Если немного углубиться в метрологию, то измерение это один из важнейших этапов любого технологического процесса, в том числе и учета тепловой энергии.
По датчикам температуры можно проводить целый курс. Так как эта тема имеет огромное число тонкостей и деталей. Я бы разбил датчики на два типа изначально: цифровые и аналоговые. Цифровой датчик можно считать как тот же аналоговый, только в него еще встроены схема преобразования, АЦП и передающее устройство.
А вот Аналоговый датчик, сам по себе конструктивно намного проще. Но измерять его показания это отдельная задача.
Итак, рассмотрим работу аналогового датчика и его основной принцип действия. В системах учета тепловой энергии, как правило основными датчиками для измерения являются: датчики температуры и расходомер. Вспомогательными являются датчик давления, но не влияющими прямо на результат измерения.
Так вот, чаще всего для измерения температуры используются платиновые датчики температуры. Например pt100. Правильно его можно назвать термосопротивление. Он просто преобразует колебания температуры в колебания сопротивления. У платины есть особенность это хорошая линейная зависимость сопротивления от температуры на заданном участке измерения.
Что это значит, а то что в диапазоне температур поставляемого теплоносителя, характеристика линейна. Это видно из картинки
С другой стороны, у платины маленькое удельное сопротивление и при температуре в 0 градусах, датчик будет иметь сопротивление в 100 Ом, Далее при увеличении температуры, сопротивления будет расти с коэффициентов 0.39 Ом на градус. Это можно увидеть из графика. Самое главное другое, а именно то, что платина стабильный материал и изменение номинального сопротивления за год будет не более 0.2 Ома.
Как вы понимаете, это лишь часть задачи, так как еще линия, по которой датчик подсоединен к измерительному прибору. Даже если линия медная, у неё будет своё сопротивление. И это сопротивление также может изменяться, от температуры или натяжения.
Чтобы исключаить влияние сопротивления линии на процесс измерения. Используется 4-х проводная схема подключения.
Пример схемы:
Таким образом, подключается все тепловычислители. Две линии идут для замера текущего сопротивления, а две линии включены компенсационно, чтобы исключить сопротивление линии до датчика.
Обратите внимание, что вольтметр V будет измерять напряжение на Rt с учетом того, что есть сопротивление линии связи. r л.с. По такой схеме измеритель понимает, какое Rt будет настоящее. Если же исключить r л.с. идущие к вольтметру, то мы никак не узнаем настоящее сопротивление провода по которому подключен датчик. К тому же оно может регулярно изменяться.
Как вы понимаете, деньги любят счет, поэтому учет тепловой энергии должен быть максимально точным. Если в регулирующей аппаратуре, вы можете пренебречь этим или программного компенсировать сопротивление линии связи, то при учете тепла, такой прием недопустим
Благодарю за внимание.
🔹 Словарь терминов электроники .
Если информация оказалось знакомой, то можешь пройти Небольшой тест на знание азов электроники .
🌞 Группа ВК.