Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2007 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2007 год.Новые платиновые датчики температурыАлександр Маргелов Платиновые датчики Honeywell хорошо известны российским разработчикам. В данной статье речь пойдет о новой серии таких устройств. Благодаря низкой стоимости, высокой точности и отличной взаимозаменяемости они найдут широкое применение в новых разработках. Датчики соответствуют большинству международных стандартов.

 Платина является прецизионным металлом с очень стабильной и близкой к линейной зависимостью сопротивления от температуры. Несмотря на несколько меньшую крутизну характеристики преобразования по сравнению c термосопротивлениями на основе других металлов (рис. 1), платиновые терморезистивные датчики (Platunum RTD - Resistance Temperature Detector) имеют множество преимуществ, среди которых:

Высокая линейность преобразования, стабильность, точность и повторяемость;Химическая стабильность;Биологическая инертность;Способность выдерживать высокие температурные нагрузки;Малые габариты;Долговечность.

 

 

 

Рис. 1. Сравнительные характеристики преобразования термодатчиков различных типов

ПАРАМЕТРЫ ПЛАТИНОВЫХ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ

Важнейшим параметром термодатчика является его характеристика преобразования. На практике эта функция очень точно аппроксимируется уравнением Каллендара-Ван Дусена, где A, B и С - константы, полученные из величин сопротивления датчика при температурах 0°С, 100°С и 260°С.

 RT=R0+(1+AT+BT2-100CT3+CT4)

 Здесь:

RT - функция сопротивления датчика (W) от температуры (°С);

R0 - сопротивление датчика W при °С;

T - температура (°С).

Международными комитетами были установлены стандартные кривые для платиновых термосопротивлений (стандарт IEC751 один из них). Они определили средний коэффициент a, который определяет наклон передаточной функции R(T) в диапазоне от 0 до 100°С. Коэффициенты A, B и C являются производными от a, и других констант d и b, которые получены экспериментальным путем. В сводной таблице 1 приведены их значения. Эти константы связаны между собой следующими соотношениями:

 

 

Таблица 1. Константы к уравнению Каллендара-­Ван Дусена

Параметр Для датчиков с R0=1000 Ом Для датчиков с R0=100 Ом α, °С-1 0,003750±0,00003 0,003850±0,0001 δ, °С 1,605±0,0009 1,4999±0,007 β*, °С 0,16 0,10863 A, °С-1 3,81*10-3 3,908*10-3 B, °С-2 -6,02*10-7 -5,775*10-7 C, °С-4 -6,07*10-12 -4,183*10-12 СТАНДАРТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ТОЧНОСТЬ И ОТКЛОНЕНИЕ

IEC751, наиболее часто используемый стандарт, регламентирующий точность для платиновых термодатчиков сопротивлением 100 Ом и a=0,003850, делит приборы на два класса точности - Class A (для датчиков, работающих в диапазоне -200...650°С) и Class B (для датчиков, работающих в диапазоне -200...850 °С). Эти классы (также известные как DIN A и DIN B согласно стандарту DIN 43760) определяют отклонения сопротивления датчиков в точке замерзания воды 0°С и точность измерения при конкретном значении температуры. Значения этих отклонений (таблица 2) также очень часто используются для других платиновых термодатчиков, у которых сопротивление в точке замерзания жидкости (100 Ом) выходит за пределы, регламентированные IEC 751 (например, 500 и 1000 Ом).

Таблица 2. Точность платиновых датчиков температуры согласно IEC 751

Параметр IEC 751Class A IEC 751 Class B R0, Ом 100±0,06% 100±0,12% α 0,00385±0,000063 0,00385±0,000063 Диапазон температур, °C -200...650 -200...850 Погрешность по сопротивлению, Ом ±(0,06+0,0008|T|-2E-7T2) ±(0,12+0,0019|T|-6E-7T2) Погрешность по температуре,  °C ±(0,3+0,002|T|) ±(0,3+0,005|T|)

Таблица 3. Сравнительные характеристики новых платиновых датчиков температуры Honeywell

Наименование Темпера-турный диапазон, °C R0, Ом α, °C-1 Разброс R0 Класс
точ-ности Время отклика вода/ воздух, c Размер, мм 700-101BAA-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,06% Class A 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 700-101BAB-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,12% Class B 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 700-102AAB-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,12% Class B 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 700-102AAC-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,24% Class 2B 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 700-102BAA-B00 -70...500 1000 0,003850 ±0,06% Class A 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 700-102BAB-B00 -70...500 1000 0,003850 ±0,12% Class B 0,05/3,0 2,1x2,3x0,9 701-101BAA-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,06% Class A 0,04/2,2 1,2x1,7x0,9 701-101BAB-B00 -70...500 100 0,003850 ±0,12% Class B 0,04/2,2 1,2x1,7x0,9 701-102AAB-B00 -70...500 1000 0,003750 ±0,12% Class B 0,04/2,2 1,2x1,7x0,9 701-102BAB-B00 -70...500 1000 0,003850 ±0,12% Class B 0,04/2,2 1,2x1,7x0,9 702-101BBB-A00 -50...130 100 0,003850 ±0,12% Class B 0,1/2,5 1,4x2,3x0,52 SMD (0805) 702-102BBB-A00 -50...130 1000 0,003850 ±0,12% Class B 0,1/2,5 1,4x2,3x0,52 SMD (0805) 703-101BBB-A00 -50...130 100 0,003850 ±0,12% Class B 0,15/3,5 1,65x3,25x06 SMD (1206) 703-102BBB-A00 -50...130 1000 0,003850 ±0,12% Class B 0,15/3,5 1,65x3,25x06 SMD (1206)

Вместе с этим, производители в документации на прибор в табличной форме приводят две точностные зависимости: отклонение сопротивления при различных температурах и погрешность в °C в этих точках.

НОВИНКИ HONEYWELL

Honeywell производит очень широкий спектр платиновых датчиков температуры с R0=100 Ом и 1000 Ом, в различных конструктивных исполнениях. Эти приборы хорошо известны на российском рынке, и поэтому хотелось бы остановиться только на новой серии датчиков, пришедшей на смену популярной серии HEL-700-xxx. Особенностью новой линейки является сверхминиатюрное исполнение (рис. 2), позволяющее получить очень низкое время отклика и снизить массогабаритные параметры изделия. Эти датчики производятся в выводном и SMD исполнении (корпуса 0805 и 1206) по тонкопленочной технологии, которая заключается в осаждении сплавов платины на керамическое основание и дальнейшей подгонкой R0 к 100 или 1000 Ом. Новые датчики обладают низкой стоимостью, высокой точностью и стабильностью, отличной взаимозаменяемостью и очень широким диапазоном измеряемых температур. Благодаря этим качествам, а также соответствию характеристик большинству международных стандартов (IEC-751, DIN EN 60751, BS-1904, JIS C1604) датчики уже нашли широкое применение, как в потребительской электронике, так и в узлах для промышленной автоматики и прецизионной измерительной техники.

 

 

Рис. 2. Новые платиновые датчики Honeywell

Подробную информацию можно найти на нашем сайте по адресу:

 

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.