Тип изделия
Передатчик температуры преобразует сигнал датчика температуры в стандартный выход, который понимает остальная часть системы управления. Он существует потому, что ни одно из двух семейств датчиков не даёт сигнал, который система управления может принять напрямую: элемент сопротивления отдаёт небольшое сопротивление, зависящее не только от температуры, но и от длины подводящих проводов, а термопара отдаёт несколько десятков микровольт, зависящих не только от измеряемой температуры, но и от температуры клемм.
Передатчик температуры преобразует сигнал датчика температуры в стандартный выход, который понимает остальная часть системы управления. Он существует потому, что ни одно из двух семейств датчиков не даёт сигнал, который система управления может принять напрямую: элемент сопротивления отдаёт небольшое сопротивление, зависящее не только от температуры, но и от длины подводящих проводов, а термопара отдаёт несколько десятков микровольт, зависящих не только от измеряемой температуры, но и от температуры клемм.
Передатчики ставят в двух местах по двум связанным причинам. Первая - электрическая: преобразовать сигнал у датчика, до того как он пойдёт по линии, значит убрать наводки, которые микровольтный или миллиомный сигнал соберёт на машине или вдоль кабельного лотка, и убрать погрешность от сопротивления подводящих проводов, которая иначе сидела бы внутри показания. Вторая - организационная: петлю 4-20 mA считывают самописец, входная карта ПЛК, щитовой указатель или система диспетчеризации, и ничему из них не нужно знать, какой датчик за ней стоит, а саму петлю можно проверить измерительным прибором.
Выбор передатчиков широк, потому что эти причины закрываются на разном уровне затрат. Модуль, который встаёт в клеммную головку датчика, модуль на DIN-рейку для щита, полевой корпус для жёсткой среды и планка развязки с несколькими каналами - всё это делает одну работу, но с разным монтажом, развязкой и плотностью каналов. Вход обычно конфигурируемый, а не фиксированный, поэтому линейку типов датчика покрывает один модуль, если вход задан при заказе или на месте.
Покупатель приходит к передатчику с любой из двух сторон. Со стороны датчика это ответ на длинную линию или на шумную среду. Со стороны системы это переходник, которым существующая входная карта ПЛК прочитает температуру, - и тогда решать нужно форму выхода, развязку и нагрузку, а не датчик.
Цепочка измерения начинается с элемента. Сопротивление элемента считывают, пропуская через него небольшой ток возбуждения и измеряя возникающее напряжение; ток держат малым, чтобы мощность, рассеиваемая в элементе, не подняла его температуру настолько, чтобы это значило что-то. Термопару считывают как напряжение, и поскольку это напряжение возникает между рабочим спаем и клеммами, куда приходят провода, температуру на этих клеммах нужно измерить и учесть.
Затем сигнал линеаризуют и масштабируют. Термосопротивление следует опубликованной кривой, термопара - полиному для своего буквенного типа, и линеаризацию берёт на себя передатчик, иначе её пришлось бы делать принимающему устройству. Разрешающая способность входа и погрешность передатчика - разные величины, и преобразователь с разрешением намного тоньше, чем заявленная погрешность, это норма: разрешение должно просто не лимитировать результат, а не совпадать с указанной погрешностью.
Выходной каскад работает с токовой петлёй. В двухпроводном исполнении одна и та же пара жил несёт и питание, и сигнал, а ток, который берёт передатчик, и есть измерение, поэтому передатчик должен работать при любом напряжении, которое остаётся после нагрузочного резистора и линии. Бюджет петли - реальное ограничение: напряжение питания, минимальное рабочее напряжение самого передатчика, приёмный резистор и сопротивление кабеля складываются, и точка, где передатчик уже не может дотянуть до 20 mA, - это точка, где схема перестаёт работать. Поэтому нагрузку и питание на передатчике указывают вместе, и чем тяжелее нагрузка, тем короче допустимая линия.
Ещё два пункта решают, измеряет ли установка то, что должна. Первый - где находится холодный спай: передатчик в головке датчика компенсирует его сам рядом с клеммами, а тот, что стоит в щите, зависит от того, доходит ли до него компенсационный кабель. Второй - развязка. Там, где датчик касается заземлённого металла или где одна карта опрашивает несколько каналов, передатчик или развязывающий модуль, разделяющий вход и выход, не даёт петле нести путь между точками, которые соединять нельзя.
Большую часть спецификации определяют именно эти решения, а не класс точности. Каждое ограничивает следующее, поэтому их и утверждают по порядку.
| Решение | Что нужно зафиксировать | Что это на самом деле определяет |
|---|---|---|
| Тип входа | Типы элементов сопротивления и буквенные типы термопар, обычно выбираемые конфигурацией, а не аппаратно | Какие датчики модуль может читать. Вход должен соответствовать используемому датчику: модуль, настроенный на одно семейство, отдаёт правдоподобное и неверное значение от другого. |
| Схема входа | Две, три или четыре жилы для элемента сопротивления; провода термопары напрямую для термопары | Сколько сопротивления подводящих проводов остаётся внутри показания. На элементе сопротивления двухпроводная схема добавляет провода к элементу и выглядит как фиксированное смещение; трёхпроводная снимает влияние одинаковых проводов. |
| Форма выходного сигнала | Двухпроводная 4-20 mA, трёхпроводное напряжение или четырёхпроводная схема с питанием от петли либо от отдельного источника | Что принимающее устройство способно принять и сколько жил требует установка. Двухпроводная схема - обычный технологический ответ и тот, которого ждут большинство входных карт. |
| Монтаж | Модуль в головке датчика, модуль на DIN-рейку, полевой корпус с вводами кабеля или планка развязки с несколькими каналами | Где происходит преобразование, а значит где находятся холодный спай и наводки. Передатчик на датчике укорачивает путь малого сигнала; модуль на рейке собирает каналы в щите. |
| Развязка | Нет, вход с выходом или отдельно вход, выход и питание | Есть ли путь между цепью датчика и цепью управления. Гальваническая развязка позволяет читать цепь с плавающим потенциалом и мешает каналам влиять друг на друга. |
| Назначенный диапазон выхода | Диапазон температуры, отображённый на выход, задаваемый при заказе и обычно регулируемый | Разрешение, доступное в рабочей области, и то, что происходит за её пределами. Узкий участок разрешает тоньше и раньше обрезается; широкий никогда не обрезается и разрешает грубо. |
| Фактор | Как это решить | Почему от этого зависит ответ |
|---|---|---|
| Какой датчик используется | Назовите тип элемента и подключение: Pt100 в три жилы, Pt1000 в две, термопара типа K. | Из него следует и конфигурация входа, и число жил. Ошибка здесь - самая частая причина, по которой передатчик даёт значение близкое, но не верное. |
| Бюджет петли | Сложите приёмный резистор, сопротивление кабеля и минимальное рабочее напряжение передатчика, затем проверьте, хватит ли питания, чтобы выдать 20 mA. | Это расчёт, который решает, будет ли двухпроводный передатчик работать вообще. Более тяжёлый приёмный резистор или более длинная линия выводят схему за пределы питания, и симптом - показание, которое перестаёт расти вверху диапазона. |
| Назначенный диапазон выхода | Задайте участок по рабочей области процесса, а не по полному диапазону датчика. | Разрешение выхода распределено по назначенному участку, поэтому более узкий участок разрешает тоньше в своих границах. Плата - всё, что оказывается за границами, больше не представлено, а значение насыщения должно отличаться от реального показания. |
| Где происходит преобразование | Выберите между передатчиком на датчике и щитовым или реечным модулем. | Передатчик на датчике выполняет компенсацию на клеммах и укорачивает путь, который проходит малый сигнал. Модуль на рейке подходит, когда много каналов в одном месте и когда компенсационный кабель уже проложен. |
| Требование к развязке | Установите, касается ли датчик заземлённого металла и разделяют ли несколько каналов одну входную карту. | Развязка разделяет цепи, которые иначе оказались бы связаны через петлю. Если зонд приварен к аппарату или к машине, она обычно не обязательна, а необходима. |
| Условия среды | Укажите температуру окружающей среды в точке монтажа, влажность и то, классифицировано ли помещение или это зона мойки. | Передатчик на датчике сидит с горячей стороны и видит через головку температуру процесса; щитовой модуль видит щит. И у того, и у другого пределы ниже, чем у датчика, которому они служат. |
передатчик температуры: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от передатчика температуры |
|---|---|
| Термопреобразователи сопротивления | Выполняет измерение. У передатчика нет собственного чувствительного элемента, поэтому их обычно специфицируют вместе: датчик задаёт диапазон и погрешность, а передатчик задаёт то, как сигнал будет выглядеть, когда придёт. |
| Термопары | Даёт напряжение, которое передатчик считывает, и это тот датчик, которому передатчик нужнее всего: сигнал мал, а холодный спай надо обработать. На короткой линии и рядом с прибором термопару подключают напрямую, и передатчик не ставят. |
| Термосопротивления | Голый элемент сопротивления, поставляемый как деталь с выводами. Отношение к передатчику у него то же, что у законченного зонда: передатчик его считывает, и если элемент поставлен без соединительной головки, передатчик обычно ставят в стороне от него. |
| Указатели температуры | Показывают значение, а не преобразуют его. Указатель принимает сигнал петли или сигнал датчика и отображает его; передатчик производит тот сигнал петли, который указатель прочитает, а многие щитовые приборы совмещают обе роли. |
| Реле температуры | Даёт контакт на уставке, а не непрерывную величину, и выбирают его для блокировок, а не для измерения. Когда нужны и показание, и отключение, показание берут с передатчика, а отключение - отдельная функция. |
| Регуляторы температуры | Считывают датчик и воздействуют на нагрев или охлаждение ради уставки. Регулятор обычно принимает сигнал датчика напрямую, поэтому передатчик ставят впереди него только там, где линия длинная или сигнал нужно раздать нескольким устройствам. |
Передатчик выбирают последним, и именно он делает первый ответ пригодным для расчёта. Укажите датчик, нагрузку петли, питание и место монтажа - остальное вытекает.
Первый ответ может быть предложением, а не списком вопросов, если запрос содержит эти данные. Если значение неизвестно, пришлите описание задачи - мы уточним, что из неё следует.
Доступная продукция
Передатчики температуры
Двухпроводный модуль передатчика температуры для входов термосопротивления и термопары: сигнал датчика в 4-20 mA или 0-10 V от 24 VDC, погрешность 0,2 %FS.
Также в Измерение температуры
Все типы, по которым мы готовим предложения в категории Измерение температуры. Тип без ссылки пока тоже обслуживается - он описан на Измерение температуры краткое описание, и получает собственную страницу, как только по модели публикуется изделие.
Частые вопросы
Обычно нет. Pt100, подключённый тремя или четырьмя жилами к щитовому прибору в нескольких метрах, работает отлично, и термопара, проложенная подходящим компенсационным кабелем к прибору с компенсацией холодного спая, тоже. Передатчик оправдан, когда линия длинная, когда среда между датчиком и прибором электрически шумная, когда сигнал нужно раздать нескольким устройствам или когда датчик должен быть герметичным узлом без ввода кабеля под компенсационный провод.
Это петле не хватает напряжения. Двухпроводному передатчику нужно минимальное напряжение на нём самом, чтобы выдать 20 mA, а питание должно покрыть это напряжение плюс падение на приёмном резисторе и на кабеле. Когда сумма превышает питание, передатчик уходит в насыщение, и показание перестаёт следовать процессу, что легко принять за неисправность датчика. Решение - более высокое питание, более лёгкий приёмный резистор или, если ни то и ни другое не подходит, четырёхпроводный передатчик.
Оба разделяют вход и выход. Передатчик к тому же выполняет преобразование измерения: принимает сигнал датчика и отдаёт масштабированный выход петли. Изолятор обычно пропускает сигнал без изменения, разрывая гальваническую связь, и нужен там, где сигнал уже в пригодной форме, но цепи соединять нельзя.
У большинства современных передатчиков вход - это конфигурация, а не вариант железа, поэтому его задают программой или перемычками на модуле. Задать его всё равно нужно верно под датчик, и если датчик - элемент сопротивления, число жил в конфигурации должно совпадать с числом реально проложенных, иначе компенсация проводов сделает не то, для чего она предназначена.
Там, где цель - укоротить путь, который проходит малый сигнал; обычно именно поэтому его и ставят у датчика. Он занимает соединительную головку датчика, выполняет компенсацию холодного спая рядом с клеммами и дальше передаёт сигнал петли. Его предел - собственная допустимая температура окружающей среды, которую задаёт температура процесса, проводимая через головку, и она обычно заметно ниже диапазона самого датчика.
Пришлите спецификацию - и мы подтвердим подходящую модель, наличие и срок поставки. Минимальная партия - 1 шт.
Заявка на коммерческое предложение
Пришлите технические данные, и мы уточним наличие, срок поставки и условия. Товар со склада отправляется в течение 48 ч; изготовленные на заказ спецификации обычно занимают 2-10 дней. Минимальная партия - 1 шт.