Как подключить датчик температуры

Глоссарий — Глоссарий и часто задаваемые вопросы

Особенности подключения датчиков

Подключение термопреобразователей сопротивления

Принцип работы термопреобразователей сопротивления (ТСМ, ТСП, ТСН, Pt100 и др.) основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Термопреобразователи выполняют в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу.

Термопреобразователи сопротивления характеризуются двумя параметрами: R — сопротивление датчика при 0 °С и W₁₀₀ — отношение сопротивления датчика при 100 °С к его сопротивлению при 0 °С. В связи с введением нового ГОСТа на термопреобразователи сопротивления (ГОСТ Р 8.6252006) для новых приборов ОВЕН в документации вместо W₁₀₀ приведен параметр α – отношение разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R), деленное на 100 °С.

Для подключения термопреобразователей сопротивления к приборам ОВЕН используется трехпроводная схема, которая позволяет уменьшить погрешность измерения, возникающую при изменении сопротивления проводов (например, при изменении их температуры). К одному из выводов терморезистора Rt подсоединяются два провода, а третий подключается к другому выводу Rt.

При этом необходимо соблюдать условие равенства сопротивлений всех трех проводов.

Термопреобразователи сопротивления могут подключаться к прибору с использованием двухпроводной линии, но при этом отсутствует компенсация сопротивления соединительных проводов и поэтому будет наблюдаться некоторая зависимость показаний прибора от колебаний температуры проводов.

Подключение термопар

Термопара (термоэлектрический преобразователь) типа ТХА, ТХК, ТПП и пр. состоит из двух спаянных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами.

Спаянный конец, называемый «рабочим спаем», погружается в измеряемую среду, а свободные концы («холодный спай») термопары подключаются ко входу измерителей-регуляторов. Если температуры «рабочего» и «холодного спаев» различны, то термопара вырабатывает термоЭДС, которая и подается на прибор.

Поскольку термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для получения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного спая», чтобы скомпенсировать эту разницу в дальнейших вычислениях.

В модификациях входов, предназначенных для работы с термопарами, предусмотрена схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры «холодного спая» служит полупроводниковый диод, установленный рядом с присоединительным клеммником.

Подключение термопар к прибору должно производиться с помощью специальных компенсационных (термоэлектродных) проводов, изготовленных из тех же материалов, что и термопара. Допускается использовать провода из металлов с термоэлектрическими характеристиками, аналогичными характеристикам материалов электродов термопары в диапазоне температур 0…100 °С. При соединении компенсационных проводов с термопарой и прибором необходимо соблюдать полярность.

Во избежание влияния помех на измерительную часть прибора линию связи прибора с датчиком рекомендуется экранировать. В качестве экрана может быть использована заземленная стальная труба.

При нарушении указанных условий могут иметь место значительные погрешности при измерении.

Подключение датчиков с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения

Многие датчики различных физических величин оснащены нормирующими измерительными преобразователями. Нормирующие преобразователи преобразуют сигналы с первичных (термопар, термопреобразователей сопротивления, манометров, дифманометров и др.) в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения с диапазонами: 0. 20 мА, 4. 20 мА, 0. 5 мА или 0. 1 В. Диапазон выходного тока нормирующего преобразователя пропорционален значению физической величины, измеряемой датчиком, и соответствует рабочему диапазону датчика, указанному в его технических характеристиках.

В ряде приборов ОВЕН имеется встроенный источник питания постоянного тока, гальванически изолированный от схемы прибора.

Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом 4. 20 мА по двухпроводной линии к прибору 2ТРМ1 со встроенным источником питания

Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом 4. 20 мА по двухпроводной линии к прибору 2ТРМ1 с внешним питанием

Измерение влажности психрометрическим методом

Психрометрический метод основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров. Температура влажного термометра всегда ниже температуры сухого из-за испарения воды с поверхности фитиля. Чем суше воздух (влажность ниже), тем интенсивнее испаряется вода с поверхности фитиля, тем ниже температура увлажняемого термометра.

Существуют полуэмпирические психрометрические формулы, из которых выведена

общепринятая формула относительной влажности:

φ — относительная влажность воздуха, %;

Е_влаж. — максимально возможное парциальное давление водяного пара при температуре воздуха Твлаж., °С;

Е_сух. — максимально возможное парциальное давление водяного пара при температуре воздуха Тсух., °С;

Тсух. — температура сухого термометра, °С;

Твлаж. — температура влажного термометра, °С;

A — психрометрический коэффициент (психрометрическая постоянная).

Психрометрический коэффициент A зависит от многочисленных факторов:

• размера и формы чувствительного элемента увлажнённого термометра;
• вида и состояния смачиваемого фитиля;
• температуры смачивающей воды и теплопроводности фитиля;
• влияния тепловой радиации.

Среди внешних факторов наибольшее значение имеет скорость воздушного потока, обдувающего увлажненный термометр. Если она больше 2,5 м/сек, то коэффициент A приближается к величине

0,0064 1/°С. Если обдува нет, то коэффициент A сильно возрастает, поэтому рекомендуется устанавливать принудительную вентиляцию. В приборах ОВЕН значение A устанавливается пользователем — например, в МПР51 допускаются значения 0,0064. 0,008 1/°С.

«Сухой» и «влажный» датчики температуры следует крепить один над другим на расстоянии 50. 100 мм, перпендикулярно стенке

«Сухой» и «влажный» датчики температуры следует крепить один над другим на расстоянии 50. 100 мм, параллельно стенке.

Под «влажным» датчиком помещается резервуар с водой, в который опускается увлажняющий фитиль, закрывающий датчик. Резервуар изготавливается из нержавеющей стали, оцинкованного железа, термостойкой пластмассы, стекла или другого стойкого к условиям эксплуатации материала, не выделяющего вредных вещества. Увлажняющий фитиль чаще всего изготавливается из тонкой неотбеленной хлопчатобумажной ткани — марли, батиста, муслина, обладающих максимальной всасывающей способностью. Фитиль должен закрывать чувствительный элемент и максимальную площадь поверхности датчика.

Для снижения площади испарения воды из резервуара рекомендуется «бутылочный» профиль резервуара..

Для пополнения резервуара можно поставить дополнительный резервуар вне камеры и соединить его с внутренним.

Установка диапазона измерения при использовании датчиков с унифицированным выходным сигналом постоянного тока или напряжения (масштабирование)

При работе с датчиками, формирующими на выходе унифицированный сигнал тока или напряжения, в измерителях регуляторах ОВЕН предусматривается возможность масштабирования шкалы измерения по каждому из каналов. Для этого в соответствующих параметрах программирования прибора устанавливаются нижняя и верхняя границы диапазона измерения, а также положение десятичной точки.

Параметр «нижняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение будет выводиться на индикатор при минимальном уровне сигнала с датчика (например, при 4 мА для датчика с выходным сигналом тока 4. 20 мА).

Параметр «верхняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение будет выводиться на индикатор при максимальном уровне сигнала с датчика (например, при 20 мА для датчика с выходным сигналом тока 4. 20 мА или 1 В для датчика с выходным сигналом напряжения 0. 1 В).

Параметр «положение десятичной точки» определяет количество знаков после запятой, которое будет выводиться на индикатор.

Источник: lucheeotoplenie.ru

Датчик DHT11

DHT11 — это маленький сенсор в небольшом пластиковом корпусе. На выходе сенсора находится цифровой сигнал, причем сразу два параметра и температура и влажность. Смысл общения с контроллером Ардуино заключается в следующем:

1. Микроконтроллер запрашивает показания и меняет сигнал с 0 на 1.
2. Датчик видит запрос, и отвечает ему, меняя битовый сигнал с 0 на 1.
3. Когда они договорились между собой, датчик выдаёт ему пакет данных в размере 5 байт(40 бит), при чем в двух первых байтах температура, в третьем и четвертом влажность. Пятый байт — контрольная сумма для исключения ошибок измерения.

Характеристики сенсора температуры и влажности DHT11

• Определение влажности в диапазоне 20-80%
• Определение температуры от 0°C до +50°C
• Частота опроса 1 раз в секунду

Недостаток сенсора в том, что он не обладает высокой точностью и быстродействием. Большой плюс — это цена. Ну, я думаю, вы и без меня это знаете)).

В составе сенсора находится ёмкостной датчик для измерения влажности и термистор для измерения температуры. Все показания снимает чип АЦП и выдает цифровой сигнал.

Промышленные датчики обычно выдают аналоговый сигнал на 4-20 мА или 0-10 В. Это такие сенсоры которые измеряют два параметра в паре. Например продукция компании ОВЕН ПВТ10:

Напишите в комментариях, какие вы применяете в своих проектах? Очень интересно ваше мнение…

В продаже вы можете встретить и вторую модификацию Ардуиновского сенсора — DHT22. Скажу, что диапазон измерения значительно больше, чем у старой версии.

• определение влажности в диапазоне 0-100%
• определение температуры от -40°C до +125°C
• частота опроса 1 раз в 2 секунды

Подключение датчика DHT11

Датчики зачастую изготавливают в виде готовых шильдов. На выходе он имеет 3 пина:

• Питание 5 В
• Сигнал (S)
• Земля GND

Сопротивление в 10 кОм ставить не нужно, так как оно уже впаяно в плату. Схема подключений датчика и Ардуино UNO.

Источник: kip-world.ru

Устанавливаем температурный датчик на Granta

Как ни странно, но по какой-то причине, температурный датчик не устанавливается на отечественные автомобили. Между тем, подобная опция является распространённой, если говорить об иномарках.

Многие владельцы практически всегда пользуются ей. Исправить большинство заводских недоделок на этой модели отечественного автомобиля не так сложно. А если подобрать один из самых доступных датчиков, то вся процедура обойдётся в 250 рублей.

Ниже представлено всё, что потребуется в дальнейшем:

• гофра (3 метра);
• провод (3 метра);
• круглая клемма;
• датчик;
• 2 колодки с контактами.

Однако перед самой установкой настоятельно рекомендуется осуществить проверку возможность использования температурного датчика. Для этого выясняем, какая прошивка в данный момент установлена на бортовом компьютере.

Чтобы понять это, следует выполнить следующее. Зажимаем клавишу, которая обнуляет суточный пробег. Поворачиваем ключ зажигания, но не заводим двигатель. После того, как стрелки поднялись и опустились ещё раз кратковременно нажимаем эту же кнопку и на дисплее отразится версия прошивки.

Если она не 090, значит установка температурного датчика не имеет смысла. Либо для осуществления задуманного придётся выполнить перепрошивку бортового компьютера.

Источник: euroelectrica.ru