Nominal statik xususiyatlar
Nominal statik xususiyatlari (NLC) harorat qarshi TCM qarshilik bog'liqligi
hisoblanadi. PTS uchun bu qaramlik shaklga ega (Callandar van Deuzen
tenglamasi):
200 dan 0 ° C gacha:
R
t
= R
0
[1+A×t+B×t
2
+С(t–100)t
3
];
0 dan +850 °C gacha:
R
t
= R
0
(1+A×t+B×t
2
),
bu erda Rt-T ° C haroratda TCM, Ohm qarshiligi; R0-TCM, Ohm qarshiligi, 0 °C
haroratda; a, B va C — eksperimental tarzda olingan koeffitsientlar. A, B va C
koeffitsientlarining qiymatlari qarshilikning turli harorat koeffitsientlarida farq
qiladi.
α = 0,00385 °С
–1
:
А = 3,9083×10
–3
°С
–1
,
В = –5,775×10
–7
°С
–2
,
С = –4,183×10
–12
°С
–4
;
α = 0,00391 °С
–1
:
А = 3,969×10
–3
°С
–1
,
В = –5,841×10
–7
°С
–2
,
С = –4,33×10
–12
°С
–4
.
Mis va nikel qarshilik termometrlari uchun mos yozuvlar adabiyotida mavjud
bo'lgan shunga o'xshash hisoblangan bog'liqliklar mavjud.
Qarshilik termometrining nominal statik xarakteristikasi harorat qiymatlari va
mos keladigan TCM qarshilik qiymatlari yoki grafik shaklda ko'rsatilgan jadval
28
shaklida ifodalanishi mumkin. Shakl bo'yicha. 3 platina termometrining Pt100
(NLC) qarshiligining Kallandar van Deuzen tenglamasiga muvofiq qurilgan
haroratga bog'liqligi. Qizil chiziq B = C = 0 [6] da chiziqli yaqinlashuv natijasida
olingan xarakterli xususiyatdir.
Qarshilik PTS (Pt100) haroratga bog'liqligi
TCM (B = C = 0) xarakteristikasining chiziqli yaqinlashuvidan kelib
chiqadigan xato miqdori rasmda ko'rsatilgan grafik asosida baholanishi mumkin.
.
Shakl haqida ma'lumot. 4 PTS ning aniq linearizatsiyasining muvofiqligi
haqida to'g'ri qaror qabul qilishga yordam beradi, bu qo'shimcha komponentlardan
foydalanishni talab qilishi mumkin, tizim protsessorining hisoblash resurslari yoki
chiziqli yaqinlik bilan chegaralanishi mumkin.
Qarshilik termometrlarini yoqish uchun sxemalar
29
Qarshilik termometrini yoqishning eng oddiy davri-kuchlanishni ajratuvchi
(shakl. 5). Bu erda TCM Rt uning elkasi va Upit kuchlanishli manba ajratuvchi
devorda elektr tokining oqishini ta'minlaydi. TCM Ut kuchlanish tomchi uning
qarshilik hajmiga bog'liq, va shuning uchun, atrof-muhit harorati tocr.
Kuchlanish ajratuvchi asosida TCM yordamida harorat o'lchash davri
Elektron o'lchov aniqligi (FIG. 5) RS rt, rop qo'llab-quvvatlash qarshiligi va
Upit kuchlanish manbai xususiyatlarining aniqligi va barqarorligiga bog'liq bo'ladi.
O'lchov xatosini kamaytirish uchun nozik yuqori barqaror rop rezistor va
stabillashtirilgan qo'llab-quvvatlash kuchlanish manbai qo'llanilishi kerak.
Yana bir salbiy omil-qarshilik termometrining o'z-o'zini isitishning ta'siri:
nisbatan yuqori oqimdagi (o'nlab milliamperlar) elektr devorida oqim tcda
qo'shimcha issiqlik hosil bo'lishiga, uning isitilishiga va natijada o'lchovlarning
aniqligini keskin pasayishiga olib kelishi mumkin.
Misol tariqasida, rt seriyali PTS 0603 (Vishay) ning R0 = 100 Ohm nominal
qarshiligi bilan yuqori darajada barqaror platina qarshilik termometrlari uchun o'z-
o'zini isitish natijasida haroratning o'zgarishini baholaymiz. Aniqlik uchun, rop =
1000 Ohm nominal qiymati bilan mos yozuvlar qarshiligini tanlang. Stabillashgan
kuchlanish manbai chiqishidagi qiymat VDD = + 5 B. kuchlanish ajratuvchi
zanjirning umumiy qarshiligi: Robsch = R0 + rop = 100 + 1000 = 1100 Ohm. Keyin
bo'luvchi orqali oqib turgan oqimning qiymati quyidagicha bo'ladi: IDD =
VDD/Robsch = 5 / 1100 = 0,0045 A. PTSga tarqalgan kuch taxminan quyidagicha
bo'ladi: P = IDD2×R0 = 0,0021 Vt (2,1 mw). PTS 0603 seriyasidagi texnik
hujjatlarga ko'ra, majburiy shamollatish bo'lmasa, o'z-o'zidan isitish qiymati 0,9 K /
30
mw. Shunday qilib, bizning misolimizdagi ushbu PTS haroratining ko'tarilishi Tnagr
= 0,9×2,1 = 1,9 K. ga yetishi mumkin, chunki haroratni o'lchash vazifalari uchun
daraja o'ndan bir qismini tashkil etuvchi aniqlik bilan ruxsat etilgan xatolardan
ko'proq! O'lchov oqimining kattaligi o'z-o'zidan isitishning tolerantlik chegarasidan
tashqarida TC parametrlarining chiqishiga olib kelmasligi kerak. O'z-o'zidan isitish
tufayli uning qarshiligini oshirish 20% tolerantlikdan oshmasligi kerak. 100 Ohm
nominal qarshiligi bilan TC uchun DC davrlari 1 ma yoki undan kam [1] o'lchov
oqimi bilan qo'zg'atish tavsiya etiladi. Ushbu ta'sirning ta'sirini kamaytirish uchun
yuqori nominal qarshilik qiymati va/yoki kamroq quvvat manbai kuchlanish
qiymatiga ega bo'lgan mos yozuvlar qarshiligini tanlash kerak. Bu elektron
sezgirligining pasayishiga olib kelishi mumkin bo'lsa-da, TCni nisbatan yuqori TCS
va signallarni normallashtirish uchun zamonaviy element bazasi bilan qo'llash bu
kamchilikni bartaraf etishga imkon beradi.
Stabillashgan mos yozuvlar kuchlanish manbai yordamida kuchlanish
ajratgichiga asoslangan elektronning amaliy qo'llanilishiga misol berilgan:
Pt100 qarshilik termometrining eng oddiy ulanish davri
R6126 nozik rezistorli MAX41A200 mos yozuvlar kuchlanish manbai 0 °C
[9] da 9 ma oqim bilan TC qo'zg'alishini ta'minlaydi. MAX9617 nol ohiri bilan
ishlaydigan kuchaytirgich kuchaytirgichi max5491wa30000 nozik ajratuvchi
tomonidan o'rnatiladi va ku = 31 [10, 11] ga teng. Chiqish voltajining o'zgarishi 2,37
MV/°S ga teng. Pt100 sifatida PTS va PTL seriyali [7, 8] ning nozik platina qarshilik
termometrlari ishlatilishi mumkin va bu erda va ushbu maqolada boshqa elektron
muhandislik echimlarida yuqori barqaror R1 qarshiligi sifatida, Vishay tomonidan
31
ishlab chiqarilgan PHR0805 yoki P0805 seriyali rezistorlar [12, 13] qo'llanilishi
mumkin.
Faollashtirish sxemasining asosiy kamchiliklari (shakl. 6) - qo'shimcha
lineerlik sabab haroratga qo'zg'alishi joriy yuqori qaramlik, o'lchash xato va ikki-sim
pallasida aloqa simlari qarshilik o'lchash natijalariga sezilarli ta'sir qiladi, chunki,
avtomobil masofadan ulanish tashkil etish murakkabligi oshirish. TC tomonidan
ishlatiladigan nisbatan past qiymatlarni hisobga olgan holda, yuzlab momlarda
parazitik qarshilik ham harorat o'lchovlarida noto'g'ri xatolarga olib kelishi aniq.
GOST r 8.625-2006 ma'lumotlariga ko'ra, AA va a sinflari uchun ikki simli
sxemadan foydalanishga yo'l qo'yilmaydi (jadval. 2).
Mavjud kamchiliklarga
qaramasdan, sxema oddiy haroratni o'lchash tizimlarini tashkil qilish uchun
ishlatilishi mumkin, ularning afzalliklari past sotish xarajatlarida, kichik o'lchamli
o'lchamlarda va eng muhimi, signallarni normallashtirish sxemasidan qarshilik
termometrining kichik masofasida
.
Avtomobil uzoqdan ulangan bo'lsa, ulanish simlarining uzunligi
o'lchovlarning aniqligiga ta'sir qiladi, chunki o'lchov oqimi Ohm qonuniga ko'ra,
qarshilikning qiymatiga ko'ra to'g'ridan-to'g'ri proportsional ravishda qo'shimcha
kuchlanish pasayishiga olib keladi. Supero'tkazuvchilarning qarshiligi ularning
uzunligiga bog'liq bo'lgani uchun, sensorga masofani oshirish qimmatroq aloqa
o'tkazgichlaridan foydalanishni yoki o'lchash tizimini qurish yondashuvini
o'zgartirishni talab qiladi.
Agar masofadan turib o'rnatilgan qarshilik termometrini ulash zarur bo'lsa,
o'lchash oqimi bir juftdan o'tib ketadigan 4-simli "Kelvin" devoridan foydalanish
maqsadga muvofiqdir va o'lchovlar ikkinchi juft ulash simlari yordamida amalga
oshiriladi. Yuqori o'lchov aniqligiga erishish uchun yuqori kirish qarshiligi va past
kirish oqimi qiymatiga ega bo'lgan kuchaytirgichlardan foydalanish kerak.
Ushbu tamoyil, masalan, shakl bo'yicha amalga oshiriladi. 7. Pt100 qarshilik
platina termometrlari 4-simli elektronga kiritilgan. Lineerlikning oshishi TCning
barqaror oqim manbai (198 mkA) tomonidan qo'zg'alishi bilan erishiladi, uning
sxemasi max6126a25 mos yozuvlar kuchlanish manbai va R2 rezistorida amalga
32
oshiriladi. MAX9617 operatsion kuchaytirgichi mos yozuvlar kuchlanish manbai
iste'molining o'z oqimining ta'sirini yo'q qiladi. MAX4208 instrument
kuchaytirgichi 1 pa kirish oqimi va 135 db [14] sinfazali shovqinlarni bartaraf etish
koeffitsientiga ega. R1 qarshiligi kuchli sinfaza shovqinlarini yanada samarali
bartaraf etish uchun signal darajasini nisbatan umumiy buzilib ketish uchun
mo'ljallangan. Max4208 ning ku = 31 ga teng bo'lgan max5491wa30000 instrument
kuchaytirgichining daromad darajasi max5491wa30000 nozik ajratuvchi tomonidan
o'rnatiladi. Instrumental kuchaytirgichning daromad omilini aniqlashning biroz
nostandart usuli uning arxitekturasining o'ziga xosligi bilan bog'liq [10]. Elektron
chiqish kuchlanishi 15,5 MV -250 haroratida bo'ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |