結(jié)果顯示出 來(lái)。為了使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更加的智能化，該系統(tǒng)可以生

9、成 數(shù)據(jù)報(bào)表，可以自動(dòng)保存歷史 數(shù)據(jù)，隨時(shí)打印 監(jiān)測(cè)結(jié)果。同時(shí)考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，還增加了報(bào)警系統(tǒng)，如果 設(shè)備的溫度超限就會(huì)在相關(guān)界面報(bào)警提示，減少操作人員的工作量。另外，此溫度 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅接線方便，而且精確度較高。4 結(jié)束語(yǔ)目前，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿產(chǎn)品，而且朝著多樣化和智能化發(fā)展，尤其是溫度傳感器，在工業(yè)生產(chǎn) 中得到了廣泛的應(yīng)用。 但從使用角度來(lái)看，這就要求我 們要對(duì)傳感器進(jìn)行正確的使用，不要因?yàn)殄e(cuò)誤的使 用方法而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成不可估量的損失。另外由于采集模塊的使用，使得對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采 集和監(jiān)測(cè)趨于自動(dòng)化、 智能 化，溫度采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性 和可靠性得到提

10、高。同時(shí)，溫度數(shù)據(jù)報(bào)表可以通過(guò)打印 機(jī)直接打印輸出。這種溫度采集監(jiān)測(cè)方式是溫度監(jiān)測(cè)的一種必然趨勢(shì)。參考文獻(xiàn)1馬 凈，李曉光，寧 偉幾種常用溫度傳感器的原理及發(fā)展J .中國(guó)儀 器儀表,2004,24(6 :1-2.2 王 芳.熱電阻式溫度傳感器的測(cè)溫原理與應(yīng)用J.黑龍江冶金，2007(1 :33-35.3 王紅萍.鉑電阻溫度 傳感器測(cè) 溫研究J .撫順石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003,23(2 :17-19.4 李蕓婷，萬(wàn)振凱.PT 100 溫度傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)J.儀器儀表用戶，2007, 15(5 :24-26.5朱正中，胡亞非，楊 柱，等.P T 100 鉑熱電阻線制與二 次儀表的采 集誤差J

11、.儀器儀表 標(biāo)準(zhǔn)化與 計(jì)量，2005(6 :43-45.王 雷，胡亞非，楊 柱鉑熱電阻的 接線造成溫度 失真現(xiàn)象的研究J . 煤炭工程,2005(9 :69-71.7 陸 陽(yáng),韓江洪.鉑電阻測(cè)溫系統(tǒng) 溫度補(bǔ)償方法J.儀器儀表學(xué)報(bào),2000,21(3 :255-257.8王啟立，胡亞非，何 敏泓格 I -7000 系列模塊在風(fēng) 機(jī)性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的 應(yīng) 用J .工礦自動(dòng)化,2005(6 :46-47.9龔一光，楊家仕 一種實(shí)用的鉑熱電阻溫度巡檢儀J.成都?xì)庀髮W(xué)院學(xué)報(bào)，2000, 15(2 :131-135.(上接第 63 頁(yè)境溫度，變頻器輸出頻率值和電流值，另外還有各工作 泵變頻和工頻指示燈。溫度控制方式選擇畫面可選擇系統(tǒng)采用多點(diǎn)溫度控制還是單點(diǎn)溫度控制，環(huán)境溫度 是否作為參考控制參數(shù)等。另外可根據(jù)實(shí)際需要手動(dòng)設(shè)定各溫度控制溫度值。水泵選擇及啟?？刂飘嬅嬗袉?dòng)、停車、手動(dòng)加泵、手動(dòng)減泵按鈕，另外還有每?jī)?個(gè)泵組合的按鈕及指示燈。變頻器調(diào)速控制畫面可選擇系統(tǒng)采取自動(dòng)或手動(dòng)控制,且可手動(dòng)設(shè)定頻率。 修改時(shí)鐘畫面即當(dāng)觸摸屏?xí)r間與實(shí)際時(shí)間不符時(shí)，可直接從觸摸屏修改時(shí)間。另外該觸摸屏只能識(shí)別 D0D8000 數(shù)據(jù)寄存器，而 FX2N-48MR 中時(shí)間存放的數(shù)據(jù)寄存 器 D 8013D 8019 內(nèi)存放的時(shí)間傳送到 D 0D 8000 內(nèi)。4 結(jié)束語(yǔ)基于