Misalnya, pada 0℃ kira-kira 100Ω, dan pada 100℃ kira-kira 138,5Ω.
Jadi ketika membuat penilaian di tempat tentang suhu Pt100, sebenarnya pertama-tama mengukur nilai resistansi saat ini, dan kemudian mengubahnya menjadi suhu yang sesuai dalam derajat Celcius berdasarkan hubungan antara resistansi dan suhu.
Ketika pemancar mengukur Pt100, ia memberikan sensor arus pengukuran yang relatif kecil dan stabil, dan kemudian mengukur tegangan di kedua ujungnya. Dengan menggunakan tegangan dan arus, nilai resistansi dihitung.
R = kamu/saya
Setelah nilai resistansi diperoleh, pemancar mengubahnya menjadi suhu sebenarnya sesuai skala standar Pt100.
Proses ini dapat dipahami sebagai: Suhu → Resistansi → Nilai Suhu → Sinyal Standar.
AKU AKU AKU. Pengkabelan Seri Pt100
Nilai resistansi Pt100 tidak tinggi, sehingga resistansi kabel penghubung akan mempengaruhi hasil pengukuran.
Misalnya, jika Pt100 saat ini 110Ω, tetapi kedua kabel memiliki resistansi total 2Ω, ketika diukur dalam sistem dua kabel, instrumen akan melihat 112Ω, dan 2Ω tambahan ini juga akan dihitung sebagai resistansi Pt100, dan suhu akhir yang ditampilkan akan lebih tinggi.
Oleh karena itu, keuntungan dari sistem dua kabel adalah pengkabelannya sederhana, namun kerugiannya juga jelas. Hambatan kabel di lapangan akan dimasukkan ke dalam hasil pengukuran.
Sistem tiga kabel mengkompensasi hambatan kabel penghubung melalui sirkuit pengukuran dan banyak digunakan di bidang industri.
Sistem empat kabel memisahkan jalur pengukuran arus dan jalur deteksi tegangan, yang selanjutnya dapat mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh hambatan kabel penghubung dan cocok untuk acara dengan persyaratan presisi yang lebih tinggi.
Saat menghadapi suhu Pt100 yang selalu tinggi atau rendah di lapangan, jangan langsung berasumsi bahwa probe rusak. Cara pengkabelan, hambatan kabel, kendornya terminal sambungan, dan apakah terjadi oksidasi, semua ini perlu dicek bersama-sama.
IV. Pengukuran Suhu Termokopel
Metode pengukuran termokopel berbeda dengan Pt100.
Termokopel dan Pt100 tidak didasarkan pada prinsip yang sama. Mereka terdiri dari dua konduktor logam yang berbeda. Misalnya termokopel tipe K yang umum digunakan di lapangan biasanya nikel-kromium - nikel-silikon.
Kedua logam ini dilas bersama di ujung depan untuk membentuk ujung pengukuran. Selama ada perbedaan suhu antara ujung pengukuran dan ujung referensi, potensial termoelektrik akan dihasilkan.
Tegangan ini sangat kecil, umumnya pada level milivolt.
Setelah terjadi perubahan suhu maka potensial termoelektrik juga akan berubah.
Proses konversi sinyal dapat dipahami sebagai berikut: Perbedaan suhu mula-mula menjadi sinyal milivolt yang sangat kecil, kemudian instrumen mengubah sinyal milivolt tersebut menjadi suhu.
Setelah pemancar suhu dihubungkan ke termokopel, tugas utamanya adalah mengukur keluaran sinyal milivolt, dan kemudian menghitung suhu sesuai dengan karakteristik yang sesuai dengan nomor skala yang berbeda seperti tipe K, tipe J, tipe S, dan tipe T.
Bahan yang digunakan untuk termokopel tipe K, tipe J, tipe S, dan tipe T berbeda, dan hubungan antara suhu dan potensial termoelektrik juga berbeda. Oleh karena itu, parameter pemancar harus sesuai dengan jenis termokopel di lapangan.
V. Kompensasi Persimpangan Dingin
Termokopel mencerminkan perbedaan suhu antara ujung pengukuran dan ujung referensi.
Misalkan ujung pengukuran ditempatkan dalam tungku 500℃, dan ujung lainnya dihubungkan ke pemancar suhu. Pada saat ini, potensi termoelektrik yang dihasilkan oleh termokopel tidak hanya berhubungan dengan suhu di dalam tungku, tetapi juga dengan suhu di dekat terminal sambungan pemancar.
Jika suhu lingkungan pada terminal sambungan berubah, potensial termoelektrik yang bersangkutan juga akan berubah untuk suhu tungku yang sama.
Oleh karena itu, pemancar suhu tipe masukan termokopel akan mendeteksi suhu di dekat terminal sambungan dan menghitung pengaruhnya, yaitu kompensasi sambungan dingin.
Jika suhu termokopel berfluktuasi secara acak, perlahan melayang, atau tidak sesuai dengan keadaan sebenarnya di lokasi, umumnya periksa apakah kutub positif dan negatif dihubungkan terbalik, apakah kabel kompensasi digunakan dengan benar, apakah suhu di dekat terminal sambungan berubah secara signifikan, dan kemudian periksa apakah ada masalah dengan kompensasi sambungan dingin.
VI. Mengapa Perlu Mentransmisikan
Pt100 mentransmisikan perubahan resistansi, sedangkan termokopel mentransmisikan sinyal milivolt. Kedua sinyal ini cocok untuk pengukuran di tempat dan tidak cocok untuk dikirim terlalu jauh ke ruang kendali.
Pt100 rentan terhadap pengaruh resistensi garis.
Amplitudo sinyal termokopel sangat kecil. Interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh motor, konverter frekuensi, dan kabel berdaya tinggi di lapangan juga dapat dengan mudah mempengaruhi stabilitas pengukuran.
Oleh karena itu, pemancar suhu akan ditambahkan di lokasi tersebut. Pertama, sinyal mentah ini akan dikumpulkan, kemudian diperkuat, disaring, dikompensasi dan dilinearisasi, dan akhirnya disatukan menjadi sinyal standar yang lebih mudah diterima oleh PLC dan DCS.
Bentuk keluaran umum termasuk 4-20mA, 0-10V, HART, RS485, Modbus, dll.
Diantaranya, 4-20mA banyak digunakan di lapangan.
Tujuh. Keluaran 4-20mA
Misalnya, jika pemancar suhu memiliki kisaran 0-200℃ dan outputnya 4-20mA, maka 0℃ sama dengan 4mA dan 200℃ sama dengan 20mA. Nilai-nilai di antaranya umumnya sebanding dengan rentangnya. 0℃ sama dengan 4mA, 100℃ sama dengan 12mA, dan 200℃ sama dengan 20mA.
Jika arus pada rangkaian medan diukur sebesar 16mA, maka suhu dapat dikonversi dengan metode “kurangi 4mA dari arus sebenarnya, bagi dengan 16mA, kalikan dengan rentang, dan tambahkan batas bawah rentang”. Mengganti rentang 0-200℃: (16-4) 16 × 200 = 150℃.
Oleh karena itu, 16mA sama dengan 150℃.
4mA juga memiliki fungsi praktis sebagai titik awal jangkauan.
Dalam keadaan normal, bahkan jika suhu aktual berada tepat pada batas bawah kisaran, masih ada sekitar 4mA arus dalam rangkaian; jika turun mendekati 0mA, biasanya itu bukan sinyal suhu normal, dan catu daya, kabel, terminal, dan seluruh rangkaian arus perlu diperiksa dengan cermat.
4-20mA banyak digunakan di lapangan, dan salah satu alasan pentingnya adalah relatif mudah ditangani untuk transmisi jarak jauh. Akan ada penurunan tegangan tertentu pada saluran atau gangguan elektromagnetik di lapangan, dan ini relatif lebih mudah untuk ditangani dibandingkan dengan metode lain.
VIII. Pemrosesan Internal
Setelah menerima sinyal dari sensor, pemancar suhu juga mengalami beberapa tahap pemrosesan.
1. Akuisisi Sinyal.
Pemancar terhubung ke Pt100 di depan, yang mengukur perubahan resistansi; itu terhubung ke termokopel, yang mengukur sinyal milivolt. Oleh karena itu, pengaturan parameternya harus sesuai dengan jenis sensor sebenarnya di lapangan.
2. Amplifikasi dan Penyaringan.
Output termokopel adalah beberapa milivolt hingga beberapa puluh milivolt. Sinyalnya relatif kecil, sehingga ujung depan pemancar biasanya perlu diperkuat dan kebisingan serta interferensi yang dibawa dari medan harus disaring sebanyak mungkin.
3. Linearisasi.
Baik itu Pt100 atau termokopel, sinyal dan suhu aslinya tidak dapat dihitung dengan mudah dari awal hingga akhir menggunakan proporsi sederhana. Oleh karena itu, konversi internal instrumen harus mengikuti karakteristik skala standar yang sesuai.
4. Kompensasi dan Koreksi.
Untuk termokopel, selain konversi skala, kompensasi sambungan dingin juga harus dilakukan; beberapa pemancar suhu cerdas akan memperbaiki penyimpangan suhu, titik nol, atau deviasi sensor sirkuit internal.
Setelah langkah pemrosesan sinyal ini, pemancar mengubah suhu akhir menjadi 4-20mA, atau mengirimkannya ke PLC, DCS, pengukur tampilan, atau sistem akuisisi melalui metode komunikasi digital HART atau fieldbus.
IX. Sistem Dua Kawat
Banyak pemancar suhu 4-20mA menggunakan metode koneksi dua kabel.
Kedua kabel ini bertanggung jawab atas catu daya dan transmisi sinyal pengukuran.
Pemancar, catu daya, dan modul input analog dari sistem kontrol dihubungkan secara seri dalam rangkaian arus yang sama. Pemancar memperoleh daya yang diperlukan untuk pengoperasiannya dari rangkaian dan mengubah informasi suhu menjadi 4-20mA dengan menyesuaikan arus rangkaian.
Pemancar suhu dua kabel yang umum di lapangan, di mana catu daya dan sinyal 4-20mA menggunakan pasangan kabel yang sama, keduanya menyuplai daya ke pemancar dan mengembalikan sinyal pengukuran ke sistem kontrol.
X.Ringkasan
Jika tampilan suhu di lokasi tidak akurat, bukan berarti pemancar suhu rusak.
Rangkaian pengukuran suhu adalah: sensor suhu → kabel penghubung → blok terminal → pemancar suhu → sirkuit 4-20mA → modul input analog → PLC atau DCS.
Tidak peduli bagian mana dari rantai ini yang rusak, suhu yang ditampilkan pada kendali pusat mungkin tidak normal. Oleh karena itu, saat mengatasi masalah, sebaiknya jangan hanya fokus pada sensor atau pemancar saja.
Oleh karena itu, ketika melakukan penyelidikan, pendekatan yang lebih efektif adalah dengan melakukan pemeriksaan selangkah demi selangkah sepanjang arah transmisi sinyal.
Pemancar suhu tidak secara langsung "mengukur suhu", melainkan secara akurat mengubah dan mentransmisikan sinyal suhu antara sensor di tempat dan sistem kontrol.
--Disarikan dari akun resmi rekan
Yuyao Huangong automation instruments factory
