Приборы серии ИРТ-4 могут быть использованы для работы с различными типами преобразователями ТС и ТЭ. Выходные параметры ТС и ТЭ определяются их номинальными статическими характеристиками (НСХ), стандартизованными в ГОСТ 6651-94 и ГОСТ Р 585.2001. Приборы осуществляют измерение активного сопротивления первичного преобразователя (ТС) или напряжения термоэлектрического преобразователя (ТЭ), либо активных датчиков с унифицированными сигналами.

Схемы подключения первичных преобразователей к стационарному двухканальному измерителю-регулятору температуры ИРТ-4/2.

Во избежание влияния сопротивлений соединительных проводов на результаты измерения температуры, подключение датчика ТС к прибору следует производить по четырех- или трехпроводной схеме, как указано на рисунках 1 и 2. Допускается подключение по двухпроводной схеме, рисунок 3.

Схема подключения датчиков ТЭ к прибору приведена на рисунке 4. Рабочий спай термопары располагается в месте, выбранном для контроля температуры. Свободные концы удлиняются медными проводами до прибора. В месте соединения медных проводов с холодным спаем устанавливается измеритель температуры холодного спая (рисунок 4), если медные удлинительные провода не используются и термопара монтируется прямо на разъем, или используются удлинительные термоэлектродные провода, измеритель температуры холодного спая монтируется на разъёме (рисунок 5).

Рисунок 1 Четырехпроводная схема подключения

Рисунок 2  Трехпроводная схема подключения

Рисунок 3 Двухпроводная схема подключения

Рисунок 4 Схема подключения ТЭ преобразователей удлиненных медными проводами

Рисунок 5 Схема подключения ТЭ преобразователей напрямую (без медных проводов) или удлиненных термоэлектродным кабелем

Подключение датчиков с унифицированными выходными сигналами тока показаны на рисунках 6 и 7, с унифицированными и неунифицированными выходными сигналами напряжения на рисунке 8.

Рисунок 6 Схема подключения активного датчика с унифицированным токовым выходом

(вариант 1)

Рисунок 7 Схема подключения активного датчика с унифицированным токовым выходом

(вариант 2).

Рисунок 8 Схема подключения датчика с выходом по напряжению

Схемы подключения первичных преобразователей к стационарному измерителю-регулятору температуры ИРТ-4/16 (с возможность подключения 16 преобразователей).

Термоэлектрические термопреобразователи сопротивления.

Во избежание влияния сопротивлений соединительных проводов на результаты измерения температуры, подключение датчика к прибору ИРТ-4/16 следует производить по четырехпроводной схеме, приведенной на рисунок 9. Данная схема рекомендуется к применению, так как позволяет также минимизировать помехи от питающей сети переменного тока и промышленного оборудования. При такой схеме одна пара проводов используются для передачи тока по ТС, а другая для снятия напряжения с ТС. Симметрии сопротивления соединительных проводов не требуется.

Рисунок 9 Четырехпроводная схема

Для подключения датчика может быть применена и трехпроводная схема, показанная на рисунке 10. При такой схеме к одному из выводов ТС подключаются одновременно два провода, соединяющих его с прибором, а к другому выводу третий соединительный провод. Для полной компенсации влияния соединительных проводов на результаты измерений, необходимо, чтобы сопротивления соединительных поводов были одинаковы.

Рисунок 10 Трехпроводная схема подключения ТС

В некоторых случаях возникает  необходимость подключения ТС по двухпроводной схеме, например, с целью использования уже имеющихся на объекте линий связи. Такая схема соединения также может быть использована, если вносимая ошибка, создаваемая соединительными проводами, в несколько раз меньше допустимой погрешности измерения или при условии учета сопротивления соединительных проводов в НСХ первичного измерительного преобразователя. Двухпроводная схема подключения показана на рисунке 11.

Рисунок 11 Двухпроводная схема подключения ТС

Примечание - При большой длине соединительного кабеля, применение трехпроводной или двухпроводной схемы не рекомендуется в виду того, что данные схемы не имеют симметричной линии связи с входным дифференциальным усилителем прибора, что приводит к низкой помехозащищенности данных схем.

ВНИМАНИЕ! Не допускается заземление или подключение к металлическим элементам конструкции измерительного зонда (датчика) экранирующей оплетки соединительного кабеля, подключенной к точке “А” прибора.

Термоэлектрические преобразователи (термопары) также как и термопреобразователи сопротивления применяются для контроля температуры. Принцип действия термопар основан на эффекте Зеебека, в соответствии с которым нагревание (охлаждение) точки соединения двух разнородных проводников, вызывает на противоположных концах проводников появление электродвижущей силы, получившей название «ТермоЭДС». Величина ТермоЭДС определяется химическим составом проводников и температурой нагрева. Точка соединения разнородных проводников называется рабочим спаем термопары, а их концы «холодным» спаем. Рабочий спай термопары располагается в месте, выбранном для контроля температуры, а холодные спаи подключаются к измерительному прибору. Соответствие между ТермоЭДС и температурой рабочего спая при температуре холодного спая 0°С определяется номинальными статическими характеристиками (НСХ), стандартизованными в ГОСТ Р 585.2001. Вследствие того, что ТермоЭДС термопары зависит не только от температуры рабочего спая, но также и от температуры ее холодных спаев,  для измерения фактической температуры рабочего спая термопары необходимо измерять еще и температуру холодного спая. Измерение температуры холодного спая термопары должно производиться в месте подключения термопары к соединительному кабелю с помощью термопреобразователя сопротивления. В этом случае на каждую термопару выделяется по два канала измерения прибора. Такой способ измерения температуры позволяет получить максимально возможную точность. Схема подключения приведена на рисунке 12.

Рисунок 12 Подключение термопары с помощью удлинительных проводов

Также возможно применение одного термопреобразователя сопротивления  для измерения температуры холодного спая группы термопар, если различие температур холодных спаев в несколько раз меньше допустимой погрешности измерения температуры. В этом случае в приборе выделяется один канал измерения температуры холодного спая на всю группу термопар. Схема подключения термопреобразователя сопротивления указана в предыдущем разделе “Термопреобразователи сопротивления”, а схема подключения термопары приведена на рисунке 13.

Рисунок 13 Прямое подключение термопары

Если изменение температуры холодного спая термопары в несколько раз меньше максимально допустимой погрешности измерения температуры или термопара нечувствительна к изменению температуры холодного спая в диапазоне возможных температур ее холодного спая (термопара ТПР (В) в диапазоне от 0°С до +50°С), то можно отказаться от измерения температуры холодного спая. В этом случае температура холодного спая считается постоянной и задается установкой параметра CJt -“Температура холодного спая термопары” соответствующего канала измерения. Схема подключения термопары для этого случая представлена на рисунке 13.

ВНИМАНИЕ! Для работы с прибором могут быть использованы только термопары с изолированными и незаземленными рабочими спаями, так как отрицательные выводы их холодных спаев объединяются между собой на входе прибора.

Активные преобразователи с выходным аналоговым сигналом применяются в соответствии с назначением датчика для контроля таких физических параметров как давление, температура, расход, уровень и т. п. Выходными сигналами таких датчиков могут быть как изменяющееся по линейному закону напряжение постоянного тока, так и величина самого тока.

Питание активных датчиков осуществляется от внешнего источника. Подключение датчиков с выходным сигналом в виде постоянного напряжения осуществляется непосредственно к входным контактам прибора, а датчиков с выходным сигналом в виде тока осуществляется только после установки шунтирующего резистора сопротивлением 100 Ом ±0,1%. В качестве шунта рекомендуется использовать высокостабильные резисторы с минимальным значением температурного коэффициента сопротивления, например, типа С2 29В.

Схема подключения активного датчика с выходным сигналом по напряжению приведена на рисунке 14, а с токовым выходом на рисунке 15.

Рисунок 14 Подключение активного датчика с выходом по напряжению

Рисунок 15 Подключение активного датчика с унифицированным токовым выходом

ВНИМАНИЕ! При использовании активных датчиков следует иметь в виду, что «минусовые» выводы их выходных сигналов объединяются между собой в приборе.

ВНИМАНИЕ! Как отмечалось ранее, прибор может быть использован для работы с различными типами датчиков. Прибор может быть сконфигурирован на любую комбинацию датчиков, схем подключения датчиков, поэтому подключение датчиков к прибору должно производиться в строгом соответствии с конфигурацией прибора. Конфигурирование прибора под необходимый набор датчиков, схем подключения, измерения температур холодных спаев термопар производится на предприятии – изготовителем по заявке потребителя.

 Входные первичные преобразователи

* относительно общего провода датчиков и источника питания

Примечания

1) W100 - отношение сопротивления датчика, измеренного при температуре 100°С, к его сопротивлению, измеренному при 0°С.

2) Для работы с прибором могут быть использованы только изолированные термопары с незаземленными рабочими спаями.