Connexion des capteurs de température

Les capteurs de température sont des éléments essentiels de nombreux appareils de mesure. Ils mesurent la température de l'environnement et de différents corps. Ces appareils sont largement utilisés comme thermomètres non seulement dans la production et l'industrie, mais aussi dans la vie quotidienne et dans l'agriculture, c'est-à-dire là où les gens, en raison de leur type d'activité, doivent mesurer la température. Et il y a toujours une question de savoir comment connecter correctement un tel capteur pour que son fonctionnement soit précis et sans erreur ?

Pour connecter le capteur de température, aucun travail compliqué n'est requis, l'essentiel ici est de suivre exactement les instructions, puis le résultat sera réussi, et la chose la plus difficile qui sera nécessaire pour l'installation est un fer à souder ordinaire.

Un capteur typique est, en tant qu'appareil complet, un câble de plus de 2 mètres de long, à l'extrémité duquel l'appareil de mesure est directement fixé ; il diffère du câble par sa couleur, généralement noire. Connectez l'appareil à Convertisseur analogique-numérique, qui convertit le signal analogique (courant ou tension) du capteur en numérique.

L'une des broches du capteur est mise à la terre et l'autre est connectée directement au registre ADC avec une résistance de 3-4 ohms. Après cela, l'ADC peut être connecté au module d'acquisition d'informations, qui peut être connecté à un ordinateur via une interface USB, où, à l'aide d'un programme spécial, on peut effectuer certaines actions en fonction des données reçues.

Les programmes vous permettent de travailler avec les informations reçues et d'effectuer de nombreuses tâches liées à la mesure de la température. De nombreux systèmes d'acquisition de données modernes sont équipés d'écrans spéciaux pour surveiller les mesures prises.

Malgré l'apparente simplicité, les capteurs de température ont des schémas de connexion différents, car il est souvent nécessaire de prendre en compte les erreurs liées à la résistance des fils.

Prenons un exemple précis. Le PT100 a une résistance de 100 ohms à une température de capteur de 0 degrés Celsius. Si vous le connectez selon le circuit classique à deux fils, en utilisant un fil de cuivre d'une section de 0,12 mm², et que le câble de connexion mesurera 3 mètres de long, les deux fils eux-mêmes auront une résistance d'environ 0,5 Ohm , et cela donnera une erreur , car la résistance totale à 0 degré sera déjà de 100,5 ohms, et cette résistance devrait être au niveau du capteur à une température de 101,2 degrés.

Nous pouvons voir qu'il peut y avoir des problèmes d'erreur dus à la résistance des fils de connexion lors de la connexion à un circuit à deux fils, mais ces problèmes peuvent être évités. Pour cela, certains appareils peuvent être ajustés, par exemple, de 1,2 degrés.Mais un tel ajustement ne compensera pas complètement la résistance des fils, car les fils eux-mêmes changent de résistance sous l'influence de la température.

Supposons que certains des fils soient situés très près de la chambre chauffée, avec le capteur, et que l'autre partie en soit éloignée et modifie sa température et sa résistance sous l'influence de facteurs environnementaux dans la pièce. Dans ce cas, la résistance des fils de 0,5 Ohm pendant le chauffage à tous les 250 degrés deviendra 2 fois plus, et cela doit être pris en compte.

Pour éviter toute erreur, utilisez une connexion à trois fils afin que l'appareil mesure la résistance totale avec la résistance des deux fils, bien que vous puissiez prendre en compte la résistance d'un fil, il suffit de la multiplier plus tard par 2. Après cela, le la résistance des fils est soustraite de la somme et la lecture du capteur lui-même reste. Avec cette solution, une précision assez élevée est obtenue, même si la résistance des fils peut être considérablement affectée.

Cependant, même un circuit à trois fils ne peut pas corriger l'erreur associée à un degré de résistance différent des fils en raison de l'inhomogénéité du matériau, des sections différentes sur la longueur, etc. Bien sûr, si la longueur du fil est petite, l'erreur sera négligeable, et même avec un circuit à deux fils, les écarts dans les relevés de température ne seront pas significatifs. Mais si les fils sont assez longs, alors leur influence est très importante. Il convient alors d'utiliser une connexion à quatre fils lorsque l'appareil mesure exclusivement la résistance du capteur, sans tenir compte de la résistance des fils.

Ainsi, un circuit à deux fils est applicable dans les cas où:

• La plage de mesure n'est pas supérieure à 40 degrés et une grande précision n'est pas requise, une erreur de 1 degré est acceptable.

• Les fils de connexion sont suffisamment gros et courts, leur résistance est relativement faible et l'erreur de l'appareil lui-même est approximativement proportionnelle à eux: laissez la résistance des fils être de 0,1 Ohm par degré et la précision requise est de 0,5 degré, cela est , l'erreur résultante est inférieure à celle autorisée. Le circuit à trois fils est applicable dans les cas où les mesures sont effectuées à des distances de 3 à 100 mètres du capteur, et la plage va jusqu'à 300 degrés, avec une erreur tolérée de 0,5%.

Pour des mesures plus précises et précises, où l'erreur ne doit pas dépasser 0,1 degré, un circuit à quatre fils est utilisé.

Un testeur conventionnel peut être utilisé pour tester l'appareil. La gamme pour les capteurs qui ont une résistance de 100 ohms à 0 degrés ne convient que de 0 à 200 ohms, cette gamme est disponible pour n'importe quel multimètre.

Le test sera généré à température ambiante, tout en déterminant quels fils de l'appareil sont court-circuités et lesquels sont connectés directement au capteur, puis ils mesurent si l'appareil montre une résistance qui devrait être selon le passeport à une certaine température. À la fin, vous devez vous assurer qu'il n'y a pas de court-circuit sur le boîtier. convertisseur thermique, cette mesure est effectuée dans la gamme des mégohms. Pour respecter pleinement les mesures de sécurité, ne touchez pas les câbles et le boîtier avec vos mains.

Si pendant le test, le testeur montre une résistance infiniment élevée, c'est un signe que de la graisse ou de l'eau a été accidentellement trouvée dans le boîtier du capteur.Un tel appareil fonctionnera pendant un certain temps, mais ses lectures seront flottantes.

Il est important de se rappeler que tous les travaux de connexion et de vérification du capteur doivent être effectués avec des gants en caoutchouc. L'appareil ne doit pas être démonté et si quelque chose est endommagé, par exemple s'il n'y a pas d'isolation des câbles d'alimentation à certains endroits, cet équipement ne doit pas être installé. Pendant l'installation, le capteur peut interférer avec d'autres appareils fonctionnant à proximité, ils doivent donc d'abord être éteints.

Si vous rencontrez des difficultés, confiez les travaux à des professionnels. En général, selon les instructions, tout peut être fait indépendamment, mais dans certains cas, il vaut mieux ne pas s'y risquer. Une fois l'installation terminée, assurez-vous que l'appareil est fermement fixé au bon endroit, c'est très important. Rappelez-vous que le capteur est extrêmement sensible à l'humidité. N'effectuez pas de travaux d'installation pendant un orage.

Effectuez des vérifications préventives de temps en temps pour vous assurer que le capteur fonctionne bien. En général, sa qualité doit être élevée, n'économisez pas lors de l'achat d'un capteur, un appareil de haute qualité ne peut pas être très bon marché, ce n'est pas le cas lorsque vous devez essayer d'économiser de l'argent.