Nguyên văn bởi bright311
Xem bài viết
RTD có độ ổn định cao nhất trong các bộ biến đổi. Tín hiệu đầu ra là tuyến tính. Điều này làm cho RTD được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và thời gian đo dài.
PT100 là kí hiệu thường được sử dụng để nói đến RTD với hệ số: alpha=0.00391 và R0=100 Ohm.
Công thức của PT100 là: Rt = R0(1 + alpha*t)
PT100 là cảm biến thụ động,do đó ta phải dùng nguồn dòng ngoài. Độ chính xác phụ thuộc nhiều vào độ ổn định của nguồn dòng.Ta dùng nguồn dòng ổn định cấp cho PT100 và đo điện thế tại 2 đầu PT100.
Theo định luật Omh: U=R*I.
Vì I ko đổi (nguồn dòng) nên U sẽ thay đổi theo R. Tuy nhiên sự thay đổi của U rất nhỏ nên phải cho qua mạch khuyếch đại để đựoc ngõ ra theo ý muốn. có thể có ngõ ra là 1mV/oC, 10mV/oC, 100mV/oC... tùy theo hệ số khuyếch đại của mạch.
Dòng qua cảm biến tốt nhất là dòng từ 4-20mA.Nếu dòng lớn sẽ đốt nóng cảm biến và gây sai số.
Ở đây ta dùng LM334 để tạo dòng rơi vào khoảng trên.
Mạch tạo dòng dùng LM334:
Theo như LM334 datasheet của National Semiconductor,nguồn dòng ta cần thiết lập là Iset = I1 + I2 + Ibias
Với: I1=VR/R1 và I2=(VR+Vd)/R2 Ibias ta tính theo phần trăm so với Iset
Cụ thể là n= Iset/Ibias , n=14 nếu tạo Iset trong khoảng 1mA->5 mA
n=18 nếu tạo Iset trong khoảng 2uA->1mA (theo datasheet,ta lấy giá trị đặc trưng)
Theo như biểu đồ VR phụ thuộc vào nhiệt độ
Trong datasheet người ta lấy nhiệt độ môi trường 25 độ C thì VR=64mV
Nhiệt độ môi trường ta lấy khoảng 30 độ C => VR=65 mV
Theo như cách tính trong datasheet,khi nhiệt độ môi trường 25 độ C thì VR=64mV và nếu tình luôn ảnh hưởng của dòng Ibias thì áp thực sự là VR=64mV + [1/(n-1)]*64mV=67,7mV (n=18)
Nếu tính với 30oC thì VR=65mV+[1/(n-1)]*65mV=70mV
Cũng theo datasheet thì có thể tính được tỉ số của n=10 ứng với nhiệt độ môi trường 25 hoặc 30 độ C
Nếu áp rơi trên diode Vd là 0,65V thì: Iset=I1+I2+Ibias=VR/R1+(VR+Vd)/R2 +Ibias
Iset=70mV/R1+(70mV+0.65V)/(10R1)=0,142V/R1
Nếu ta chọn R1=133Ohm và R2=10R1=1,33kOhm thì:
Iset=0.142V/133 =1,067mA sai số là 6,7%
Ta có:Ura=I*Rt.
Khi ở 0oC thì Rt=100 ohm.Nên Ura tại 0oC là khác 0.Ở 200oC thì điện trở của nó vào khoảng 175,84ohm(Tra đặc tính RT có sẵn do nhà cung cấp).Do đó ta phải làm mạch chuẩn hóa và bù 0oc để đưa vào ADC.
Comment