Схема подключения датчика температуры

Датчики температуры

Принцип работы

Термометры сопротивления (терморезисторы, термосопротивления)

Термометр сопротивления (Resistance Thermometer) — датчик для измерения температуры, принцип действия которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры.

Термосопротивления могут быть металлические (платина, никель, медь) или полупроводниковые.

Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен - их сопротивление растёт с ростом температуры. Для полупроводников без примесей он отрицателен - их сопротивление с ростом температуры падает.

Термисторы

Термисторы – это полупроводниковые термосопротивления с большим температурным коэффициентом.

  • PTC -термисторы (P ositive T emperature C oefficient), обладают свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута заданная температура – широко используются для защиты двигателей
  • NTC -термисторы (N egative T emperature C oefficient), обладают свойством резко уменьшать свое сопротивление при достижении заданной температуры

PT100, PT1000

Платиновые термометры сопротивления (P latinum Resistance T hermometers) обладают высокой стойкостью к окислению и большой точностью измерения.

Кремниевые терморезисторы с положительным коэффициентом сопротивления, отличаются высокой линейностью характеристики, высоким быстродействием, надёжной твёрдотельной конструкцией и небольшой стоимостью.

Схемы включения термосопротивления в измерительную цепь

  • 2-х проводная схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление присоединительных проводов суммируется с измеренным сопротивлением, что приводит к появлению дополнительной погрешности Схема подключения датчика температуры
  • 3-х проводная схема обеспечивает значительно более точные измерения, т.к. появляется возможность измерить сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления Схема подключения датчика температуры
  • 4-х проводная схема - наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов Схема подключения датчика температуры

Сравнение термометров сопротивления с термопарами

  • выше точность и стабильность
  • можно исключить влияние сопротивления присоединительных проводов на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
  • практически линейная характеристика
  • не требуется компенсация холодного спая
  • малый диапазон измерений
  • не могут измерять высокую температуру.

Термопара (Thermocouple) - это два проводника из разных металлов, спаянные в одной точке. Эта точка измерения температуры называется - рабочий спай. Свободные концы называются холодным спаем. Если рабочий спай нагреть относительно холодного спая, то между свободными концами возникает напряжение (термо-ЭДС), пропорциональное разности температур.

Так как с помощью термопары всегда измеряется разность температур, то, чтобы определить температуру точки измерения, свободные концы у холодного спая должны содержаться при известной неизменной температуре.

Подключение к ПЛК

Холодные концы подключаются (непосредственно или с помощью компенсационных проводов, которые должны быть выполнены из тех же металлов, что и термопара) к клеммам соответствующего аналогового входа (с соблюдением полярности!) промышленного контроллера, который программно выполняет компенсацию температуры холодного спая и рассчитывает температуру в точке измерения.

При внутренней компенсации контроллер использует температуру модуля, к которому подключена термопара. При более точной внешней компенсации эталонная температура холодного спая измеряется с помощью дополнительного термометра сопротивления, который подключается к специальному входу контроллера.

Типы термопар

  • K: хромель-алюмель
  • J: железо-константан
  • S, R: платина-платина/родий и др.

Термопары отличаются диапазоном измеряемых температур и погрешностью измерений.

Преимущества термопар

  • Большой температурный диапазон измерения
  • Измерение высоких температур.

Недостатки

  • Невысокая точность
  • Необходимость вносить поправку на температуру холодного конца.

Термостаты

Термостат (Thermostat) – это регулятор, который поддерживает постоянную температуру воздуха или жидкости в системах отопления, кондиционирования и охлаждения.

Как выбрать

Измеряемая среда

  • Измеряемая среда (выхлопные газы, морская вода, бензин и т.п.)
  • Диапазон рабочих температур измеряемой среды
  • Давление измеряемой среды
  • Скорость потока измеряемой среды.

Окружающая среда

  • Температура окружающей среды
  • Влажность
  • Наличие агрессивных сред
  • Взрывоопасная зона.

Первичный преобразователь

Чувствительный элемент (сенсор)

  • Тип датчика:
    • термосопротивление (Pt, Ni.)
    • термопара
  • Класс точности.

Способ монтажа защитной арматуры в резервуары и трубопроводы:

  • фланцевый (размер)
  • резьбовой (шаг)
  • приварной
  • асептическое (гигиеническое) присоединение.

Схема электрического подключения для терморезистора:

Защитная трубка (гильза)

  • Материал
  • Длина погружаемой части датчика
  • Диаметр
  • Гигиеническая конструкция.

Соединительные кабели:

Соединительная головка:

  • Степень защиты корпуса
  • Материал (алюминий, нержавеющая сталь, пластик)
  • Тип кабельного ввода
  • Материал электрических контактов (позолоченные).

Преобразователь

  • Тип преобразователя:
    • встраиваемый в соединительную головку (Head)
    • для монтажа на DIN-рейку
    • для полевой установки на кронштейне, с индикатором
  • Тип подключаемого датчика:
    • термосопротивление
    • термопара
    • универсальный
  • Количество подключаемых датчиков к одному преобразователю
  • Вычисление (при подключении нескольких датчиков)
    • среднего значения
    • разности температур
  • Схема электрического подключения:
    • 2-х проводная
    • 3-х проводная
    • 4-х проводная
  • Точность измерения
  • Повторяемость измерения
  • Цикл измерения
  • Единицы измерения
  • Характеристика:
    • линейная
    • программируемая
  • Смещение нулевой точки
  • Контроль:
    • обрыва линии
    • короткого замыкания
  • Питание
  • Выходной сигнал:
    • токовый 4..20мА
      • гальваническая изоляция
      • сигнал ошибки
      • защита от обратной полярности
    • HART
    • PROFIBUS PA
    • Foundation Fieldbus.

 Схема подключения датчика температуры 

© Туманов А.В. 2016-2017

*****

Подключение датчиков температуры

При использовании термопреобразователей сопротивления для измерения температуры внести дополнительную погрешность могут провода подключения датчиков, так как провода также имеют свое собственное сопротивление, которое зависит от температуры окружающей среды.

Термопреобразователи сопротивления подключаются по двухпроводной и по трехпроводной схеме.

Термопреобразователи сопротивления подключаются медными проводами, т.к. медные провода имеют низкое удельное сопротивление.
При двухпроводной схеме подключения сопротивление датчика температуры и сопротивление проводов складываются, что вносит погрешность в результат измерения:

где:
Rизм - измеренное сопротивление;
Rt - сопротивление датчика;
r1, r2 - сопротивления проводов подключения.

Сопротивление проводов подключения датчиков зависит от температуры, окружающей среды, поэтому эта погрешность зависит от температуры. Поэтому двухпроводную схему подключения используют только при небольшой длине проводов, в тех случаях, когда сопротивление проводов намного меньше погрешности измерительного преобразователя.

При удалении датчика на большие расстояния следует применять трехпроводную схему подключения. Все три провода должны быть выполнены из одного и того же медного кабеля с одинаковым сечением и длиной. Максимальная длина проводов не должна превышать 150 м.

При трехпроводной схеме подключения измерительный преобразователь по очереди измеряет сопротивление цепи «датчик+ провода подключения» (Rt+r2+r3 ) и цепи «провода подключения» (r1+r2 ), вычисляет разность этих значений и получает точное значение сопротивления датчика.

Иногда заказчики стараются сэкономить на стоимости проводов подключения и подключают датчики двумя проводами, даже если оборудование поддерживает трехпроводную схему подключения. Рассмотрим на примере, к чему это может привести.

Предположим, датчик температуры расположен в центре помещения, где диапазон изменения температур небольшой. Длина провода подключения составляет 20 м, удельное сопротивление провода 0,1 Ом/м, относительное изменение сопротивления меди равно примерно 0,004/°С. Сопротивление проводов подключения будет равно r1+r2 = 20*0,1+20*0,1 = 4,0 Ом при 20 °С; 3,92 Ом при 15 ° С; 4,08 Ом при 25 ° С. Это приведет к погрешности, вносимой проводами: 10,0 ° С при 20 ° С; 9,8 ° С при 15 ° С; 10,2 ° С при 25 ° С. Если же провода или часть проводов проходят по помещению, в котором температуры не регулируется, погрешность из-за двухпроводной схемы подключения будет еще выше.

Как правило, приборы позволяют ввести коррекцию показаний датчика температуры, в наших приборах это называется «смещение характеристики преобразования». В вышеизложенном случае при использовании двухпроводной схемы подключения следует ввести в прибор коррекцию показаний датчика на 10 °С, но погрешность, вызванная температурными изменениями сопротивления проводов подключения, останется и составит 0,2 °С.

Все приборы, изготавливаемые нашим предприятием, позволяют выполнять преобразование сопротивления в температуру с погрешностью не больше 0,1°С. Это позволяет после окончания монтажа системы ввести в прибор поправки, компенсирующие как погрешность датчика, так и погрешность, вносимую проводами подключения. Для этого после окончания прокладки кабелей подключения датчиков следует выполнить сравнение показаний прибора по каждому каналу с показанием образцового термометра (см. “Проверка правильности показаний датчиков температуры” ). Полученные поправки нужно ввести в прибор и убедиться, что отклонение показаний датчиков от показаний образцового термометра не превышает 0,1 °С.

*****

Подключение, диагностика, проверка (прозвон) датчиков температуры сопротивления Pt100, Pt1000, 50М, 100М и другие

В данном разделе мы решили пояснить, как правильно подключаются датчики температуры сопротивления, чем отличаются различные схемы подключения, как проверить датчик температуры, что делать если схема подключения и датчик который есть в наличии не совпадает.

Основные схемы подключения датчиков температуры сопротивления представлены на рис.1-3.

Схема подключения датчика температуры

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность - датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотреном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.) такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0. 40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут .

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20. 200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Схема подключения датчика температуры

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Схема подключения датчика температуры

*****

Подключение датчиков температуры

Датчики температуры являются важными элементами многих измерительных устройств. С помощью них измеряют температуру окружающей среды и различных тел. Данные приборы широко применяются в качестве измерителей температуры не только на производствах и в промышленности, но и в быту, и в сельском хозяйстве, то есть там, где людям в силу рода деятельности необходимо измерять температуру. И всегда имеет место вопрос, а как правильно осуществить подключение такого датчика, чтобы его функционирование было точным и не было бы сбоев?

Для подключения датчика температуры не требуется сложных работ, главное здесь — следовать точно инструкции, тогда и результат будет успешным, а самое сложное, что потребуется для монтажа — это обычный паяльник.

Схема подключения датчика температуры

Типичный датчик представляет собой, как готовое устройство, шнур длиной более 2 метров, на конце которого закреплен непосредственно измерительный прибор, он отличается от шнура цветом, обычно — черный. Подключают устройство к аналого-цифровому преобразователю. который переводит аналоговый сигнал (ток или напряжение) от датчика в цифровой.

Один из выводов датчика заземляется, а второй подключается непосредственно к регистру АЦП сопротивлением 3-4 Ом. АЦП затем может быть подключен к модулю сбора информации, который посредством USB-интерфейса может быть подключен к компьютеру, где с помощью специальной программы можно производить те или иные действия, опираясь на полученные данные.

Программы позволяют оперировать с полученной информацией и выполнять множество связанных с измерением температуры задач. Многие современные системы сбора информации оснащены специально дисплеями для возможности мониторинга осуществленных измерений.

Несмотря на кажущуюся простоту, датчики температуры имеют разные схемы подключения, поскольку часто необходимо учитывать погрешности, связанные с сопротивлением проводов.

Рассмотрим конкретный пример. Прибор PT100 имеет сопротивление 100 Ом при температуре на датчике 0 градусов Цельсия. Если его подключить по классической двухпроводной схеме, используя медный провод сечением 0,12 кв.мм, причем соединительный кабель будет иметь длину 3 метра, то два повода сами будут иметь сопротивление приблизительно 0,5 Ом, а это даст погрешность, ибо суммарное сопротивление при 0 градусов будет уже 100,5 Ом, а такое сопротивление должно быть у датчика при температуре 101,2 градуса.

Мы видим, что при подключении по двухпроводной схеме могут возникнуть проблемы, связанные с погрешностью из-за сопротивления соединительных проводов, однако этих проблем можно избежать. Для этого в некоторых приборах возможна корректировка, например на 1,2 градуса. Но такая корректировка не скомпенсирует полностью сопротивление проводов, ибо провода сами под действием температуры изменяют свое сопротивление.

Допустим, часть проводов расположена совсем неподалеку от нагреваемой камеры, вместе с датчиком, а другая часть — далеко от нее, и меняет свою температуру и сопротивление под действием окружающих факторов в помещении. В таком случае сопротивление проводников 0,5 Ом в процессе нагрева до каждых 250 градусов будет становиться в 2 раза больше, и это необходимо учесть.

Схема подключения датчика температуры

Чтобы избежать погрешности, используют подключение по трехпроводной схеме, чтобы прибор измерил общий показатель сопротивления вместе с сопротивлением обоих проводов, хотя можно учесть сопротивление одного провода, просто умножив его потом на 2. После этого из суммы вычитается сопротивление проводов, и остается показание самого датчика. При таком решении получается довольно высокая точность даже если сопротивление проводов могла бы повлиять значительно.

Схема подключения датчика температуры

Однако даже трехпроводная схема не может скорректировать погрешность связанную с разной степенью сопротивления проводников в силу неоднородности материала, разного сечения по длине и т. д. Конечно, если длина проводника мала, то и погрешность будет мизерной, и даже при двухпроводной схеме отклонения в показаниях температуры будут не значительными. Но если проводники достаточно длинные, то влияние их очень существенно. Тогда нужно применять уже четырехпроводное подключение, когда прибор измеряет сопротивление исключительно датчика без учета сопротивления проводов.

Так, двухпроводная схема применима в случаях когда:

Диапазон измерения не выше 40 градусов, и высокая точность не нужна, допустима погрешность в 1 градус;

Соединительные провода достаточно большого сечения и короткие, тогда их сопротивление сравнительно не велико, и погрешность самого прибора примерно соизмерима с ними: пусть, сопротивление проводов 0,1 Ом на градус, а точность нужна 0,5 градуса, то есть получаемая погрешность меньше допустимой. Трехпроводная схема применима в случаях, когда измерения проводятся на расстояниях от 3 до 100 метров от датчика, а диапазон — до 300 градусов, при допустимой погрешности 0,5%.

Для более точных, прецизионных измерений, где погрешность не должна превышать 0,1 градус, применяют четырехпроводную схему.

Для проверки прибора можно использовать обычный тестер. Диапазоном для датчиков, которые обладают сопротивлением 100 Ом при 0 градусов, как раз подойдет от 0 до 200 Ом, этот диапазон есть на любом мультиметре.

Проверку породят при комнатной температуре, при этом определяют, какие из проводов прибора соединены накоротко, а какие соединены непосредственно с датчиком, затем измеряют, показывает ли прибор сопротивление, которое должно быть по паспорту при определенной температуре. В завершении нужно убедиться, что нет замыкания на корпус термопреобразователя. это измерение делается в мегаомном диапазоне. Для полного соблюдения техники безопасности не касайтесь руками проводов и корпуса.

Схема подключения датчика температуры

Если в процессе проверки тестер покажет бесконечно большое сопротивление, это знак того, что в корпусе датчика случайно оказались жир или вода. Такое устройство некоторое время поработает, но показания его будут плавающими.

Важно помнить, что все работы по подключению и проверке датчика должны выполняться в резиновых перчатках. Нельзя разбирать устройство, а если что-то повреждено, например на кабелях питания отсутствует в каких-то местах изоляция, то такое оборудование устанавливать нельзя. Датчик при монтаже может вызывать помехи для других устройств, работающих поблизости, поэтому их следует предварительно отключить.

Если у вас возникают сложности, то доверьте работы профессионалам. Вообще, по инструкции все можно осуществить самостоятельно, но в некоторых случаях лучше не рисковать. По окончании монтажа убедитесь, что устройство прочно закреплено в нужном месте, это очень важно. Помните о том, что датчик крайне чувствителен к влажности. Не проводите монтажные работы во время грозы.

Проводите профилактические проверки время от времени, чтобы убедиться в том, насколько качественно работает датчик. Его качество в принципе должно быть высоким, не экономьте при покупке датчика, качественный прибор не может стоить очень дешево, это не тот случай, когда следует пытаться экономить.

Статьи и схемы

Полезное для электрика

*****

Установка и подключение температурного датчика теплого пола

Датчик теплого пола — это пластина или стержень, тело которого спаяно из двух металлов. Отличительным свойством таких биметаллических проводников является их уникальные способности — одни вырабатывают электрические сигналы, величина которых зависит от температуры среды, в которую помещены проводники; другие в разных температурных условиях способны принимать определенную форму.

Особенности биметаллов используются промышленностью для создания различных терморегуляторов — устройств, которые позволяют автоматизировать работу электронагревательных систем.

Особенности и преимущества использования

Схема подключения датчика температурыПринцип работы каждого из этих устройств положен в основу создания терморегуляторов — механизмов, которые включают и отключают электрическую цепь в зависимости от состояния датчика.

В системах нагревающих полы до заданной температуры, используются датчики, которые различают по многим параметрам. Но наибольшее отличие между ними состоит в принципе работы.

Первый вид приборов — это электромеханические выключатели, которые замыкают и размыкают контакты цепи физически. Их рабочий элемент — биметаллическая изогнутая пластина, кривизна которой зависит от температуры. При отключенной цепи пластина изгибается до тех пор, пока не прикоснется к противоположному контакту. При нагревании проводник выпрямляется и соединение прерывается.

Достоинства терморегулятора, в котором используется электромеханический температурный датчик — простота, надежность и доступная стоимость. Такой прибор несложно заменить или починить собственными руками. Кроме того, электромеханические датчики универсальны — они мало зависят от модели обогревательного контура.

Схема подключения датчика температурыНедостаток такого прибора — регулировку необходимо осуществлять вручную. Система не способна реагировать на температуру окружающей среды.

Датчик температуры для теплого пола второго типа использует элемент, способный вырабатывать электрический сигнал. Мощность сигнала зависит от температуры среды, в которую помещен биметаллический стержень. Импульс направляется в электронный блок терморегулятора, который регулирует подачу электроэнергии.

Терморегулятор оборудован сенсорной системой управления, его интерфейс содержит цифровой экран, на который выводится информация о параметрах работы. Датчики этого типа дают возможность задавать точные значения температуры, а поддержание необходимого уровня блок выполняет самостоятельно.

Наиболее сложные терморегуляторы — программируемые. Этот класс устройств обеспечивает расширенные возможности управления температурным режимом дома: с их помощью можно задавать климатические параметры — с экрана компьютера или смартфона, менять их на расстоянии с помощью беспроводной связи, программировать режим работы в зависимости от присутствия людей в доме и прочего.

Достоинства разных терморегулирующих систем проявляются в различных условиях. Использование устройств с электромеханическим принципом действия оправдано в обособленных помещениях, в которых человек находится короткое время, но посещает их регулярно, например – ванная комната или кухня. Программаторы лучше размещать в жилых помещениях – спальнях и гостиных.

Виды и типы устройств с датчиками

Схема подключения датчика температурыТерморегуляторы электромеханического типа часто бывают накладными — они могут быть встроены в электрические распределительные щитки. Достоинство этой схемы проявляется в том, что приборы могут быть легко подключены к устройствам защитного отключения.

Датчик для теплого пола может монтироваться непосредственно в цепи обогрева — в составе водяного или электрокабельного контура. Температурный датчик — устройство небольшого размера, оснащенное кабелем для передачи электрического сигнала — может быть выносным и стационарным. Выносное устройство просто помещают между нагревающими проводами.

Монтаж прибора в бетонную стяжку выполняется с использованием дополнительных защитных чехлов из отрезка гофрированной трубы. Размещать устройство нужно таким образом, чтобы обеспечить к нему доступ. Если нагревательный контур для пола пленочного типа, датчик помещают в более жесткий корпус из металлопластика. В этом случае рациональным решением при монтаже будет штробирование стены и полов.

Схема подключения датчика температурыПри выборе систем управляющих механизмами обогрева помещений, часто ориентируются на устройства, контролирующие температуру атмосферного воздуха. Они позволяю создать стабильный микроклимат в квартире и поддерживать его на заданном уровне без участия человека. Терморегуляторы такого типа могут работать с несколькими датчиками, установленными в разных помещениях.

Чтобы терморегуляция была эффективной, располагать температурный датчик необходимо на оптимальной высоте вдали от отопительных приборов и устройств, излучающих тепло. По возможности, прибор должен быть закрыт от солнечных лучей и защищен от сквозняков.

Минусы использования атмосферных датчиков:

  1. 1 Подобный способ регулирования является нерациональным, если полы накрыты линолеумом или паркетом — материалами, которые не должны подвергаться значительному тепловому воздействию.
  2. 2 Теплообмен в помещении должен быть полностью сбалансирован, иначе нагревательные элементы будут работать в режиме запаздывания, например, внезапное попадание в комнату холодной воздушной массы приведет к перегрузке уже разогретого контура.

Установка температурных датчиков

Схема подключения датчика температурыУстановка датчика теплого пола выполняется с учетом правил безопасности. Несанкционированный доступ к нему нужно ограничить, в первую очередь, для маленьких детей. Рекомендуемая высота установки — 1,7 м. Производитель поставляет терморегуляторы, которые предназначены для скрытой и открытой проводки. Приборы первого типа при установке необходимо заглубить в стену.

  1. 1 В стеновой перегородке делают полуотверстие: его глубина должна быть достаточной для установки монтажной коробки;
  2. 2 От выемки вниз и в стяжке полов пробивается канал (штроба) для прокладки кабелей и сигнальных проводов;
  3. 3 От посадочного места вверх и до распределительного щита пробивается канал для входных проводов.
  4. 4 Сигнальные провода и силовой кабель упаковывают в пластмассовый защитный шланг: его диаметр выбирают таким образом, чтобы в случае необходимости прибор можно было извлечь. Изгиб тубы должен быть достаточно округлым (от 5 см) — он не должен со временем стать препятствием для возможного продвижения прибора и кабеля.
  5. 5 Датчик размещают на равноудаленном расстоянии от всех тепловых элементов и не ближе 0,5 м от стеновой перегородки.

Подключение температурного датчика

Схема подключения датчика температурыПодключение датчика теплого пола — многооперационный процесс, соблюдение которого требует тщательности. До того как подключить датчик к электросети, необходимо выполнить подготовительные работы:

  1. 1 Обесточить сеть;
  2. 2 В распределительной коробке на дин-рейке закрепить дополнительно защитное отключающее устройство и автоматический прерыватель. Внешне приборы похожи, но принцип работы их различен. Первый девайс предназначен для отключения напряжения в случае повреждения изоляции и появлении «пробоя» на стены. Второй необходим для отключения сети при коротком замыкании;
  3. 3 К месту монтажа датчика от распределительной коробки проложить трехжильный кабель.

Как подключить датчик теплого пола? В распределительной коробке подключить провода следующим образом:

  • черный: к промежуточному автомату (снизу), от него — к УЗО (снизу), далее — к вводному автомату;
  • голубой (синий): к УЗО (снизу), далее — к колодке с нулевыми проводами;
  • желтый с зеленой полоской — к земляной шине.

В монтажной коробке нужно подсоединить провода к терморегулятору в соответствии со схемой. Порядок подключения и схему определяет инструкция.

Схема подключения датчика температурыВсе устройства оснащены стандартной колодкой с шестью клеммами, на которую нанесена соответствующая маркировка. У каждого разъема стоит марка, которая обозначает:

  • L: «фазный провод» от сети;
  • N: «нулевой» провод от сети;
  • L1: «фазный провод» к тепловому контуру;
  • N1: «нулевой» провод к тепловому контуру;
  • PE: заземляющая шина.

Следует обратить внимание:

  1. 1 На колодках некоторых терморегуляторов может отсутствовать клемма для подключения «земляного провода». В этом случае, соответствующие провода скрепляют напрямую — с помощью подходящего разъема или болтового соединения;
  2. 2 Маркировка проводов, которые подключаются к рабочим элементам нагревателя, может иметь другой вид, например: «L» и «N» соединены перемычкой со значком резистора (прямоугольником).

Замена температурного датчика

Схема подключения датчика температурыРемонт теплого пола электрокабельного типа часто связан с выходом из строя датчика температуры, терморегулятора или подключающих устройств. Бывают случаи, когда прекращают функционировать элементы нагревателей. Чтобы найти причину необходимо провести диагностику.

Специалисты утверждают, что существует всего две неисправности электрических устройств: нет контакта там, где он должен быть, и есть контакт там, где его быть не должно. Обе неисправности выявляют при помощи тестера.

До начала работ питание отключают от сети.

Тестирование начинают с входных проводов. До начала «прозвонки» разбирают корпус терморегулятора. В большинстве случаев для этого необходимо двумя отвертками поддеть регулировочную зубчатку, чтобы освободить доступ к винтовому соединению. Однако встречаются и другие варианты – клипсы или защелки.

После снятия крышки терморегулятора открывается доступ к контактной группе.

Общая схема подключения датчика такова: он последовательно включен в цепь вместе с блоками питания и управления.

Сначала определяют, работает ли входная цепь. Для этого включают питание и тестером проверяют наличие напряжения между проводами, подключенными к клеммам «L» и «N». Если питающего сигнала нет — значит, не работает какой-то выключатель, в таком случае последовательно проверяют работоспособность всех устройств, которые расположены в цепи до терморегулятора. Возможно, что потребуется выполнить ремонт другого прибора — колодки или прерывателя.

Если на входных контактах потенциал есть, нужно проверить наличие напряжения на выходных. Для этого от терморегулятора (при обесточенных приборах) отсоединяют провода от теплового контура. Если при включенной подаче на выходных контактах терморегулятора сигнал отсутствует, значит, сломался датчик либо блок управления.

Затем проверяется сопротивление датчика — его величина должна лежать в диапазоне 5-45 кОм. Для измерения этой величины нужен омметр. Точные параметры, которым должны соответствовать характеристики датчика, определяет инструкция. Ремонт датчика температуры невозможен, при его неисправности требуется замена. Установка нового датчика возможна только с приобретением нового терморегулятора. Ремонт терморегулятора в сборе проводится в условиях специализированных мастерских.

Возможность замены датчика температуры зависит от соблюдения правил его монтажа. Если изъять прибор не получится, может потребоваться ремонт всего контура, обогревающего пол. При тщательном подходе к проведению работ и наличии терпения, поменять датчики, которые регулируют температурный режим, вполне возможно даже своими руками.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *