اندازه گیری دما توسط سنسور PT100 و نمایش آن بر روی lcd تحت کدویژن

امین شیخ نجدی

اندازه گیری دما توسط سنسور PT100 و نمایش آن بر روی lcd

یکی دیگر از سنسور هایی در صنعت استفاده می شود و رنج دمایی بین ۲۰۰- تا ۸۴۰+ را اندازه گیری میکند سنسور pt 100 میباشد.سنسور دمای pt 100 نسبت به تغییر دما مقدار مقاومت ان تغییر می کند .این سنسور‌ در دمای صفر درجه دارای مقاومت 100 اهم میباشد و در ازای هر درجه افزایش دما 0.385 اهم به مقاومتش افزوده میشود .PT100 ها به صورت دو,سه ویا چهار سیمه ساخته می شوند,در ادامه به نحوه اتصال و خصوصیات هر کدام می پردازیم.

PT100 دو سیمه :

برای اندازه گیری دما توسط PT100 می توان از پل های مقاومتی استفاده کرد .شکل زیر نمونه ای از یک پل مقاومتی به همراه اتصال یک PT100 دو سیمه را نشان می دهد:

در اتصال دو سیمه زمانی ولتاژ E برابر با صفر است که پل در حالت تعادل باشد .برای حالت تعادل پل رابطه زیر باید برقرار باشد .

مزیت استفاده از PT100دو سیمه صرفه جویی در مصرف سیم های ارتباطی می باشد ; اما با توجه به اینکه معمولا بین محل نصب PT100 و تجهیزات مانیتورینگ این سنسور فاصله زیادی می باشد .در موقع استفاده از PT100 دو سیمه مقاومت سیم های ارتباطی (RL1وRL2) با مقدار اندازه گیری شده جمع شده که سبب بالا رفتن خطا در اندازه گیری می شود .

PT100 سه سیمه :

عیب اتصال PT100 دو سیمه خطای بالا در اثر مقاومت سیم های رابط می باشد که می توان با استفاده از اتصال سه سیمه ی PT100 تا حد زیادی اثر مقاومت سیم های رابط را در مقدار اندازه گیری خنثی کرد ; در واقع اتصال مقاومت Rwair1 توسط Rwair3 جبران می شود. لازم به ذکر است که PT100 سه سیمه بیشترین کاربرد را در صنایع دارد.

در اتصال سه سیمه زمانی ولتاژ E برابر با صفر است که پل در حالت تعادل باشد ;برای حالت تعادل پل رابطه زیر باید برقرار باشد.

PT100چهار سیمه

اتصال چهار سیمه بالاترین دقت رادر اندازه گیری ارائه می دهد ,اما در این روش نیاز به منبع جریان ثابت می باشد و همچنین هزینه سیم های رابط در این اتصال بالاتر از دو اتصال قبل می باشد ;شکل مقابل این اتصال را نشان می دهد.

نکته:

در اتصال PT100 های سه و چهار سیمه باید به این نکته توجه داشت که سیم های رابط می بایست از یک نوع باشند ,در غیر این صورت اگر مقاومت سیم ها با هم متفاوت باشند در مقدار اندازه گیری خطا ایجاد می شود.

بیشترین سنسوری که برای اندازه گیری دما در صنایع مختلف استفاده می شود PT100 می باشد ,علت این امر مزایای زیاد آن می باشد ,که به چند مورد آن اشاره شده است :

عملکرد خطی در کل رنج اندازه گیری
دقت و حساسیت اندازه گیری زیاد(بالاتر از ترموکوپل)
امکان استفاده از سیم های رابط معمولی
رنج اندازه گیری نسبتا خوب ( 200 سانتی گراد – ۸۵۰ سانتی گراد)
پایداری خوب در دماهای بالا
سرعت پاسخ بالا به تغییرات دما(بسیار بالا تر از ترموکوپل)

برخلاف ترموکوپل تشعشعات رادیو اکتیو (بتا و گاما) بر روی مقدار اندازه گیری تأثیر ندارد.

PT100 ها علی رقم داشتن مزایای زیاد دارای معایب زیر می باشند :

خطای خود گرمایی در اثر عبور جریان
برای دماهای بالاتر از ۸۵۰سانتی گراد قابل استفاده نیست
قیمت نسبتا بالا (بالاتر از ترموکوپل)
قطع شدن یکی از سیم هامانند یک دمای بسیار بالا دیده می شود

از انواع دیگر آن میتوان به PT 1000- PT500 – PT200 – PT 50 نیز اشاره کرد .

از لینک زیر میتوانید برنامه میکرو و فایل شبیه سازی پروژه اندازه گیری دما توسط سنسور PT100 و نمایش آن بر روی lcd را خریداری نمایید.