2025/10/28 04/14/14
理解测量对象:信号桥梁与温度哨兵
热电阻(如常见的Pt100):它的本质是一个电阻值随温度变化而变化的敏感元件。其核心功能是将温度物理量转换为电阻量。检测它的好坏,本质上是检验这个“电阻”的阻值是否准确、线性地反映了实际温度。 温度变送器:它扮演着“信号桥梁”的角色。它接收来自热电阻(或热电偶)的微弱、非标准信号(电阻或毫伏电压),经过隔离、放大、线性化等一系列处理后,输出工业标准的4-20mA电流信号,供DCS、PLC等控制系统读取。检测它的好坏,是验证其信号转换的准确性和稳定性。
热电阻测量好坏的精确方法
外观检查:首先观察热电阻的保护套管是否有机械损伤、裂痕或严重腐蚀。检查引线是否破损、断裂,接线端子是否松动或氧化。 通断测试:使用万用表的电阻档(欧姆档)。 测量任意两线之间的电阻值。 正常情况:在室温(如25℃)下,Pt100的阻值应在合理范围(约108-110Ω)。 开路(断路):如果阻值极大(显示“OL”或兆欧级),说明传感器或引线已断开。 短路:如果阻值接近0Ω,说明内部或引线间存在短路。
两线制:直接测量两根引线端的电阻。但此数值包含了引线本身的电阻,会引入误差。 三线制(最常见):这是消除引线电阻影响的标准方法。 - 1
测量两根相同颜色引线(如两根红线)间的电阻,记为 Rb。 - 2
测量第一根红线与白线间的电阻,记为 Ra。 - 3
测量第二根红线与白线间的电阻,记为 Rc。 - 4
计算热电阻的真实电阻值:Rt ≈ (Ra + Rc - Rb) / 2。此公式可有效补偿引线电阻带来的误差。
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四线制:直接测量两根内侧电流线端的电阻,这是最准确的方式,几乎不受引线电阻影响。
在测量阻值的同时,用另一可靠的温度计记录热电阻所在的环境温度。 查阅Pt100的标准分度表(如0℃=10000Ω,25℃=10973Ω),将实测电阻值 Rt 与环境温度下的标准值进行比较。 判断标准:如果误差在热电阻的精度等级允许范围内(如Class B级为±03℃),则传感器正常。若偏差过大,则可能已损坏或老化。 进阶验证:可对热电阻进行升温测试(如放入温水),观察其阻值变化是否连续、线性且符合分度表规律,以检验其响应特性。
温度变送器测量好坏的全面诊断
使用万用表直流电压档,测量变送器电源端子间的电压,确认其供电是否正常(通常为24V DC)。 检查信号线正负极是否接反,接线端子有无松动、氧化或污染。
无输出(0mA或DCS显示坏点): 重点检查供电是否中断、电源线是否接反、信号回路是否有断线。
输出≥20mA(包括2175mA报警值): 对于热电阻回路,首先检查热电阻本身或引线是否断路。断路会导致变送器检测到极大电阻,从而输出超上限。 检查参数设置,如变送器是否错误设置为四线制(而现场为三线制),或量程设置过小。
输出≤4mA: 检查热电阻是否短路,或热电偶正负极是否接反。 确认实际工艺温度是否低于变送器量程下限。
输出波动: 主要排查接线接触不良、端子氧化、信号线屏蔽层是否完好以及是否存在电磁干扰。
输出超差(误差>05%): 需要采用分部检查法。断开热电阻,使用过程校验仪向变送器输入一个标准信号(如对应100℃的13851Ω电阻),然后测量变送器输出电流是否准确。 如果超差,则变送器可能需要校准零点(ZERO)和量程(SPAN);如果正常,则问题出在热电阻本身。
