李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

【摘要】三線制Pt100隔離器相較于二線制的更加穩(wěn)定可靠，在中低溫地區(qū)有廣泛的應(yīng)用,。掘進(jìn)機(jī)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中,，利用三線制Pt100隔離器將熱電阻信號轉(zhuǎn)換為線性4-20mA電流信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化,，傳輸至PLC并顯示,，通過實時監(jiān)測電機(jī)溫度以及后級處理終實現(xiàn)對掘進(jìn)機(jī)電機(jī)保護(hù)。

【關(guān)鍵詞】信號隔離器,；三線制Pt100,；掘進(jìn)機(jī)；測溫

引言

隨著城市的快速發(fā)展,，道路交通,，鐵路以及水利工程等建設(shè)事業(yè)也在飛速增長，與此同時對掘進(jìn)機(jī)的性能要求也不斷提高。有效率工作的持續(xù)推進(jìn)需要良好的電氣設(shè)備為掘進(jìn)機(jī)提供保護(hù),。而保護(hù)功能中就有掘進(jìn)機(jī)截割,、油泵電機(jī)的溫度檢測和保護(hù)，防止超過電機(jī)允許的高溫度,，造成發(fā)動機(jī)損壞,，嚴(yán)重時發(fā)生重大事故。由此看來掘進(jìn)機(jī)的溫度保護(hù)系統(tǒng)至關(guān)重要,，而在溫度保護(hù)系統(tǒng)中溫度檢測更是重中之重,。 

一、三線制Pt100隔離器在掘進(jìn)機(jī)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.概述

溫度是工業(yè)現(xiàn)場用的多的待測物理量,，熱電阻由于在測量的靈敏度,、線性度等諸多方面均優(yōu)于熱電偶，因此在中低溫地區(qū)得到了更廣泛的應(yīng)用,。主要特點是測量精度高,，性能穩(wěn)定。其中 Pt100 即鉑熱電阻的測量精度是高的變化而改變,。熱電阻的連接方式分為二線制,，三線制和四線制，示意圖如下,。

在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制,。這種引方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻,，引線電阻的大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素都有關(guān),，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合,。

四線制連接方式是在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線,，這種引線方式可*消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測,。由于導(dǎo)線較多,，接線復(fù)雜，且多數(shù)場合需要遠(yuǎn)距離測量,，導(dǎo)致成本較高,，一般工業(yè)測量中較少考慮，更適合實驗室精密測量,。

三線制連接方式即在熱電阻的根部的一端連接一根引線,，另一端連接兩根引線，這種方式通常與電橋配套使用,，可以較好的消除引線電阻的影響,。相較于四線制的繁瑣和二線制的誤差，三線制接線方便的同時也能有較高的精度，是工業(yè)過程控制中的常用的接線方式,。

2.三線制Pt100隔離器在掘進(jìn)機(jī)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中的作用

電機(jī)的溫度檢測是通過安裝在電動機(jī)內(nèi)部的Pt100熱電阻,，當(dāng)溫度在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時，其阻值隨溫度的變化呈線性變化來實現(xiàn),。隔離器的作用就是將溫度信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成線性的電流或者電壓信號,，以便后級再處理。在電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中三線制Pt100隔離器將接收熱電阻信號,，經(jīng)過處理終輸出4-20mA信號,。因為輸入和輸出采用光耦轉(zhuǎn)換，所以在電性能上是*隔離的,，可靠性高,。與此同時，三線制Pt100隔離器的精度較高,，進(jìn)入控制室經(jīng)過再處理后也能滿足電機(jī)保護(hù)的要求,。三線制Pt100隔離器的接線方式如下所示。

在實際應(yīng)用中,，通過三線制連接,，將熱電阻信號連接在隔離器，通過隔離器將來自電機(jī)的溫度信號隔離轉(zhuǎn)為4-20mA的電流信號,，然后通過PLC 反饋到顯示屏,，從而實現(xiàn)對溫度的實時監(jiān)測顯示。當(dāng)電機(jī)溫度低于設(shè)定值時對電機(jī)沒有影響,，掘進(jìn)機(jī)正常工作,，但當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，PLC控制系統(tǒng)會自動切斷電機(jī)電源,，實現(xiàn)對電機(jī)的溫度保護(hù),。檢測系統(tǒng)如圖所示。

二,、 BM100-TR信號隔離器

1.概述     

BM100系列信號隔離器在工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負(fù)載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾,，提高電氣安全性能。需要將輸入的電壓,、電流,、電阻或溫度等信號進(jìn)行采集、放大,、運算,、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號,，安全的送給二次儀表或PLC/DCS使用,。其中BM100-TR系列隔離器就是對熱電阻信號進(jìn)行處理,，將熱電阻信號隔離轉(zhuǎn)換為線性的電流或者電壓輸出。

2. 接線圖及技術(shù)參數(shù)

三．結(jié)束語

通過三線制Pt100隔離器將電機(jī)溫度隔離轉(zhuǎn)換為可識別的4-20mA信號,，傳輸?shù)絇LC進(jìn)行處理后實現(xiàn)溫度顯示,，可以有效的實時監(jiān)測溫度變化，通過后級電路設(shè)計也能夠在溫度超出電機(jī)溫度臨界值時候有效切斷電機(jī)主回路,，從而實現(xiàn)對掘進(jìn)機(jī)電機(jī)的保護(hù)功能,。無論從經(jīng)濟(jì)還是從實用性而言，三線制Pt100隔離器都具有廣泛的推廣意義,。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓永林.基于 PLC 控制的電動機(jī)溫度保護(hù).中國西部科技.2011,05

[2] 夏杰.PLC 在電動機(jī)溫度保護(hù)中的應(yīng)用.中國西部科技.2008,01:05-06.

[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6

作者簡介：李婧婧,，女，本科,，電子信息工程,，主要從事電量傳感器研發(fā)