تعد معايرة مستشعر PT100 هي الطريقة الأساسية لتحسين دقة قياس درجة الحرارة. ومن خلال مقارنة القيمة المقاسة بالقيمة الحقيقية عند نقطة درجة حرارة قياسية، يمكن تصحيح الأخطاء المنهجية، مما يؤدي إلى تحسين دقة القياس بشكل ملحوظ. اعتمادًا على سيناريو التطبيق ومتطلبات الدقة، يمكن استخدام طرق مختلفة، بدءًا من معايرة نقطة الصفر- الأساسية إلى طرق مقارنة النقاط-الدقيقة المتعددة-العالية، جنبًا إلى جنب مع قياس الأسلاك الأربعة-، وإثارة مصدر تيار ثابت، وتقنيات أخرى لتقليل عوامل التداخل مثل مقاومة الرصاص وتأثيرات التسخين الذاتي-.
I. الاستعدادات الرئيسية قبل المعايرة
تكوين المعدات القياسية
مقياس حرارة المقاومة البلاتينية القياسي (دقة أعلى من المستشعر الذي تتم معايرته)
Thermostatic Bath: Freezing point bath (0℃), water bath (0–100℃), oil bath or salt bath (>100 درجة)
أربعة-مقاييس سلكية رقمية متعددة (دقة أكبر من أو تساوي 0.01Ω)، تستخدم للتخلص من تأثير مقاومة الأسلاك
سلك التوصيل المحمي واختبار العزل (لضمان نقاء الإشارة وسلامتها)
المتطلبات البيئية
درجة حرارة المختبر مستقرة عند 20±5 درجة، والرطوبة أقل من أو تساوي 80%
تجنب التداخل الكهرومغناطيسي القوي والاهتزاز واضطرابات تدفق الهواء
فحص أجهزة الاستشعار
مظهر غير تالف، لا يوجد سلاسل مكسورة أو مؤكسدة
مقاومة العزل أكبر من أو تساوي 100MΩ (تم اختبارها باستخدام مقياس الضخامة)
ثانيا. طرق المعايرة المشتركة وإجراءات التشغيل
1. طريقة معايرة نقطة الصفر (معايرة درجة 0) – التحقق السريع
مناسب لإجراء فحص سريع في الموقع- أو التحقق من الدقة الأساسية.
التشغيل: أدخل PT100 في خليط الماء-الثلجي (حمام نقطة التجمد) إلى عمق أكبر من أو يساوي 30 مم. انتظر حتى تستقر درجة الحرارة (التقلب أقل من أو يساوي ±0.02 درجة /10 دقيقة).
يجب أن تكون القيمة القياسية 100.00Ω ± خطأ مسموح به.
بالنسبة إلى التطبيقات عالية الدقة-، يوصى باستخدام زجاجة ماء ثلاثية النقاط (0.01 درجة) لتقليل درجة عدم اليقين.
2. طريقة معايرة نقطتين- (0 درجة + 100 درجة ) - السائدة في الصناعة. يوازن بين الخطية والدقة، وهو مناسب لمعظم السيناريوهات الصناعية.
3. طريقة معايرة النقاط المتعددة-(تطبيقات عالية الدقة-). مناسب للمختبرات والأدوية والمقاييس والتطبيقات الأخرى التي تتطلب دقة عالية للغاية.
اختيار نقطة المعايرة: حدد 5-7 نقاط درجة حرارة ضمن نطاق القياس (على سبيل المثال، 0 درجة، 50 درجة، 100 درجة، 200 درجة، 300 درجة).
الطريقة: استخدم طريقة المقارنة للمعايرة، حيث يتم وضع المستشعر المراد معايرته والمعيار في وقت واحد في حمام درجة حرارة ثابتة.
تركيب البيانات: قم بتركيب منحنى المعايرة باستخدام طريقة المربعات الصغرى لإنشاء معاملات التصحيح أو بيانات جدول البحث.
4. معايرة النقطة الثابتة- (أعلى دقة) تستخدم نقطة انتقال الطور لمادة نقية كمرجع طبيعي لدرجة الحرارة، مثل:
نقطة الماء الثلاثية: 0.01 درجة
نقطة غليان الماء: 100 درجة (يتطلب تصحيح تأثيرات الضغط)
نقطة تصلب القصدير: 231.928 درجة
يمكن أن تصل الدقة إلى ±0.0001 درجة، وتستخدم بشكل رئيسي في مختبرات القياس الوطنية.
ثالثا. التدابير الفنية الرئيسية لتحسين الدقة
مبدأ التدابير الفنية ووظيفتها السيناريوهات الموصى بها
تعمل طريقة توصيل الأسلاك الأربعة- على التخلص تمامًا من تأثير مقاومة الرصاص (خطأ ±3.4 درجة) جميع القياسات-عالية الدقة
إثارة مصدر تيار مستمر (0.1–1 مللي أمبير) تقليل التسخين الذاتي للمستشعر - (<0.1℃/mW) for long-term stable measurement.
الكابل المحمي والتأريض؛ قمع تداخل تردد الطاقة (50mVpp) للبيئات الكهرومغناطيسية الصناعية القوية.
خوارزميات تصفية البرامج: المتوسط المتحرك، والتصفية المرجحة لقمع ارتعاش الإشارة في أنظمة الحصول على البيانات.
غمد وقائي محسّن:-أنابيب رفيعة الجدران أو أنابيب كوارتز لتحسين سرعة الاستجابة أثناء التغيرات السريعة في درجات الحرارة.
رابعا. تصحيح الخطأ والتطبيق بعد المعايرة
تصحيح الأجهزة/البرمجيات
تعيين إزاحة نقطة الصفر- وتصحيح الكسب في وحدة التحكم. تدعم الأنظمة المتطورة-تحميل منحنيات المعايرة للتعويض غير الخطي.
دورة المعايرة الموصى بها
البيئات الصناعية العامة: مرة واحدة في السنة. تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة أو المسببة للتآكل أو الحرجة: كل 6 أشهر.
