基于PLC的温室大棚自动化控制 - 图文

江苏省常州技师学院 维修电工技师论文

2.3 温湿度传感器的选用 1.温度传感器及仪表的选用

温度是温室大棚种植最重要的条件，保证植物正常生长所需的适宜温度，才能获得高生产、高收益。不同植物生长所需的温度不同，如：蒜黄生长所需的最适温度为20～25度，我们以下就以蒜黄最适温度来编程。温度是一种最基本的环境参数，测量温度的关键是温度传感器。本设计选择了PT100电阻式温度传感器（如下图2-9所示）。测量范围为-200℃~400℃。Pt100,就是说它的阻值在0度时为100欧姆，PT100温度传感器，是一种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器。其外形结构如下图2-9所示。

图 2-9 PT-100的外形结 图2-10 PT-100的内部结构图

（1）PT100温度传感器的主要技术参数如下表2-2。

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表2-2 Pt100温度传感器的主要技术参数：

特性指标 测温范围 电阻变化: 接线方式: 探头直径: -200~400℃ 0.3851Ω/℃ 接线叉 Φ5mm 探头长度: 引线接法 传感器件: 引线长度: 5cm/10cm 15cm/20cm 三线式 PT（铂） 一般2米，定制长度（专用引线） 允通电流： 供电： ≤5mA 24VDC 热响应时间： 输出： <30s 4~20mAD Pt100温度传具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等感器的优点： 优点

(2) PT100温度传感器三根芯线的接法：PT100铂电阻传感器有三根引线,可用A、B、C（或黑、红、黄）来代表三根线,三根线之间有如下规律：

A与B或C之间的阻值常温下在110欧左右,B与C之间为0欧,B与C在内部是直通的,原则上B与C没什么区别。仪表上接传感器的固定端子有三个：A线接在仪表上接传感器的一个固定的端子.B和C接在仪表上的另外两个固定端子，B和C线的位置可以互换,但都得接上。如果中间接有加长线,三条导线的规格和长度要相同。热电阻的3线和4线接法：是采用2线、3线、4线，主要由使（选）用的二次仪表来决定。一般显示仪表提供三线接法，PT100一端出一颗线，另一端出两颗线，都接仪表，仪表内部通过桥抵消导线电阻。 （3）PT100温度传感器采用三线式接法的原因：

PT100温度传感器0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。由于其电阻值小，灵敏度高，所以引线的阻值不能忽略不计，采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量

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误差，在本次设计中采用三线式接法。工作原理如下：

PT100引出的三根导线截面积和长度均相同(即r1=r2=r3)，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻(Rpt100)作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根(r1)接到电桥的电源端，其余两根(r2、r3)分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样两桥臂都引入了相同阻值的引线电阻，电桥处于平衡状态，引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。三线式接法原理图如图2-11所示。

R1ER2RxUr1Rpt100r2r3

图 2-11 三线式接法原理图

当R1 X (Rx + r1 + r3)=R2 X (Rpt100 + r2 + r1) 电桥平衡时，U=0。 （4）温度显示及控制

要知道大棚里面的温度，必须配备有相应温度控制仪表，这里将采用XMOB智能型温度显示器（如下图2-12所示），其可调节上限温度值和下限温度值，当温度大于下限位的时候，相应输出继电器动作，当温度高于上限位的时候，相应输出继电器动作。

图2-12 XMOB智能型温度显示器

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（5）XMOB主要技术参数

输出类型 继电器输出 测量精度 ±0.5%F.S±1digit 冷端补偿误差 ≤±2℃ 测量数显范围 -1999∽9999

工作环境 0∽50℃，相度湿度≤85%RH 电源 AC 220V±10% 50HZ/60HZ 功耗 ≤4VA

(6)热电阻与仪表的接线图

图 2-13热电阻与仪表接线图

2. 湿度传感器及仪表的选用

在一般的情况下，蒜黄生长期间的相对湿度要求在75％RH ~85％RH之间变化的。测量空气的湿度有很多种方法，其原理是跟据某种物质从其周围的空气中水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量，电容式、电阻式和湿涨式湿敏元件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常感器考

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