Підключення датчиків температури
При використанні термоперетворювачів опору для вимірювання температури внести додаткову похибка можуть дроти підключення датчиків, так як дроти також мають своє власне опір, яке залежить від температури навколишнього середовища.
Термоперетворювачі опору підключаються по двухпроводной і по трехпроводной схемою.
Термоперетворювачі опору підключаються мідними проводами, тому що мідні дроти мають низький питомий опір.
При двухпроводной схемою підключення опір датчика температури і опір проводів складаються, що вносить похибка в результат вимірювання:
Rизм = Rt + r1 + r2,
де:
Rизм - виміряний опір;
Rt - опір датчика;
r1, r2 - опору проводів підключення.
Опір проводів підключення датчиків залежить від температури, навколишнього середовища, тому ця похибка залежить від температури. Тому двухпроводную схему підключення використовують тільки при невеликій довжині проводів, в тих випадках, коли опір проводів набагато менше похибки вимірювального перетворювача.
При видаленні датчика на великі відстані слід застосовувати трьохпровідний схему підключення. Всі три дроти повинні бути виконані з одного і того ж мідного кабелю з однаковим перетином і довжиною. Максимальна довжина проводів не повинна перевищувати 150 м.
При трехпроводной схемою підключення вимірювальний перетворювач по черзі вимірює опір ланцюга «датчик + дроти підключення» (Rt + r2 + r3) і ланцюги «дроти підключення» (r1 + r2), обчислює різницю цих значень і отримує точне значення опору датчика.
Іноді замовники намагаються заощадити на вартості проводів підключення і підключають датчики двома проводами, навіть якщо обладнання підтримує трьохпровідний схему підключення. Розглянемо на прикладі, до чого це може привести.
Припустимо, датчик температури розташований в центрі приміщення, де діапазон зміни температур невеликий. Довжина проводу підключення складає 20 м, питомий опір дроту 0,1 Ом / м, відносна зміна опору міді дорівнює приблизно 0,004 / ° С. Опір проводів підключення дорівнюватиме r1 + r2 = 20 * 0,1 + 20 * 0,1 = 4,0 Ом при 20 ° С; 3,92 Ом при 15 ° С; 4,08 Ом при 25 ° С. Це призведе до похибки, що вноситься проводами: 10,0 ° С при 20 ° С; 9,8 ° С при 15 ° С; 10,2 ° С при 25 ° С. Якщо ж дроти або частина проводів проходять по приміщенню, в якому температури не регулюється, похибка через двухпроводной схеми підключення буде ще вище.
Як правило, прилади дозволяють ввести корекцію показань датчика температури, в наших приладах це називається «зміщення характеристики перетворення». У вищевикладеному випадку при використанні двухпроводной з'єднань потрібно ввести в прилад корекцію показань датчика на 10 ° С, але похибка, викликана температурними змінами опору проводів підключення, залишиться і складе 0,2 ° С.
Всі прилади, що виготовляються нашим підприємством, дозволяють виконувати перетворення опору в температуру з похибкою не більше 0,1 ° С. Це дозволяє після закінчення монтажу системи ввести в прилад поправки, що компенсують як похибку датчика, так і похибка, що вноситься проводами підключення. Для цього після закінчення прокладки кабелів підключення датчиків слід виконати порівняння показань приладу по кожному каналу з показанням зразкового термометра (див. "Перевірка правильності показань датчиків температури" ). Отримані поправки потрібно ввести в прилад і переконатися, що відхилення показників датчиків від показань зразкового термометра не перевищує 0,1 ° С.