如何保證熱電阻采集的可靠性

熱電阻分鉑熱電阻和銅熱電阻兩大類。熱電阻工作原理是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件）是用細(xì)金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。當(dāng)被測介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí)，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。由于技術(shù)不斷的發(fā)展，現(xiàn)如今采用進(jìn)口A級(jí)鉑電阻芯測量已成常態(tài)。我們均使用進(jìn)口A級(jí)芯片生產(chǎn)熱電阻產(chǎn)品，產(chǎn)品精度均達(dá)到A級(jí)以上，且性能穩(wěn)定，使用壽命長。

裝配式熱電阻主要由接線盒、保護(hù)管、接線端子，絕緣套管和感溫元件組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定裝置組成。

WZP型鉑電阻的感溫元件是一個(gè)鉑絲繞組，雙支鉑電阻主要用于需要用二套顯示、記錄或調(diào)節(jié)儀同時(shí)檢測同一地點(diǎn)溫度的場合.WZC型銅電阻的感溫元件是一個(gè)銅絲繞組。

熱電阻測溫具有測溫范圍大、精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)測溫中。常見熱電阻測溫電路的簡化框圖如下圖所示：

圖1 熱電阻測溫電路簡化框圖

測溫電路主要包括：熱電阻、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），有些應(yīng)用還會(huì)加入微處理器（MCU）。測溫電路的輸出會(huì)接入后級(jí)的控制系統(tǒng)。在實(shí)際的熱電阻測溫中，諸多因素會(huì)影響到測溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，需要在設(shè)計(jì)溫度采集電路的時(shí)候采用可靠的方案，從而能更好地保障測溫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免設(shè)備損壞造成的損失。

影響測溫可靠性的因素

圖2 影響測溫可靠性的因素

1. 高電壓環(huán)境的挑戰(zhàn)

在高電壓環(huán)境中，熱電阻測溫面臨的挑戰(zhàn)之一就是高壓電信號(hào)通過接觸熱電阻傳導(dǎo)進(jìn)低工作電壓的測溫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，這將嚴(yán)重威脅到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

2. 靜電放電的威脅

在工業(yè)測溫應(yīng)用中，人體的靜電放電會(huì)對測溫系統(tǒng)造成威脅。靜電的電壓通常會(huì)達(dá)到數(shù)千伏，這一能量的釋放有可能直接造成系統(tǒng)宕機(jī)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接損壞電路元件。

3. 工頻信號(hào)的影響

在測溫應(yīng)用中，工頻信號(hào)可能會(huì)通過熱電阻傳導(dǎo)進(jìn)測溫電路，或通過電源耦合進(jìn)信號(hào)鏈中，從而造成測溫?cái)?shù)據(jù)跳動(dòng)大的情況。

4. 工作溫度的影響

工業(yè)環(huán)境溫度范圍為-40℃~85℃，在高低溫環(huán)境下有部分電路會(huì)出現(xiàn)溫漂過大而影響測溫精度，甚至有部分元件會(huì)出現(xiàn)無法正常工作的情況。