怎样用万用表测量pt100热电阻 浅谈热电阻故障处理方法

来源: 作者:工程师谭军2018年09月12日 14:48

  本文主要是关于pt100热电阻的相关介绍,并着重对pt100热电阻的万用表测量进行了详尽的阐述。

  pt100热电阻

  Pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为:当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

  怎样用万用表测量pt100热电阻 浅谈热电阻故障处理方法

  典型应用

  隔离变送器是一种将热电阻信号按温度高低隔离转换成与温度成线性标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源,几个高性能的信号隔离器和热电阻线性化、长线补偿、干扰抑制电路,特别适用于Pt100/Cu50热电阻信号隔离转换成标准信号,温度信号的变送与无失真远传,工业现场PLC或DCS系统的温度信号采集与隔离。

  芯片内部集成了高效率的DC-DC,能产生两组互相隔离的电源分别给内部输入端放大电路、调制电路供电和输出端解调电路、转换电路、滤波电路供电。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到:电源、信号的输入/输出 3000VDC三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。

  温度信号隔离放大器使用非常方便,只需很少外部元件,即可实现Pt100热电阻信号的隔离变送。并可以实现工业现场温度控制信号一进两出、一进四出的功能。

  应用范围

  医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备,应用范围非常之广泛。

  引线方式

  热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

  国标热电阻的引线主要有三种方式:

  二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。

  三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线电阻。

  四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。

  热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。工业上一般都采用三线制接法。

  技术参数

  三线、四线或两线 Pt100/Cu50热电阻信号直接输入

  精度、线性度误差等级: 0.2级(相对温度)

  内置线性化处理和长线补偿电路

  电源、信号:输入/输出 3000VDC三隔离

  辅助电源:5V、12V、15V或24V直流单电源供电

  国际标准信号输出:4-20mA/0-5V/0-10V等

  低成本、超小体积,使用方便,可靠性高

  标准 SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封装

  工业级温度范围: - 40 - + 85 ℃

  型号指南

  温度信号隔离、采集及变换

  工业现场高精度温度测量

  热电阻信号隔离与温度控制

  地线干扰抑制

  温度传感器信号转换成标准信号

  油温测量与报警

  信号远程无失真传输

  电力监控、医疗设备温度控制隔离安全栅

  怎样用万用表测量pt100热电阻

  我们常用作温度检测的元件主要有热电阻,热电偶。它们共同的特点是用万用表测量两输出端(有时是多端)是通的(虽然有一定的阻值),如果开路必坏无疑,这是实际判断好坏时的第一步骤。热电阻阻值是一定的,如PT100常温在110欧左右,CU50常温在55欧上下。热电偶输出的是电压值,在一定温度下会输出一般为几至几十毫伏的电压信号,可用万用表的电压档来测量。

  热电偶输出电压只有几mV,看万用表精度。数字万用表可粗测,判断好坏。热电偶的输出是毫伏级的,用万用表检测他的输出不太可能,但是可以测量它的通断。在大多数情况下,只要电偶部分(在两根线的交点熔接处)是通的,没氧化,没坏,一般是没问题的。所以同时也可以从护套中抽出来做外观检查。真正要检查,就要用标准热电偶,来比较、测量它输出的毫伏值了。这就要请搞计量的人员来做了。源自 →( pt100.date )的答例 。

  热电阻pt100校验方法

  把热电阻放在一个台面上测量阻值,查看对应温度。

  再用fluke测量热电阻所在的温度点,看温度是否一样。

  两者所测温度肯有误差,区别在于热电阻的精度等级,与fluke的测量精度等级。

  没有响应的设备,严格鉴定PT100显然是不可能的。

  Pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为:当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

  Pt100热电阻故障处理方法

  水泥行业目前普遍采用DCS分布式集散型计算机控制系统,具有很强的适用性和较高的可靠性,通过软件编程即可实现工艺参数的监测与控制,使水泥生产过程实现自动化控制。由于DCS系统硬件配置功能强大,对来自水泥生产现场一次检测仪表的诸如Pt100热电阻测温信号、K型热电偶测温mV信号、脉冲开关量及标准电压电流信号均能直接进行信号处理,但有一个不容忽视的问题,如果来自现场的工艺参数测量信号在传输过程中混进干扰信号,DCS系统自身将很难抑制,需要在外部采取有效的措施给以解决。本文介绍Pt100热电阻测温信号异常引起故障的处理方法。

  1 煤磨系统热电阻测温信号异常引起的故障处理

  我厂煤磨系统布袋除尘器灰斗温度和煤磨轴瓦温度相继发生温度显示异常故障,其现象是在中控室CRT上温度显示呈无规律跳跃,在现场检查测温元件正常,在PC站中继端子使用DT-890C型数字万用表测得的电阻值与实际温度均呈对应关系。我们采取了更换热电阻、检查测温信号传输电缆屏蔽接地、更换PC信号处理通道等措施,但都没有效果。为了找到故障原因,我们又重新铺设了1根电缆,仍不能解决问题,经过对比测试、检查分析,得到的结论是在测温信号中混进了干扰信号,为此我们采取了如下处理方法。

  1.1 改变信号接地方式

  热电阻测温信号通常采用三线制接线方式,使用KYVRP4×1.5屏蔽电缆引至DCS现场站PC室CCF中继柜内,电缆屏蔽,在中继柜内接地。解决的方法是将热电阻Pt100的B、b在中继柜端子处与电缆屏蔽接在一起,将干扰信号引入大地,以此方法消除干扰信号,即可使计算机温度显示恢复正常。

  1.2 改变信号传送方式

  可在现场或现场站PC室内通过加装Pt100热电阻温度变换器,将Pt100电阻信号转换为标准DC4~20mA信号,并相应改变计算机输入信号通道,这种方法也可消除信号传输过程中产生的干扰,使计算机显示的温度恢复正常,因为DC4~20mA信号的抗干扰能力非常强,温度变换器安装位置可依现场实际情况决定,但最好选择室内安装,这种方法的缺点是增加了设备投资,同时需要提供变换器电源。

  2 水泥磨主电动机稀油站温度异常的处理

  我厂水泥磨主电动机因大修处理而更换了1台新电动机,轴承采用稀油润滑,相应增加了1台稀油润滑站。该油站设有4个温度测点,润滑油箱温度、加热油温、供油温度和回油温度。

  这台稀油站安装调试完毕,测温系统、加热控制及油泵工作正常,投入使用。水泥磨系统准备开车生产,当系统风机等设备开车后,油箱温度、供油温度、回油温度均发生温度显示异常故障,而加热油温因环境温度低,加热器工作使油温高而未受影响。故障现象是在中控室CRT显示器上温度显示在-30~+30℃之间无规律跳动,现场使用DT-890C型数字万用表测量上述热电阻阻值没有波动,更换计算机信号通道也未见好转。由于在安装时就发现从测温元件到现场接线盒之间的传输导线使用的是普通导线,没有屏蔽,故决定将从PC室到现场的连接电缆直接接到测温元件端子上,中控室CRT上温度显示正常。2h后当磨机主电动机开启时,上述温度再次发生回零故障,且在0~+30℃之间无规律跳动,因时间紧迫我们决定采取应急措施在PC室将连接电缆屏蔽与B、b端子连接在一起,以上各温度显示恢复正常,水泥磨正常开启。

  主电动机润滑油站负责向主电动机前后轴承提供润滑油,如果润滑油温度测量出现异常则主电动机不能开车,否则主电动机轴承得不到有效保护,会引发重大事故,必须排除故障后才能开启主电动机。因时间紧迫,未能对此故障做定量分析,但可以肯定这是干扰信号所引起的故障。

  3 生料磨选粉机立轴温度异常的处理

  我厂生料磨选粉机立轴为德国洪堡公司产品,按立轴安装位置设计了上、中、下三点轴承温度检测。

  在中控室操纵台CRT显示温度分别为RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp,在正常工况下,RT50MA检测温度在69℃左右,RT50MB检测温度在78℃左右,RT50MC检测温度在94℃左右。按设备保护要求,设置轴承报警温度H1为125℃,停机保护温度H2为135℃,其中停机保护温度H2作为选粉机连锁停车条件之一。

  自2000年5月以来,在生产工况和设备运行正常的情况下,突然发生RT50MA报警,有时出现H1报警,有时出现H2报警,但随即又恢复正常。当发生H2报警时瞬间温度指示超过135℃,造成选粉机跳停,随即生料磨系统连锁停车。通过检查热电阻及接线均未发现问题,采取将传输信号电缆屏蔽与RT50MA的B、b连接在一起的方法也未能消除此故障。

  处理方法:采取加装温度变换器的方法,将电阻信号转换为DC4~20mA标准信号输入DCS系统相应的信号通道,解决了RT50MA温度检测异常故障。温度变换器尽可能安装在外部环境较好的地方,我们将其装在DCS现场PC站CCF中继柜内。

  以后RT50MB、RT50MC也相继发生同样故障,在检查热电阻及接线没有问题后,我们采用了同样的处理方法解决了故障。

  8月我厂设备检修后开车时,选粉机润滑油温度RT-51突然发生H2报警,造成选粉机开车条件不满足而无法开车,我们立即着手检查未发现任何问题,随即该温度又恢复正常显示,查看温度趋势与RT50MA相似,我们立即采取上述方法给予解决,使生料磨系统顺利开车。

  4 小结

  在工矿企业中电磁兼容是一个突出而重要的问题,自动检测所涉及的基本上都是弱电信号,在信号传输过程中极易受到电磁干扰。受工厂条件限制,不能对这些干扰进行实时监测,给抗干扰工作的解决带来较大难度,但在有条件的情况下应使电缆走向和分布合理化,即强弱电缆分层敷设,必要时对弱电信号电缆加装屏蔽保护不失为一项重要的抗干扰措施。

  结语

  关于pt100热电阻的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。

相关阅读推荐:用万用表检查PT100温度传感器的好坏

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