Измерительные цепи для датчиков температуры

Схемы подключения датчиков температуры к измерительному преобразователю во многом определяется типом самого температурного датчика. В случае если первичным датчиком является термоэлектрический преобразователь с крутизной преобразования порядка десяти мкВ/°С, к входному усилителю измерительного преобразователя предъявляются повышенные требования по температурной стабильности параметров, входному сопротивлению и коэффициенту усиления. Для параметрических температурных датчиков (ТПС, термисторы) широкое распространение получили мостовые измерительные схемы. Использование мостовой схемы в комбинации с операционным усилителем, охваченным одновременно отрицательной и положительной обратной связью, позволяет не только сформировать и усилить информационный сигнал, но и линеаризовать зависимость выходного напряжения от температуры. Подобная схема может применяться в случаях, когда температура измеряется в широком диапазоне средствами аналоговой электроники и на результат начинает оказывать заметное влияние нелинейность датчика. Следует отметить, что в современных измерительных преобразователях для резистивных температурных датчиков, как правило, линеаризация характеристики производится процессорным элементом после оцифровки сигнала. В тех случаях, когда измерения проводятся в относительно узком температурном диапазоне, достаточно получить линейную зависимость напряжения от измеряемого сопротивления Rt. При этом целесообразно запитывать ТПС от источника измерительного тока I0 (постоянного или переменного), тогда падение напряжения на ТПС, равное I0 Rt является информационным параметром. В этом случае нужно учитывать, что сопротивление ТПС уже будет зависеть не только от температуры окружающей среды, но и от проходящего по нему тока I0. Измерительный ток выбирается в диапазоне 0,1 .50 мА. При этом перегрев медного ТПС измерительным током не должен превышать 0,4°С, а платинового - 0,2°С [2].

Исходные данные

Основная погрешность 0.2 %.

Дополнительная температурная погрешность 0.2 % на 10°С.

Рабочий температурный диапазон 0-100°С.

Схема соединения - трехпроводная.

Выходной унифицированный сигнал 0-10 мА.

Сопротивление термопреобразователя при 0°С - 50 Ом.

Диапазон измерения температуры Δt=(0÷100)°С.

Максимальный ток питания датчика не более 3мА.

Сопротивление изоляции 500 кОм.

Паразитная емкость 1 нФ.

Уровень синфазной помехи 10 В.

Уровень помехи нормального вида 1 В.

Пульсация выходного тока менее, чем 0.1 %.

Статья в тему

Устройство для автоматизированной тренировки аккумуляторных батарей
В настоящее время наряду с литий-ионными аккумуляторами все еще широко используются никель-кадмиевые. Данные аккумуляторы дешевле литий-ионных и сохраняют свою работоспособность в любых погодных условиях, в то время как литий-ионные аккумуляторы некоторых производителей теряют свою работ ...