PT100温度传感器的工作原理

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铂热电阻(PT100温度传感器),是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。

热电阻,是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜。此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。其中铂热电阻(PT100温度传感器)的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

各式各样的热电阻温度传感器:

扩展知识一:热电阻和热敏电阻的区别:

热电阻和热敏电阻,都是基于导体的电阻值随温度的变化而变化这一特性来进行温度测量的。但由于早期的热电阻都是采用金属材料制作的,并且进行了工业规范,所以热电阻现在专指采用金属材料的热电阻;

热敏电阻是采用半导体材料的 温度-电阻 特性来进行温度测量的。品种及其特性繁多。一般将其归为半导体器件。

扩展知识二:热电阻测温的部分特点:

从热电阻的工作原理可知,这是一种输出为电阻阻值的传感器。要测量电阻值就必须在电阻两端连接导线,但通常金属导线和热电阻一样具有电阻值随温度的变化而变化的特性,而导线带来的阻值变化非但不反映被测量的温度,还会随着环境温度的变化而变化。

要解决这一问题,测量仪器必须随时感知导线的阻值,以消除其影响。而要想感知一段导线的阻值,必须从它的两头进行检测,这样就至少需要从测量仪器到热电阻之间再增加一根导线,用于感知导线的电阻,所以在要求稍高的场合,热电阻至少需要三根引线。

扩展知识三:PT100 及 温标、分度、分度号:

温标是为了保证温度量值的统一和准确而建立的一个用来衡量温度的标准尺度。

温度这个量比较特殊,它是利用一些物质的相平衡温度作为固定点刻在标尺上。固定点中间的温度值则利用某种函数关系来描述。通常把温度计、固定点和内插方程叫做温标的三要素(或称为三个基本条件)。对三要素的规范及其制定过程叫做分度,对分度的规范标准进行的编号叫做分度号

热电偶和热电阻及显示仪表的分度号是国际电工委员会(IEC)发表的相关技术标准(国际温标),我国于1988年采用该标准,该标准以表格的形式(简称分度表),规定每种 热电偶、热电阻 在-271度--2300度每一个温度点上,各种?热电偶、热电阻?的输出参数。并且给各种?热电偶、热电阻?命名统一代号,即分度号 。PT100 是铂热电阻的分度号。

1990年国际温标(ITS- 90)规定在 -89. 344 2℃~660. 323℃温区内的温度值由在一组规定的定义固定点分度的标准铂电阻温度计确定,定义固定点包括 铝凝固点、锌凝固点、锡凝固点、铟凝固点、镓熔点、汞三相点、氩三相点及水三相点装置,并使用规定的参考函数和偏差函数内插计算定义固定点之间的温度值。

↓国家标准 GB/T 30121-2013《工业铂热电阻及铂感温元件》中规定的参考函数:

铂热电阻的分度号 PT100?,其采用的字母和数字理论上不具有任何意义,但实际上 Pt 是元素 铂 的化学符号,100 是这种分度号的感温元件在0℃的电阻值。

装载机称重系统的传感器的选择

一、类型

压力传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。

目前应用较为广泛的压力传感器有:扩散硅压阻式压力传感器、陶瓷压阻压力传感器、溅射薄膜压力传感器、电容压力传感器、耐高温特性的蓝宝石压力传感器。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。

二、接线方法

各种传感器的接线方式基本都是一样的,压力传感器一般有两线制、三线制、四线制,有的还有五线制的。

压力传感器两线制比较简单,一根线连接电源正极,另一个线也就是信号线经过仪器连接到电源负极,这种是最简单的。压力传感器三线制是在两线制基础上加了一个线,这根线直接连接到电源的负极,较两线制麻烦一点。

四线制压力传感器肯定是两个电源输入端,另外两个是信号输出端。四线制的多半是电压输出而不是4~20mA输出,4~20mA的叫压力变送器,多数做成两线制的。

压力传感器的信号输出有些是没有经过放大的,满量程输出只有几十毫伏,而有些压力传感器在内部有放大电路,满量程输出为0~2V。

至于怎么接到显示仪表,要看仪表的量程是多大,如果有和输出信号相适应的档位,就可以直接测量,否则要加信号调整电路。五线制压力传感器与四线制相差不大,市面上五线制的传感器也比较少。

扩展资料

工作原理:

1、压阻式压力传感器

电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。

2、陶瓷压力传感器

陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应。

使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。

3、扩散硅压力传感器:

扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

4、蓝宝石压力传感器

利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。

5、压电式压力传感器

压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

百度百科-压力传感器

根据装载机的作业特点,信号采集部分一般有称重传感器、压力(油压)传感器、压力(油压)变送器三种,需要强调一点的是传感器防过载、抗震动、绝缘性、抗干扰等性能要比较好。

A> 称重传感器 一般是用传感器代替销轴使用同时达到称量的目的。该方案对传感器的结构设计和安装尺寸精度要求较高,所以在实际作业中经常会出现精度低、安装更换不方便等不良现象,甚至会出现安全事故,所以没有得到推广使用。

B> B> 压力(油压)传感器,通过液体压力转换为装载斗的重量来完成称重作业,它改装方便快捷,设备的测量精度相对使用称重传感器大大提高,安全性能得到了保证。

C> C>压力(油压)变送器,传感器输出的是mV信号,而小信号在传输和处理的时候容易受到干扰,折算出来的重量容易引起误差,对显示部分的要求比较高,在对称重精度要求比较高的系统中使用比较困难。变送器很好的解决了这些问题,它抗干扰能力强、输出信号大(一般为4~20mA或者0-10VDC、0-5VDC),这样对信号处理部分和显示部分要求大大降低,称重系统的准确度也相应增强。

D> 下面介绍两种适用于装载机或铲车称重装置的压力传感器、变送器:

E> 本产品采用溅射薄膜技术并结合装载机称重系统的特点设计,主要通过测量装载机油压进而转换成重量信号。

F> 1)、该产品的主要特点:

G> a、体积小、重量轻,可直接过程安装;

b、精度高、长期稳定性好;

c、抗震动、冲击、过载能力好;

d、耐腐蚀,耐高温,温度漂移小

2)、该产品的主要技术参数: 项目 指标 项目 指标 量程 25MPa;40 MPa;60 MPa;100 MPa; 安全过载 120%FS 输出: 1.5~2.2mV/V 灵敏度温漂 ±0.015%FS/℃ 供电 5-10VDC 零点温漂 ±0.015%FS/℃ 精度 ±0.1%;±0.2% 环境温度 -40~+125℃ 压力接口 M10x1(双O型圈密封) 桥臂电阻 ≤2KΩ±0.5KΩ M14x1.5;M16x1.5;M20x1.5 绝缘电阻 ≥2000MΩ(50V DC)   (PPM-241A)

PPM-241A同样通过测量油压采集重量信号,根据客户具体要求采用数字电路对传感器信号处理。

1、 该产品的特点:

a、信号大,易换算。

b、精度高,稳定性好。

c、抗震动、冲击、过载能力好。

d、抗干扰能力强。

e、耐腐蚀,耐高温,温度漂移小

2、该产品的主要技术参数: 项目 指标 项目 指标 量程 25MPa;40 MPa;60 MPa;100 MPa; 安全过载 120%FS 输出 4-20mA,0-10VDC,0-5VDC 灵敏度温漂 ±0.01%FS/℃ 供电 9-32VDC 零点温漂 ±0.01%FS/℃ 精度 ±0.1%;±0.2%;±0.5% 环境温度 -40~+125℃ 压力接口 M10x1(双O型圈密封) 桥臂电阻  M14x1.5;M16x1.5;M20x1.5 绝缘电阻 ≥2000MΩ(50V DC)   (俗称贴片式传感器PPM-242L)

在装载机称量货物重量时,连接铲斗的油泵是不断运动的,油泵内的油(待测介质)经过多次高压后,温度会升高,PPM-242L传感器在应变片的选择上充分考虑了温度因素,采用高温应变片,在制作过程中采取相应措施让传感器温度漂移尽可能的小,<±0.03%FS,在安装时一般是通过引压管进行安装。这样,传感器承受的温度和冲击得到缓解,从而增加了设备的使用稳定性。

1)、PPM-242L主要特点:

a、精度高,长期稳定性好。

b、密封好,耐腐蚀。

c、低成本,性价比高。

2)、主要技术参数: 项目 指标 项目 指标 量程 0-100MPa 安全过载 120%FS 灵敏度 1.5-2.0mV/V 灵敏度温漂 ±0.03%FS/℃ 供电 10~12V DC(推荐) 零点温漂 ±0.03%FS/℃ 15V DC(最大) 环境温度 -30~+90℃  精度 ±0.1%;±0.2%;±0.5% 桥臂电阻 350Ω 压力接口 M20x1.5;G3/8;用户订制 绝缘电阻 ≥5000MΩ(50V DC) 导线 Φ5.5x5m 防护等级 IP68 综上及跟据生产过程中积累的经验,和客户反映的情况来看,称重型传感器我们不推荐使用,油压传感器中PPM-242L是一款经济型传感器,PPM-216A传感器和PPM-241A变送器从性能、安装难易程度等角度上说是是两款很不错的传感器,其中PPM-241A型变送器,对后续信号处理和仪表显示部分要求很低,更容易配套使用。

关于“PT100温度传感器的工作原理”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    松间漱玉 2026年02月24日

    我是零碳号的签约作者“松间漱玉”

  • 松间漱玉
    松间漱玉 2026年02月24日

    本文概览:网上有关“PT100温度传感器的工作原理”话题很是火热,小编也是针对PT100温度传感器的工作原理寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够...

  • 松间漱玉
    用户022405 2026年02月24日

    文章不错《PT100温度传感器的工作原理》内容很有帮助

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