Aktywny mostek pomiarowy ze stabilizacją prądu do wyznaczania temperatury za pomocą czujnika temperatury Pt100

• Autorzy: Piechowski Leszek , Muc Adam , Iwaszkiewicz Jan

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.02.27

Warianty tytułu

EN

Active measuring bridge with current stabilization for temperature determination using a Pt100 temperature sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono układ mostka aktywnego, który umożliwia rozwiązanie istotnego problemu, polegającego na zapewnieniu poprawnych wskazań wartości temperatury w szeroki zakresie pomiarowym dla czujnika temperatury Pt100 o własnościach zdefiniowanych normą (PN-EN-60751+A2). Przedstawiony układ mostka aktywnego jest połączeniem właściwości mostkowego wzmacniacza pomiarowego ze stabilizacją wartości prądu w gałęzi, w której umieszczono czujnik Pt100. W artykule skupiono się na porównaniu pomiaru temperatury w typowym mostku rezystancyjnym i pomiarze wykonanym w opracowanym mostku aktywnym, który stał się też przedmiotem patentu. Dla wykonanych prób, w których zweryfikowano poprawność działania układu do pomiaru temperatury i na podstawie otrzymanych wyników porównano jakość pomiarów temperatur w szerokim zakresie zmian.

EN

The article presents an active bridge system which enables the solution of a significant problem consisting in ensuring correct indications of temperature values in a wide measuring range for a Pt100 temperature sensor with properties defined by the standard (PN-EN-60751 + A2). The presented active bridge system combines the properties of the measuring amplifier with the stabilization of the current value in the branch in which the Pt100 sensor was placed. The article focuses on the comparison of the temperature measurement in a typical resistance bridge and the measurement made in the developed active bridge, which has also become the subject of a patent. For the tests performed, in which the correctness of the temperature measurement system operation was verified, and on the basis of the obtained results, the quality of temperature measurements was compared in a wide range of changes.

Słowa kluczowe

PL

mostek pomiarowy; termorezystor Pt100; kompensowanie napięcia; pomiar rezystancji; pomiar temperatury

EN

measuring bridge; voltage compensation; Pt100 resistance thermometer; resistance measurement; temperature measurement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 2
• Strony: 121--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Piechowski Leszek

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Automatyki Okrętowej, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81-87, 81- 225 Gdynia

autor

Muc Adam

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Automatyki Okrętowej, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81-87, 81- 225 Gdynia

autor

Iwaszkiewicz Jan

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Automatyki Okrętowej, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81-87, 81- 225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Chang H., Inventing Temperature: Measurement and Scientifc Progres, Oxford University Press, (2004)
• [2] Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J., McGhee J., Temperature Measurement, 2nd edn, Measurement Science and Technology, 13 (2002), 10
• [3] Górecki K., Ptak P., Janicki M., Napieralska N., Comparison of Properties for Selected Experimental Set-Ups Dedicated to Measuring Thermal Parameters of Power LEDs, Energis, 15 (2021)
• [4] Górecki P., Górecki K., Zarębski J., Accurate Circuit-Level Modelling of IGBTs with Thermal Phenomena Taken into Account, Energis, 14 (2021)
• [5] Górecki K., Influence of the Semiconductor Devices Cooling Conditions on Characteristics of Selected DC–DC Converters, Energis, 14 (2021)
• [6] Padilla B., Temperature sensing with thermistors, Texas Instruments, (2020)
• [7] Kufre Esenowo J., Nwangwu E. O., Israel Agwu Etu, Osuagwu E. U., A Simple Thermistor Design for Industrial Temperature Measurement, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, 11 (2016), pp 57-66
• [8] Wei Li, Shusheng Xiong, Xiaojun Zhou, Lead-Wire-Resistance Compensation TechniqueUsing a Single Zener Diode for Two- Wire ResistanceTemperature Detectors (RTDs), Sensors (2020)
• [9] Maiti, T.K. A novel lead-wire-resistance compensation technique using two-wire resistance temperature detector. IEEE Sens. J. (2006), 6, 1454–1458
• [10] Tipparat, J. Interface Circuit for Three-Wire Resistance Temperature Detector with Lead Wire Resistance Compensation. In Proceedings of the 2019 Research, Invention, and Innovation Congress (RI2C), Bangkok Thailand, 11–13 December 2019; IEEE: New York, NY, USA, (2020)
• [11] Erkan, K.; Akkoyunlu, B.; Balkan, E.; Tayanc, M. A portable borehole temperature logging system using the four-wire resistance method. J. Geophys. Eng. (2017), 14, pp. 1413–1419
• [12] Norma PN-EN-60751+A2
• [13] Piechowski L., Patent PL272139A1, opis patentowy (1988)
• [14] Piechowski L., Rządkowski R., Patent PL226444B1, opis patentowy (2014)
• [15] Robert A., Troubleshooting Analog Circuits, Polish edition copyright 2005 by BTC Korporacja, (1991)
• [16]Camenzind H., Designing Analog Chips by Hans Camenzind, (2005) Polish edition copyright 2010 by BTC Korporacja,
• [17] Kitchin.Ch, Counts. L., A Designer’s Guide to Instumentation Amplifiers. 3rd Edition, Analog Devices 2006, Polish edition copyright 2009 by BTC Korporacja,
• [18] Carter B., Mancini R., OP AMPS for everyone, Texas Instruments Incorporated, 2008Polish edition copyright 2011 by BTC Korporacja,