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溫度測量係統的電湧保護

過程控製技術中介質的溫度測試在所有工業領域中都有應用,並且在各個領域應用的差異很大:如化學反應、食品加工以及建築物的空調係統和控製係統。不過,它們也有相同的地方:測量傳感器和顯示器或數據處理設備間的距離很長。由於連接電纜很長,過電壓可能會耦合進來(並不僅僅是由大氣放電引起)。因此,應該按照如下步驟,來進行過電壓保護,其中在溫度的測量時采用了標準的電阻溫度計Pt100。而測量儀器所在的建築物並沒有外部防雷係統。

    溫度的測量是通過測量電阻來確定的。Pt100電阻溫度計在0°C時的電阻為100Ω。此值會隨溫度而改變,其變動大約為0.4Ω/K。為了測量溫度,施加了一個恒定的獨立電流源(測量電流),它在電阻溫度計上產生電壓降和溫度成正比。為了防止電阻溫度計由於測量電流而引起自身發熱,測量電流被限製為1mA。在這種情況下,0°C時Pt100上的電壓降為100mV。這個現場測量值必須被傳送到顯示器或處理器。在Pt100測量傳感器到測量轉換器的各種連接方式中,四線連接是其中的一種典型、最佳連接方式。通過這種接線,排除了導電電阻及其溫度波動對測量結果的幹擾。Pt100電阻溫度計由外部電源供電。導電電阻的變化可由電源電壓的調節自動補償。如果導電電阻不變,則測量得到的電壓Um也保持不變。這些測量電壓,僅隨溫度引起的電阻變化而改變,並在測量轉換器的高電阻轉換裝置處獲得其測量值。因此,在此連接方式中沒有必要使用線補償。

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圖例:溫度測量方框圖