Jūsų iškelta problema, susijusi su klaidomis, kurias sukelia laidų pasipriešinimas karšto bėgių sistemose, iš tikrųjų turi įtakos temperatūros valdymo tikslumui. Suprantu nusivylimą, kuris kyla, kai dėl nedidelių pasipriešinimo pokyčių temperatūra svyruoja ir taip pažeidžiama produkto konsistencija; juk tikslus temperatūros matavimas yra stabilios gamybos kertinis akmuo.
Karšto bėgių sistemose klaidos, kylančios dėl laidų varžos, pirmiausia atsiranda dėl jungiamųjų kabelių varžos verčių svyravimų. Šie svyravimai patenka į varžos termometro (pvz., PT100) matavimo kilpą, todėl rodoma temperatūra yra didesnė arba mažesnė už tikrąją vertę. Šis efektas ypač ryškus scenarijuose, kuriuose signalas perduodamas dideliais atstumais arba taikomomis programomis, kurioms reikalingas didelis-tikslus temperatūros valdymas.
I. Laido varžos klaidų mechanizmas
Karšto bėgių sistemose kaip temperatūros jutikliai paprastai naudojami platininiai atsparumo termometrai (pvz., PT100). Jų veikimo principas apima temperatūros nustatymą, matuojant elektros varžos pokyčius. Idealiomis sąlygomis išmatuota vertė atspindėtų tik paties jutimo elemento varžą. Tačiau praktiškai:
Patys laidai turi būdingą varžą (apie 0,0175 Ω/m variniams laidams), kuri yra tiesiogiai proporcinga jų ilgiui.
Kai naudojama dviejų{0}}laidų sujungimo schema, laido varža (RL) veikia nuosekliai su varžos termometru (RT); todėl bendra sistemos išmatuota varža tampa RT + 2RL.
Jei nebus kompensuota, sistema klaidingai interpretuos šį laido varžą kaip temperatūros kilimą, todėl bus gauta teigiama matavimo paklaida (ty dirbtinai didelis rodmuo).
Pavyzdžiui:
Apsvarstykite scenarijų, kai naudojamas 10-metrų- ilgio kabelis (atitinka 5- metrų vienos krypties atstumą), kurio varinės vielos skerspjūvio plotas yra 0,5 mm². Bendra laido kilpos varža būtų maždaug 0,35 Ω.
Atsižvelgiant į tai, kad PT100 jutiklio temperatūros koeficientas yra 0,385 Ω/laipsnis , dėl šios specifinės laido varžos matavimo paklaida būtų maždaug +0.9 laipsnio (ty rodmuo būtų 0,9 laipsnio didesnis nei faktinė temperatūra).
II. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos laidų varžos klaidoms
Laido ilgis ir{0}}skerspjūvio plotas
Kuo ilgesnis ir plonesnis laidas, tuo didesnė jo elektrinė varža, taigi, tuo didesnė klaida.
Aplinkos temperatūros svyravimai
Varinių laidų varža kinta priklausomai nuo temperatūros (maždaug +0.4 % vienam laipsniui). Jei tarp valdymo spintos ir formos mazgo yra didelis temperatūrų skirtumas, laido varža dinamiškai kinta, todėl temperatūros rodmenys bus nestabilūs. Laidų sujungimo būdai (2 laidų / 3 laidų / 4 laidų sistemos)
2 laidų sistema: rodo didžiausią paklaidą; švino laido varžos įtakos negalima pašalinti.
3 laidų sistema: pagrindinis sprendimas pramonėje; kompensuoja švino laido varžą per grandinės dizainą.
4 laidų sistema (Kelvino metodas):** Tiksliausias metodas; visiškai pašalina įtampos kritimo įtaką švino laidams.
III. Metodai, kaip efektyviai sumažinti švino laidų varžos klaidas
1. Naudokite 3 arba 4 laidų prijungimo metodus
3 laidų sistema: daroma prielaida, kad trijų laidų varža yra lygi; pašalina linijos varžos įtaką per diferencialinį matavimą. Plačiai naudojamas karšto bėgelio temperatūros valdymo moduliuose.
4-Laidų sistema: naudoja nepriklausomą maitinimo šaltinį ir matavimo kilpas, kad visiškai pašalintų laidų įtampos kritimą. Tinka itin-didelio tikslumo programoms.
2. Naudokite mažo-varžumo, didelio-laidumo laidus
Pasirinkite sidabru{0}}dengtus varinius laidus, kurių skerspjūvio plotas yra didesnis nei 0,75 mm², kad sumažintumėte varžą ilgio vienetui.
Sumažinkite laidų ilgį ir venkite perteklinių kabelių.
3. Periodinis kalibravimas ir temperatūros kompensavimas
Atlikite šalto-sankryžos kompensavimą arba nulinio-taško kalibravimą tolimojo-perdavimo sistemoms.
Temperatūros reguliatoriuje nustatykite švino laido varžos kompensavimo vertes (palaikomos tam tikrų aukščiausios klasės{0} modulių).
4. Optimizuokite laidų ir ekranavimo dizainą
Venkite laidų nutiesti per aukštos{0}}temperatūros zonas (pvz., šalia šildymo juostų), kad išvengtumėte atsparumo nukrypimo dėl karščio.
Naudokite dvigubai{0}}ekranuotus laidus, kad sumažintumėte elektromagnetinių trukdžių poveikį silpniems signalams.
Inžinerijos rekomendacija: labai{0}}tikslaus liejimo įpurškimo scenarijuose-, pvz., automobilių ir medicinos pramonėje,-reikia vengti 2-laidų prijungimo metodo. Pirmenybė turėtų būti teikiama 3 laidų ar aukštesnio laipsnio sprendimams kartu su tinkama ekranavimo ir įžeminimo konstrukcija, kad temperatūros reguliavimo tikslumas būtų ±0,5 laipsnio.
