br />
4. Модель датчика температури
Первинним вимірювальним перетворювачем температури є термоперетворювач опору (ТПС).
З урахуванням заданого діапазону вимірюваних температур (0 ... +100) град С, вибираємо мідний термоперетворювач опору класу допуску B, для якого значення метрологічних характеристик визначені при температурах (0 ... +100) град С. Для ТПС цього класу допускається відхилення опору від номінального при 0 град С не перевищує 0.1%, а допустиме відхилення опору (в температурному еквіваленті) від номінальної статичної характеристики перетворення не перевищує (0.25 +0.0035 | t |) град С.
Номінальна статична характеристика ТПС в діапазоні температур
- 10 ... 200 град.С0 описується рівнянням виду:
Опір ТПС змінюється за законом:
Допустиме відхилення опору ТПС становить:
Побудуємо залежність опору ТПС від температури з урахуванням гранично допустимих відхилень:
Малюнок 4.1-залежність опору ТПС від температури з урахуванням гранично допустимих відхилень
Малюнок 4.2-збільшена залежність опору ТПС від температури з урахуванням гранично допустимих відхилень
При проведенні розрахунку і моделювання представимо модель ТПС як резистор з допуском 0.1% і лінійним ТКС, рівним? .
Визначимо значення опорів ТПС для шести рівновіддалених точок заданого температурного діапазону:
tC0102030405060Rt (tC) 5052.154.256.358.460.562.6
Таким чином, вважаємо, що в межах вимірюваного діапазону температур опір ТПС змінюється за законом (1) від 50 Ом до 62.6 Ом.
. Функціональна схема вимірювального перетворювача
Один з варіантів функціональних схем ІП з використанням ТПС наведено на малюнок 5.1.
Малюнок 5.1-Функціональна схема вимірювального перетворювача температури з використанням ТПС (пунктиром показані блоки та зв'язку, необхідність наявності яких визначається при проектуванні):
ІП - вимірювальним перетворювачем опір - струм:
ТПС - термоперетворювач опору з'єднаний з вимірювальним перетворювачем трехпроводной лінією зв'язку;
r - опір одного проводу лінії зв'язку:
1,2,3 - затискачі ТПС;
А, В, С - затискачі ІП;
ІТ - джерело струму, службовець для завдання робочого (вимірювального) струму через ТПС;
R t - електричний опір термоперетворювача опорів;
I 0 - струм джерела ТПС;
ДУ - диференційний підсилювач коеф. посилення До вус;
ВУ - допоміжний підсилювач, використовуваний для компенсації падіння напруги в проводах лінії зв'язку;
Е оп - джерело опорного напруги, використовуваний для формування напруг Е см1, Е см2 і для завдання струму I 0;
ФНЧ - фільтр нижніх частот, призначений для ослаблення плмех загального і нормал...
