Métodos de conexão dos fios da resistência termopar
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Os termopares são todos de dois fios, enquanto as resistências térmicas utilizam, na maioria dos casos, conexão de três fios. O uso do sistema de três fios tem como objetivo eliminar os erros de medição causados pela resistência dos fios de conexão. Isso ocorre porque o circuito utilizado para medir a resistência térmica é, geralmente, uma ponte desequilibrada. A resistência térmica, como uma das resistências dos braços da ponte elétrica, tem seus fios de conexão (do sensor térmico até a sala de controle) que também fazem parte dessa resistência. Essa parte da resistência é desconhecida e varia com a temperatura ambiente, o que causa erros nas medições. É utilizado o sistema de três fios: um dos fios é conectado à extremidade de alimentação da ponte elétrica, enquanto os outros dois fios são conectados, respectivamente, ao braço da ponte onde se encontra a resistência térmica e ao braço adjacente a ele. Dessa forma, os erros de medição causados pela resistência dos fios são eliminados. Atualmente, existem três maneiras principais de conectar os fios da resistência térmica: Sistema de dois fios: Neste método, um fio é conectado a cada extremidade da resistência térmica para transmitir o sinal de resistência. É um método simples, mas como sempre existe uma resistência nos fios de conexão, cujo valor depende do material e do comprimento dos fios, esse método é adequado apenas para medições com baixa precisão. Sistema de três fios: Neste caso, um fio é conectado a uma das extremidades da resistência térmica, e dois fios são conectados à outra extremidade. Esse método é geralmente usado em conjunto com pontes elétricas, permitindo assim eliminar melhor a influência da resistência dos fios. É o método mais utilizado no controle industrial. Sistema de quatro fios: O método em que dois fios são conectados a cada extremidade da resistência térmica é chamado de sistema de quatro fios. Desses dois fios, dois fornecem uma corrente constante I à resistência térmica, transformando assim R em um sinal de tensão U. Em seguida, os outros dois fios são utilizados para transmitir o sinal U até o instrumento de medição secundário. Pode-se ver que esse método de fiação elimina completamente o efeito da resistência dos fios, sendo utilizado principalmente para medições de temperatura de alta precisão. Termopar referência http://www.tcwdyb.com
Conhecimentos básicos sobre resistores e termopares
Existem diferenças entre o sistema de dois fios e a conexão em dois fios: 1. “Sistema de fios” refere-se ao número de fios utilizados para fornecer energia ao instrumento e para transmitir sinais padrão. O sistema de duas linhas utiliza dois fios para fornecer energia, transmitindo ao mesmo tempo o sinal padrão de 4–20 mA. Sinais que não atendem a esse padrão não são chamados de sistema de duas linhas. 2. As resistências térmicas podem ser classificadas apenas como “resistências térmicas de conexão em várias linhas”. Por exemplo, no caso da conexão em três linhas, existem fios de balanceamento que são utilizados para compensar erros de medição causados pela resistência dos fios.
1. As três maneiras de conexão do resistor de platina Pt100 diferem em termos de princípio: o sistema de duas linhas e o sistema de três linhas utilizam o método da ponte elétrica para medição; o resultado obtido é a relação entre o valor da temperatura e o valor de saída analógico. No sistema de quatro fios, não há ponte; utiliza-se apenas uma fonte de corrente constante para enviar sinais, e um voltmeter é usado para fazer as medições, sendo que o valor da resistência medida é obtido no final. 2. Influência das três formas de conexão do resistor térmico Pt100 na precisão de medição. A resistência dos fios de conexão e a resistência de contato podem afetar significativamente a precisão da medição de temperatura com o resistor de platina Pt100. As formas de conexão em três ou quatro fios para esse resistor permitem eliminar esses efeitos negativos. Os dispositivos de medição conectados às resistências térmicas (instrumentos de display, entradas DCS, etc.) possuem quatro terminais de conexão: I+, I-, V+ e V-. Dentre eles, as extremidades I+ e I- servem para fornecer uma corrente constante ao resistor de platina Pt100. Já V+ e V- são utilizados para monitorar as variações de tensão no resistor térmico, permitindo assim a detecção das mudanças de temperatura. Por favor, consulte as imagens abaixo: http://yunrun.com.cn/upload/201603/26/201603261751044598.png http://yunrun.com.cn/upload/201603/26/201603261751230613.png http://yunrun.com.cn/upload/201603/26/201603261751570856.png Conexão do Pt100 em dois fios, Conexão do Pt100 em três fios, Conexão do Pt100 em quatro fios. ①Na conexão do Pt100 em quatro fios, são utilizados 2 fios para cada extremidade da resistência térmica (no total, 4 fios). Nesse caso, o circuito de medição de tensão fica separado do circuito elétrico, o que permite maior precisão na medição. No entanto, são necessários mais fios para essa conexão. ②O sistema de três fios para Pt100 consiste em utilizar três fios para conectar a resistência de platina Pt100. Na conexão do Pt100, o terminal de referência do circuito de corrente e o terminal de referência do circuito de medição de tensão são conectados por um mesmo fio (ou seja, os terminais I e V do dispositivo de medição são conectados entre si). A precisão é ligeiramente melhor; em ambientes industriais, geralmente se utiliza resistores de platina de três fios. ③O sistema de dois fios para Pt100 consiste em utilizar dois fios para conectar a resistência de platina Pt100. Na conexão do Pt100, o circuito de corrente e o circuito de medição de tensão são unificados (ou seja, os terminais I- e V- do dispositivo de medição são conectados entre si, assim como os terminais I+ e V+). Precisão de medição deficiente.