摘 要：成都地铁电客车空调系统中使用的Pt100温度传感器，是一种在生活中很常见的电器元件，无论是在工业领域或生活中都运用得非常广泛。文章对Pt100温度传感器的技术参数、信息采集原理、测量、安装进行详细说明；同时对电客车现阶段实际使用情况进行详细介绍。

关键词：传感器；参数；原理；检测；安装

1 温度传感器简介

Pt100温度传感器是生活中常用温度检测器，是成都地铁1号线电客车空调使用的电气元件。电客车客室内（外）温度是通过安装在回风口和新风口温度传感器实现数据采集，即温度传感器电阻值受环境温度的影响而变化（增大或减小）。大部分电阻式温度传感器是以金属做成，但以铂（Pt）做成的电阻式温度检测器具有性能稳定、数据采集精确度高、抗振动能力、抗干扰信号强等优势。

2 主要技术参数

温度传感器探头长度根据使用情况大致分为（5、10、15、20）cm；直径为5mm；安装方法简单便捷，直接选用活动螺栓安装固定（螺栓直径M8*1.0）；电缆引线使用三线输出；设计接线端口为U型插口；外层表面使用不锈钢材质封装。

测量方式：R=Ro（1+aT），a=0.00392，R0=100欧（在零度时的阻值）；

允许偏差值△℃：A级±（0.15+0.002│t│）

B级±（0.30+0.005│t│）

Pt100温度传感器检测温度范围（-200℃～+850℃），电阻值变化参考值为 0.3851Ω/℃；Pt100温度传感器Pt（铂）材料的热电阻线性较好，它的热响应时间小于30s，热电阻的最小置入深度≥200mm，允许通电流≤5mA。电阻值随温度改变而变化，温度在0-100℃之间变化时，最大非线性偏差小于0.5℃。温度在0度时电阻值100欧姆，温度在800度时电阻值375.70欧姆；温度在负200度时为18.52欧姆，温度在200攝氏度时为电阻值约175.86欧姆。随着温度的升高电阻值跟着增大称为正电阻系数，随温度的降低电阻值反而下降称为负电阻系数，阻值在0度时为100欧姆属于正电阻系数。

3 原理

常用温度传感器Pt（铂）采集的信息是以模拟信号进行传输，在实际应用中采用两种方式实现信息收集传输：（1）一是成都地铁空调系统现在使用的方式，Pt100温度传感器采集到的温度信息未立即显示，将信息传输到下一个控制系统中，采集到的信息经过系统逻辑程序分析处理，发出指令控制整个空调系统的工作状态（通风、全冷、半冷、全暖、半暖）。因此在使用时需要一块Pt100温度传感器集成电路，采集到的信息是用电阻值反馈给我们，不是我们使用方便的电流信息或电压信息。因此在Pt100的集成电路中增加一个DC±12V电源，为整个电路提供工作电压。将采集到的电阻变为DC（1-5）V的电压输入到控制器，经过控制系统简单的运算就得到相应的温度值（这种温度采集方式运用广泛，使用中还能实现多个区间采集）。（2）二是只需要一个独立的Pt100温度传感器时，给传感器一个DC24V工作电源，这样传感器会产生（4-20）mA的电流信号，然后将该信号（4-20）mA的电流通过一个电路板把电流信号变为（1-5）V电压，同时在该回路中串联仪表即可显示数据。

4 Pt100温度传感器在成都地铁空调系统的运用

Pt100温度传感器是成都地铁电客车空调的情报系统，由它决定空调系统的工作状态（通风、全冷、半冷、全暖、半暖）。在电客车司机室操作DDU屏上空调控制，可以对空调系统进行目标温度设定或者工作状态设定，其本质就是设定温度传感器采集温度情况来控制空调机组。

自动：点击自动位，空调机组进入自动状态。此模式下有两种温度设定方式：空调控制器按UIC553要求根据新风温度自动选择目标工作温度，可以进行±2℃调节。

当环境温度低于15℃时空调允许工作在加热状态，当环境温度在15℃与19℃之间时空调只允许工作在通风状态，当环境温度大于19℃时允许工作在制冷状态。

目标温度设定原则：

（1）手动设定目标温度，通过TMS传送给空调控制器，控制器根据该设定温度再按照制冷工况压缩机调节原则或制热工况电加热调节原则驱动空调工作于通风、半冷、全冷、半暖、全暖。手动设定温度范围15℃～30℃。在加热模式时设定温度不能超过19℃，如果超过19℃控制器将默认为19℃。在制冷模式时设定温度不能低于20℃，如果低于20℃控制器将默认为22℃。

（2）自动设定温度是控制器依据新风温度和回风温度的差异制定设定温度点，启动空调。设定温度可以通过载司机室的触摸屏上进行±2℃手动修正。控制器管理客室空调系统内不同的设备，目的是使温度稳定在一个设定温度点上。

5 检测和安装

检测Pt100温度传感器时，为了保证温度测量的准确度，应选用1V电桥电源；根据温度传感器的分度表参照当时环境温度，测量阻值与分度表是否对应相同。给Pt100温度传感器外加工作电压在回路上，测量输出电压信号（mV），将信号用运算放大器放大后进入A/D芯片进行A/D转换数据，由系统程序将电压信号换算出电阻值，然后根据分度表参考值进行对比查找相应温度值。

Pt100铂电阻传感器有三根引线，分别用字符A、B、C（或颜色黑、红、黄）代表三根引线， A端与B端（或C端）之间在常温下测量出的电阻值约110欧姆，测得B端与C端之间电阻值为0欧姆，即B与C是相同端（相等）。引线A是固定不变，不能错装的引线；引线B和C可以互换连接，但这两根引线都需要安装，不能悬空。Pt100温度传感器接线方法主要由选用二次仪表、根据环境、精度和成本要求决定。三根引线接线使用更广泛（成都地铁1号线使用该接线方式）； 少量PLC控制回路选用四线接法，四线接法精确度最高，两线接法使用要求最低。

6 实际应用

Pt100温度传感器为通用型产品，线性状态良好、外形小巧、对于酸碱不易腐蚀、不变质经济实用等优点；工业领域安装在电客车、供热、制冷、中央空调等设施设备上，生活中家用空调、电饭煲、热水器等。

作者简介：张宗友，籍贯：四川省南江县，工作单位：成都地铁运行有限公司。