思迈科华采集热电阻温度传感器温度的方案
热电阻简介
主要介绍铂热电阻,Pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。PT当100的电阻与温度变化有关时PT100温度为0℃它的阻值是100欧姆,100欧姆℃它的阻值约为138.5欧姆。其工业原理:当PT100摄氏度时,其阻值为100欧姆,其阻值随温度升高而均匀增加。 国标热电阻主要有三种接线方式: 二线系统:将导线连接到热电阻的两端,产生电阻信号的方法称为二线系统:这种导线方法非常简单,但由于导线必须有导线电阻R,电阻R的大小与导线的材料和长度有关,因此该导线只适用于测量精度较低的场合。 三线系统:在热电阻根的一端连接一根导线,另一端连接两根导线称为三线系统。该方法通常与电桥一起使用,可以更好地消除导线电阻的影响。三线系统是工业过程控制中最常用的导线电阻。 四线系统:将两根导线连接到热电阻根的两端称为四线系统,其中两根导线为热电阻提供恒定电流I,将R转换为电压信号U,U通过另外两条导线引入二次仪表。可见,这种导线方法可以完全消除导线的电阻影响,主要用于高精度温度检测。
温度变送器
当使用热电阻进行温度采集时,思迈科华在这里提供USB-采集3000系列数据采集卡的温度(最常见的数据采集卡接收信号是电压信号)。热电阻PT100传感器输出类型属于电阻型,随着温度的升高电阻值增大,所以就需要温度变送器将热电阻的电阻变化转换成采集卡能识别的标准信号,通常是转换成电压与电流信号,这里选用的温度变送器是将电阻变化转换成电压信号。如图1.1温度变送器。
图1.1温度变送器
数据采集卡与温度变送器之间的连接
这主要说明温度变送器可以输出标准电压与数据采集卡连接的问题。这里使用的温度变送器有六个端子,即温度变送器正电源、负电源(电源地)、A端子,两个B端子,输出端子(标准电压输出接口)。温度传感器需要选择合适的电源(具体电源尺寸需要根据温度变送器手册选择),这里采用三线接线方式,具体接线方式参考热电阻介绍。然后按照图1.2进行连线。下图为温度变送器输出电压给出的接线图,适用于一般数据采集卡。如果温度变送器输出4-20ma电流、接线需参考思迈科华官网知识库采集卡采集电流数据专题。 链接:http://www.smacq.cn/knowledge/typical/current.html。
图1.2数据采集卡与温度变送器连接
这里有以下关于数据采集卡与温度变送器连接的说明。通常,当温度变送器供电时,温度变送器的供电电源是否与数据采集卡共享。如果不在一起,温度变送器的相对收集卡是浮空源,因此需要按照图1进行.连接,将AI Sense与AGND进行短接。如果可以确定采集卡与温度变送器的共同点,则无需AI Sense与AGND短接时,可直接连接电源负AI Sense连接就可以。浮空源与接地源的具体接线方法应参考USB-3000系列手册。 操作数据采集卡软件 首先,在使用温度变送器之前,您需要了解所使用温度变送器的一些重要参数,以及所选温度变送器是否符合热电阻型号、温度变送器的电源电压、温度范围和输出电压。在这里,当思迈科华实际测试时,电源电压为24V,温度值范围-50℃—400℃,输出电压0V—10V温度变送器。 接下来进入思迈科华公司的Smacq DAQ Software设置界面,设置软件采用的单端模式,选择AI 数据采集通道0。量程选择±10.24V,采样率为10Sa/s/ch(可根据实际情况和采集卡现有的采样率设置在实际采集中),然后设置温度变送器的范围和输出电压,如图1所示.3温度变送器参数。
图1.3温度变送器参数
如果需要采集卡采集的电压信号转换为温度,可以检查单位变换。如图1所示.4采集卡采集的电压曲线如图1所示.采集卡的温度曲线由单位变换。
图1.4 电压曲线
图1.5 温度曲线
这样,您就可以获得收集卡收集到的电压曲线和温度曲线,然后使用思迈科华提供的软件功能导出收集到的数据,获得收集到的电压和温度Excel表格形式的数据。请参考数据采集卡软件的操作 《Smacq DAQ Software 快速使用指南。
远程IO模块采集热电阻数据
上述方案针对数据采集卡USB-当然,3000系列制定的热电阻温度采集还有另一套热电阻温度数据采集方案,由思迈科华公司推出M2100系列的M2111远程IO模块,M远程采集2100系列温度IO模块是基于Modbus RTU计算机接口模块的标准协议。可支持两种类型的热电阻PT.CU,数据接口是RS-485(2线),具体信息可参考思迈科华官网产品手册。由于现在的PC485接口很少,思迈科华公司提供SDS使用1000串口转换器USB可支持标准协议RS-232和RS-485的转换。
远程IO模块M2111与热电阻PT100的连线图
首先要用的是SDS1万串口转化器和M2111远程IO模块,还有供电设备,M2111供电电压是9V—30V。如图1.6IO模块与热电阻连接示意图。
图1.6 IO连接热电阻的示意图
以上连接是思迈科华公司采集热电阻温度给出的远程连接IO模块构建的温度采集系统的连接图。(需要注意的是,接线时不要反向连接485接口线,并注意热电阻的接线方式。这里采用三线接线方式。)接线正确后,可操作思迈科华提供的温度采集软件。
远程IO模块M2111的软件操作
首先是远程IO模块型号参考产品手册下载远程IO 对应于模块的软件M Console,在识别串口和通信的基础上,设置远程IO可参考模块产品型号相关参数的具体设置IO模块产品手册。以下示意图是思迈科华测试产品时的软件设置和热阻PT采集100温度的样例。
图1.设置7个基本参数
图1.8 温度采集界面
也可以点击主页面的数据记录表Data logger,选择要记录温度的通道进行数据采集,然后设置文件生成的地址,就可以实时显示采集到的温度的数据,而且采集的温度数据可以生成.CSV格式的表格,方便用户进行数据分析。如图2.0数据波形。
图 2.0数据波形
以上就是思迈科华公司针对热电阻温度传感器对温度采集给出的两种方案,客户可以根据自身实际情况以及所需功能来自行选择数据采集卡或M2111远程IO模块。
有更多关于数据采集方面的问题与想法可以关注思迈科华公司官网和公众号 http://www.smacq.cn/daq.html