การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเป็นองค์ประกอบสำคัญของอุปกรณ์ตรวจวัดหลายชนิด พวกเขาวัดอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมและร่างกายที่แตกต่างกัน อุปกรณ์เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิไม่เพียง แต่ในการผลิตและอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังใช้ในชีวิตประจำวันและในการเกษตรอีกด้วย นั่นคือที่ซึ่งผู้คนจำเป็นต้องวัดอุณหภูมิเนื่องจากกิจกรรมประเภทของพวกเขา และมีคำถามอยู่เสมอว่าจะเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ดังกล่าวอย่างไรเพื่อให้การทำงานของมันแม่นยำและปราศจากข้อผิดพลาด?

ในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิไม่จำเป็นต้องทำงานที่ซับซ้อนสิ่งสำคัญคือการปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างถูกต้องจากนั้นผลลัพธ์จะสำเร็จและสิ่งที่ยากที่สุดที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งคือหัวแร้งธรรมดา

เซ็นเซอร์ทั่วไปคือสายเคเบิลยาวมากกว่า 2 เมตร ในลักษณะอุปกรณ์ที่สมบูรณ์ ซึ่งต่อท้ายอุปกรณ์ตรวจวัดโดยตรง มันแตกต่างจากสายเคเบิลในสีซึ่งมักจะเป็นสีดำ เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับ ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลซึ่งแปลงสัญญาณอะนาล็อก (กระแสหรือแรงดัน) จากเซ็นเซอร์เป็นดิจิตอล

พินของเซ็นเซอร์ตัวหนึ่งต่อสายดินและอีกตัวหนึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับรีจิสเตอร์ ADC ที่มีความต้านทาน 3-4 โอห์ม หลังจากนั้น ADC สามารถเชื่อมต่อกับโมดูลการรับข้อมูลซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ USB ซึ่งด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมพิเศษคุณสามารถดำเนินการบางอย่างตามข้อมูลที่ได้รับ

โปรแกรมช่วยให้คุณทำงานกับข้อมูลที่ได้รับและทำงานหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการวัดอุณหภูมิ ระบบการเก็บข้อมูลที่ทันสมัยจำนวนมากมีการติดตั้งจอแสดงผลพิเศษสำหรับการตรวจสอบการวัดที่ทำ

แม้จะมีความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัด แต่เซ็นเซอร์อุณหภูมิก็มีรูปแบบการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน เนื่องจากมักจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานของสายไฟ

ลองดูตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง PT100 มีความต้านทาน 100 โอห์มที่อุณหภูมิเซ็นเซอร์ 0 องศาเซลเซียส หากคุณเชื่อมต่อตามวงจรสองสายแบบคลาสสิกโดยใช้ลวดทองแดงที่มีหน้าตัด 0.12 ตร. มม. และสายเชื่อมต่อจะยาว 3 เมตรสายไฟทั้งสองจะมีความต้านทานประมาณ 0.5 โอห์ม และสิ่งนี้จะทำให้เกิดข้อผิดพลาด เนื่องจากความต้านทานรวมที่ 0 องศาจะอยู่ที่ 100.5 โอห์ม และความต้านทานนี้ควรอยู่ที่เซ็นเซอร์ที่อุณหภูมิ 101.2 องศา

เราจะเห็นว่าอาจมีปัญหาข้อผิดพลาดเนื่องจากความต้านทานของสายเชื่อมต่อเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรสองสาย แต่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้ สำหรับสิ่งนี้อุปกรณ์บางอย่างสามารถปรับได้เช่น 1.2 องศาแต่การปรับดังกล่าวจะไม่ชดเชยความต้านทานของสายไฟอย่างเต็มที่เนื่องจากสายไฟจะเปลี่ยนความต้านทานภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ

สมมติว่าสายไฟบางส่วนอยู่ใกล้กับห้องอุ่นพร้อมกับเซ็นเซอร์และส่วนอื่น ๆ อยู่ห่างจากมันและเปลี่ยนอุณหภูมิและความต้านทานภายใต้อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อมในห้อง ในกรณีนี้ความต้านทานของสายไฟ 0.5 โอห์มระหว่างการทำความร้อนทุกๆ 250 องศาจะเพิ่มขึ้น 2 เท่าและต้องนำมาพิจารณาด้วย

เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด ให้ใช้การเชื่อมต่อแบบสามสายเพื่อให้อุปกรณ์วัดความต้านทานรวมพร้อมกับความต้านทานของสายไฟทั้งสอง แม้ว่าคุณจะสามารถคำนึงถึงความต้านทานของสายไฟเส้นเดียวได้ แต่เพียงแค่คูณค่าความต้านทานในภายหลังด้วย 2 หลังจากนั้น ความต้านทานของสายไฟจะถูกลบออกจากผลรวมและการอ่านค่าของเซ็นเซอร์จะยังคงอยู่ ด้วยวิธีนี้ทำให้ได้ความแม่นยำที่ค่อนข้างสูง แม้ว่าความต้านทานของสายไฟจะได้รับผลกระทบอย่างมากก็ตาม

อย่างไรก็ตาม แม้แต่วงจรสามสายก็ไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับระดับความต้านทานที่แตกต่างกันของสายไฟได้ เนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของวัสดุ หน้าตัดที่แตกต่างกันตามความยาว ฯลฯ แน่นอนหากความยาวของเส้นลวดมีขนาดเล็กข้อผิดพลาดก็จะเล็กน้อยและถึงแม้จะมีวงจรสองเส้นค่าความเบี่ยงเบนในการอ่านค่าอุณหภูมิก็จะไม่มีนัยสำคัญ แต่ถ้าสายไฟยาวเพียงพอ อิทธิพลของสายไฟก็มีความสำคัญมาก จากนั้นคุณควรใช้การเชื่อมต่อสี่สายเมื่ออุปกรณ์วัดความต้านทานของเซ็นเซอร์โดยเฉพาะ โดยไม่คำนึงถึงความต้านทานของสายไฟ

ดังนั้นวงจรสองสายจึงใช้ได้ในกรณีที่:

• ช่วงการวัดไม่สูงกว่า 40 องศาและไม่ต้องการความแม่นยำสูง ข้อผิดพลาด 1 องศาเป็นที่ยอมรับได้

• สายเชื่อมต่อมีขนาดใหญ่และสั้นพอ จากนั้นความต้านทานจะค่อนข้างเล็ก และข้อผิดพลาดของอุปกรณ์นั้นใกล้เคียงกับพวกเขาโดยประมาณ: ให้ความต้านทานของสายไฟอยู่ที่ 0.1 โอห์มต่อองศา และความแม่นยำที่ต้องการคือ 0.5 องศา คือ ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็กกว่าข้อผิดพลาดที่อนุญาต วงจรสามสายใช้ในกรณีที่ทำการวัดที่ระยะ 3 ถึง 100 เมตรจากเซ็นเซอร์ และช่วงนั้นสูงถึง 300 องศา โดยมีข้อผิดพลาดที่อนุญาต 0.5%

สำหรับการวัดที่แม่นยำและแม่นยำยิ่งขึ้น โดยที่ข้อผิดพลาดไม่ควรเกิน 0.1 องศา จะใช้วงจรสี่สาย

สามารถใช้เครื่องทดสอบทั่วไปเพื่อทดสอบอุปกรณ์ได้ ช่วงสำหรับเซ็นเซอร์ที่มีความต้านทาน 100 โอห์มที่ 0 องศานั้นเหมาะสมตั้งแต่ 0 ถึง 200 โอห์มเท่านั้น ช่วงนี้ใช้ได้กับมัลติมิเตอร์

การทดสอบจะถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิห้อง พร้อมกับพิจารณาว่าสายใดของอุปกรณ์ที่ลัดวงจรและสายใดที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเซ็นเซอร์ จากนั้นจะวัดว่าอุปกรณ์แสดงความต้านทานที่ควรเป็นไปตามหนังสือเดินทางหรือไม่ ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ ในตอนท้ายคุณต้องแน่ใจว่าไม่มีการลัดวงจรในตัวเครื่อง ตัวแปลงความร้อนการวัดนี้ดำเนินการในช่วงเมกะโอห์ม เพื่อให้เป็นไปตามมาตรการด้านความปลอดภัยอย่างเต็มที่ อย่าสัมผัสสายเคเบิลและกล่องด้วยมือของคุณ

หากในระหว่างการทดสอบ เครื่องทดสอบแสดงความต้านทานสูงอย่างไม่สิ้นสุด นี่เป็นสัญญาณว่าพบจาระบีหรือน้ำโดยบังเอิญในตัวเรือนของเซ็นเซอร์อุปกรณ์ดังกล่าวจะทำงานได้ระยะหนึ่ง แต่การอ่านค่าจะลอยอยู่

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่างานเชื่อมต่อและตรวจสอบเซ็นเซอร์ทั้งหมดควรทำด้วยถุงมือยาง ไม่ควรถอดแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์ และหากมีบางอย่างเสียหาย เช่น ไม่มีฉนวนหุ้มสายไฟในบางสถานที่ ก็ไม่ควรติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าว ระหว่างการติดตั้ง เซ็นเซอร์อาจรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้นต้องปิดอุปกรณ์ก่อน

หากคุณมีปัญหาใด ๆ ให้มอบหมายงานให้กับมืออาชีพ โดยทั่วไปแล้วทุกอย่างสามารถทำได้โดยอิสระตามคำแนะนำ แต่ในบางกรณีจะเป็นการดีกว่าที่จะไม่เสี่ยง หลังจากติดตั้งเสร็จแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาในตำแหน่งที่ถูกต้อง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมาก โปรดจำไว้ว่าเซ็นเซอร์มีความไวต่อความชื้นอย่างมาก อย่าทำงานติดตั้งในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

ทำการตรวจสอบเชิงป้องกันเป็นครั้งคราวเพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ทำงานได้ดี โดยทั่วไปแล้วคุณภาพของมันควรจะสูง อย่าบันทึกเมื่อซื้อเซ็นเซอร์ อุปกรณ์คุณภาพสูงไม่สามารถถูกมากได้ นี่ไม่ใช่กรณีที่คุณต้องพยายามประหยัดเงิน