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温度传感器的原理和接线方式

2021-08-24 17:14:21

温度传感器在电机的工程应用中,通常需要使用温度传感器(热敏电阻)来测量电机绕组、轴承、润滑油、冷却介质等部位的温度来了解电机运行的状况和进行必要的保护。

常用的温度传感器类型有双金属片、PTC、KTY84和Pt100。其他的类型还有NTC和PT1000等。

一:双金属片温度传感器的触点容量有限制,带负载使用时不要超出。

二:PTC温度传感器

PTC(Positive Temperature Coefficient)是一种具有正温度系数的半导体电阻,安装在定子槽内或绕组端部用于监视绕组的温度,其温度特性见图。

PTC温度传感器按照响应温度来标识。在响应温度以下,PTC保持在一个相对较低的阻值状态,到响应温度时,PTC会以较大的系数快速增加至高阻值状态。由于PTC动作时阻值变化较大,通常可以将几个PTC进行串联使用,这样即使其中一个PTC动作,也可以被识别。电机上一般将3个PTC电阻分别置于三相绕组中,然后进行串联,用于产生报警或故障信号。接线示意见图:

三:KTY84温度传感器

KTY84温度传感器是一种具有正温度系数的半导体电阻,在参考温度为100度时电阻约为1000欧姆,允许测量电流为2毫安。温度特性见图:

注意:接线时KTY84有极性要求,不要接反。

四:Pt100温度传感器

Pt100温度传感器是阻值随温度线性变化的铂金属电阻,可用于测温。在参考温度0度时阻值为100欧姆。

仪表上接传感器的固定端子有三个:

A线接在仪表上接传感器的一个固定的端子.B和C接在仪表上的另外两个固定端子,B和C线的位置可以互换,但都得接上,。如果中间接有加长线,三条导线的规格和长度要相同。热电阻的3线和4线接法:是采用2线、3线、4线,主要由使(选)用的二次仪表来决定。一般显示仪表提供三线接法,PT100一端出一颗线,另一端出两颗线,都接仪表,仪表内部通过桥抵消导线电阻。一般PLC为四线,每端出两颗线,两颗接PLC输出恒流源,PLC通过另两颗测量PT100上的电压,也是为了抵消导线电阻,四线度高,三线也可以,两线低,具体用法要考虑精度要求和成本。

温度传感器

温度传感器0℃时电阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃。由于其电阻值小,灵敏度高,所以引线的阻值不能忽略不计,采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差,原理如下:

PT100引出的三根导线截面积和长度均相同(即r1=r2=r3),测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻(Rpt100)作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根(r1)接到电桥的电源端,其余两根(r2、r3)分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样两桥臂都引入了相同阻值的引线电阻,电桥处于平衡状态,引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。


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