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温度测量系统的电涌保护

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发表于 2012-12-18 13:10:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
温度测量系统的电涌保护
德和盛电气(dehn-china.com)
过程控制技术中介质的温度测试在所有工业领域中都有应用,并且在各个领域应用的差异很大:如化学反应、食品加工以及建筑物的空调系统和控制系统。不过它们也有相同的地方测量传感器和显示器或数据处理设备间的距离很长。由于连接电缆很长,过电压可能会耦合进来(并不仅仅是由大气放电引起)。因此,应该按照如下步骤,来进行过电压保护,其中在温度的测量时采用了标准的电阻温度计Pt 100。而测量仪器所在的建筑物并没有外部防雷系统。
温度的测量是通过测量电阻来确定的。Pt 100电阻温度计在0 °C时的电阻为100 Ω。此值会随温度而改变,其变动大约为0.4 Ω/K。为了测量温度,施加了一个恒定的独立电流源(测量电流),它在电阻温度计上产生电压降和温度成正比。为了防止电阻温度计由于测量电流而引起自身发热,测量电流被限制为1 mA。在这种情况下,0 °CPt 100的电压降为100 mV。这个现场测量值必须被传送到显示器或处理器。在Pt 100测量传感器到测量转换器的各种连接方式中,四线连接是其中的一种典型、最佳连接方式。通过这种接线,排除了导电电阻及其温度波动对测量结果的干扰。Pt 100电阻温度计由外部电源供电。导电电阻的变化可由电源电压的调节自动补偿。如果导电电阻不变,则测量得到的电压Um也保持不变。这些测量电压,仅随温度引起的电阻变化而改变,并在测量转换器的高电阻转换装置处获得其测量值。因此,在此连接方式中没有必要使用线补偿。

图例:温度测量方框图

为便于统一装配温度测量系统的电源线和测量线应配备相同类型的电涌保护器。实践已经证明,对用于电源和测量的每对线,都应配备一个电涌保护器。对于Pt 100-测量转换器的230 V电源以及4-20 mA电流环路,也有必要进行电涌保护的。

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