موضوعی که در مورد خطاهای ناشی از مقاومت سیم در سیستمهای رانر داغ مطرح کردید، در واقع بر دقت کنترل دما تأثیر میگذارد. من ناامیدی را درک می کنم که وقتی تغییرات جزئی در مقاومت منجر به تغییر دما می شود و در نتیجه ثبات محصول را به خطر می اندازد، ایجاد می شود. پس از همه، اندازه گیری دقیق دما سنگ بنای تولید پایدار است.
در سیستم های رانر داغ، خطاهای ناشی از مقاومت سیم در درجه اول از نوسانات مقادیر مقاومت کابل های اتصال نشات می گیرد. این نوسانات خود را بر روی حلقه اندازه گیری دماسنج مقاومتی (مانند PT100) قرار می دهند و باعث می شوند دمای نمایش داده شده بالاتر یا کمتر از مقدار واقعی خوانده شود. این تأثیر بهویژه در سناریوهایی که شامل-انتقال سیگنال از راه دور یا برنامههایی که نیاز به کنترل دما با دقت بالا{4} دارند، آشکار میشود.
I. مکانیسم پشت خطاهای مقاومت سیم
سیستمهای دونده داغ معمولاً از دماسنجهای مقاومت پلاتینیومی (مانند PT100) به عنوان سنسور دما استفاده میکنند. اصل عملکرد آنها شامل استنتاج دما با اندازه گیری تغییرات مقاومت الکتریکی است. در شرایط ایده آل، مقدار اندازه گیری شده صرفاً مقاومت خود عنصر حسگر را منعکس می کند. با این حال، در عمل:
خود سیم ها دارای مقاومت ذاتی هستند (تقریباً 0.0175 Ω/m برای سیم های مسی)، که مستقیماً با طول آنها متناسب است.
هنگام استفاده از یک طرح اتصال دو سیم-، مقاومت سیم (RL) به صورت سری با دماسنج مقاومتی (RT) در نتیجه، مقاومت کل اندازه گیری شده توسط سیستم به R تبدیل می شودT + 2RL.
اگر جبران نشود، سیستم این مقاومت سیم را بهعنوان افزایش دما تعبیر میکند و در نتیجه یک خطای اندازهگیری مثبت (یعنی خوانش مصنوعی بالا) ایجاد میکند.
به عنوان مثال:
سناریویی را با استفاده از کابلی به طول 10-متر- (نماینده فاصله یک طرفه 5{4}} متری) با سطح مقطع سیم مسی 0.5 میلیمتر مربع در نظر بگیرید. مقاومت کل حلقه سیم تقریباً 0.35 Ω خواهد بود.
با توجه به اینکه ضریب دمای یک سنسور PT100 0.385 Ω/ درجه است، این مقاومت سیم خاص منجر به خطای اندازه گیری تقریباً +0.9 درجه می شود (یعنی قرائت 0.9 درجه بالاتر از دمای واقعی خواهد بود).
II. عوامل کلیدی موثر بر خطاهای مقاومت سیم
طول سیم و سطح مقطع{0}
هر چه سیم بلندتر و نازک تر باشد، مقاومت الکتریکی آن بیشتر می شود و در نتیجه خطای ناشی از آن بیشتر می شود.
نوسانات دمای محیط
مقاومت سیمهای مسی با دما تغییر میکند (با نرخ تقریباً +0.4٪ در درجه). اگر اختلاف دمای قابل توجهی بین کابینت کنترل و مجموعه قالب وجود داشته باشد، مقاومت سیم دچار رانش دینامیکی می شود که منجر به خوانش دما ناپایدار می شود. روش های سیم کشی (سیستم های 2 سیم / 3 سیم / 4 سیم)
2-سیستم سیم: بیشترین حاشیه خطا را نشان می دهد. تأثیر مقاومت سیم سرب را نمی توان از بین برد.
3-سیستم سیم: راه حل اصلی در کاربردهای صنعتی. مقاومت سیم سربی را از طریق طراحی مدار جبران می کند.
سیستم 4-سیم (روش کلوین):** دقیق ترین روش; به طور کامل تأثیر افت ولتاژ در سیم های سرب را از بین می برد.
III. روش هایی برای کاهش موثر خطاهای مقاومت سیم سرب
1. از روش های اتصال 3 سیم یا 4 سیم استفاده کنید
3-سیستم سیم: فرض می کنیم که مقاومت سه سیم سربی برابر است. تأثیر مقاومت خط را از طریق اندازه گیری دیفرانسیل از بین می برد. به طور گسترده در ماژول های کنترل دمای دونده داغ استفاده می شود.
4-سیستم سیم: از منبع تغذیه مستقل و حلقههای اندازهگیری برای حذف کامل افت ولتاژ سیم سرب استفاده میکند. مناسب برای برنامه های کاربردی فوق-با دقت بالا.
2. از سیمهای رسانایی پایین-مقاومت، بالا- استفاده کنید
سیمهای مسی نقرهای-روکش شده با سطح مقطع-بیشتر یا مساوی 0.75 میلیمتر مربع را برای کاهش مقاومت در واحد طول انتخاب کنید.
طول سیم کشی را به حداقل برسانید و از کابل کشی اضافی خودداری کنید.
3. کالیبراسیون دوره ای و جبران دما
برای سیستمهای انتقال مسافت طولانی- جبرانسازی اتصال سرد یا کالیبراسیون نقطه صفر-را انجام دهید.
مقادیر جبران مقاومت سیم سربی را در کنترلکننده دما تنظیم کنید (که توسط ماژولهای{0}انتخاب بالا پشتیبانی میشود).
4. سیم کشی و طراحی محافظ را بهینه کنید
برای جلوگیری از رانش مقاومت ناشی از گرما، از مسیریابی سیمهای سربی در مناطق با دمای بالا (مثلاً نزدیک نوارهای گرمایشی)- خودداری کنید.
برای به حداقل رساندن تأثیر تداخل الکترومغناطیسی روی سیگنالهای ضعیف، از کابلهای دو{0}}شلدار استفاده کنید.
توصیه مهندسی: در سناریوهای-قالبگیری تزریقی با دقت بالا-مانند مواردی که در صنایع خودروسازی و پزشکی هستند{2}}از روش اتصال سیم 2-باید اجتناب شود. برای دستیابی به دقت کنترل دما در محدوده 0.5± درجه، اولویت باید به راه حل های 3 سیم یا بالاتر، همراه با طراحی های محافظ و زمین مناسب داده شود.
