温度测量系统的电涌保护

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温度测量系统的电涌保护

德和盛电气(www.dehn-china.com)

过程控制技术中介质的温度测试在所有工业领域中都有应用，并且在各个领域应用的差异很大：如化学反应、食品加工以及建筑物的空调系统和控制系统。不过，它们也有相同的地方：测量传感器和显示器或数据处理设备间的距离很长。由于连接电缆很长，过电压可能会耦合进来（并不仅仅是由大气放电引起）。因此，应该按照如下步骤，来进行过电压保护，其中在温度的测量时采用了标准的电阻温度计Pt100。而测量仪器所在的建筑物并没有外部防雷系统。

温度的测量是通过测量电阻来确定的。Pt 100电阻温度计在0 °C时的电阻为100 Ω。此值会随温度而改变，其变动大约为0.4 Ω/K。为了测量温度，施加了一个恒定的独立电流源（测量电流），它在电阻温度计上产生电压降和温度成正比。为了防止电阻温度计由于测量电流而引起自身发热，测量电流被限制为1mA。在这种情况下，0°C时Pt100上的电压降为100 mV。这个现场测量值必须被传送到显示器或处理器。在Pt100测量传感器到测量转换器的各种连接方式中，四线连接是其中的一种典型、最佳连接方式。通过这种接线，排除了导电电阻及其温度波动对测量结果的干扰。Pt100电阻温度计由外部电源供电。导电电阻的变化可由电源电压的调节自动补偿。如果导电电阻不变，则测量得到的电压Um也保持不变。这些测量电压，仅随温度引起的电阻变化而改变，并在测量转换器的高电阻转换装置处获得其测量值。因此，在此连接方式中没有必要使用线补偿。

                              

图例：温度测量方框图

注：

为便于统一装配，温度测量系统的电源线和测量线应配备相同类型的电涌保护器。实践已经证明，对用于电源和测量的每对线，都应配备一个电涌保护器。对于Pt 100-测量转换器的230 V电源以及4-20mA电流环路，也有必要进行电涌保护的。