RTD-sensorer är elektroniska enheter som används för att övervaka temperaturen på gaser eller vätskor. De finns i olika typer inklusive tunnfilma, koppar och nickel. Vissa typer använder ett referensmotstånd, medan andra använder en konfiguration med tre avledningar. Dessa sensorer är vanligtvis baserade på den resistiva principen och används i många olika branscher.
Konfiguration med tre avledningar
Den vanligaste typen av RTD-sensor är tretrådskonfigurationen. Detta ger en bra kombination av bekvämlighet och noggrannhet. Även om det kanske inte är korrekt för absoluta temperaturmätningar, kompenserar det för fel orsakade av ledningsresistans.
Det första steget i en tretrådsanslutning är att mäta ledningarnas resistans. I det här fallet ökar resistansen hos ledningarna till motståndet hos RTD:n. Som ett resultat beräknas motståndet som genereras i kretsen.
Det andra steget är att subtrahera resistansen hos ledningarna från motståndet hos RTD:n för att få den sanna RTD-avläsningen. Detta är det bästa sättet att uppnå riktiga FoTU-mätningar.
En nackdel med denna metod är att den endast är effektiv för korta avståndsmätningar. För att säkerställa minimalt fel bör alla ledningar vara lika långa. Om en av avledningarna är kortare blir mätfelet större.
En annan fördel med denna design är att spänningsfallet inte påverkas av blyresistans. Anledningen till detta är att fältströmmarna är väl matchade. Emellertid kan blymotstånd vara ett problem när en stor mängd motstånd krävs.
Slutligen är tvåtrådskonfigurationen den enklaste av de tre. Detta är inte särskilt effektivt i applikationer med hög resistans, men fungerar bra när det används med en kompensationsslinga.
Även om tvåtrådskonfigurationen är den enklaste, är den också den minst effektiva för att ge de mest exakta resultaten. För temperaturmätningar kan denna design ge dig en orimlig avläsning på grund av det extra motståndet hos ledningarna.
koppar eller nickel
RTD-sensorer används för att mäta temperatur i olika industriella applikationer. De är pålitliga i tuffa miljöer. Dessa instrument fungerar på den enkla principen att överföra värme till ett motstånd. När värmen ökar ökar också motståndet.
Beroende på vilken typ av metall som används för att tillverka RTD, kommer förhållandet mellan motstånd och temperatur att variera. I allmänhet gäller att ju högre motstånd desto mer exakt avläsning. Men noggrannheten kan också påverkas av kvaliteten på tråden som används för att göra RTD.
Koppar och nickel används ofta i RTD-sensorer. Båda är relativt billiga och erbjuder bra linjäritet och korrosionsbeständighet. Jämfört med platina tappar de sin noggrannhet vid höga temperaturer.
Koppar är mer stabil än nickel. Används vanligtvis för att mäta lindningstemperaturen hos motorer och generatorer. Platina, å andra sidan, är immun mot oxidation och korrosion.
Koppar är billigare jämfört med andra FoTU-element. Detta gör det till ett populärt val. Vanligtvis används koppar för lågtemperaturapplikationer och nickel för högtemperaturapplikationer.
Nickel är en kemiskt inert metall. Det är en relativt billig metall lämplig för mindre kritiska industriella tillämpningar. Den har ett mycket smalt temperaturområde jämfört med andra metaller.
Motståndskurvan för varje metall varierar med metallens renhet. Därför är det viktigt att välja komponenter med högt motståndsförhållande. Ett högre R0-värde gör det lättare att mäta motståndet exakt.
Platina har en mycket hög temperaturkoefficient. Den kan tillverkas med två eller tre trådar. Även om platina kan vara mycket dyrt, är det materialet att välja på för RTD.
film
Tunnfilms RTD-sensorer används för att mäta temperatur inom olika områden. De är hållbara, robusta och en kostnadseffektiv lösning. Motståndstyper och storlekar finns i en mängd olika och kan utformas flexibelt för många olika applikationer.
Vanligtvis placeras ett tunt lager av metall på ett keramiskt underlag. Underlaget mikrobeläggs sedan med en glasbeläggning för extra robusthet. Dessutom appliceras vanligtvis en skyddande beläggning på metallhöljet.
Den resistiva tråden formas sedan till små spolar och monteras i en keramisk kropp. Detta ger minimal mekanisk belastning och möjliggör noggranna mätningar.
Platina används ofta i konstruktionen av RTD-sensorer. De är kända för sin höga linjäritet, vilket gör att förändringen i motstånd exakt matchar enheten. Platinans renhet kan dock påverka avläsningarnas noggrannhet.
Koppar är ett annat ofta använt material i RTD-sensorkonstruktioner. Den har bra linjäritet och bra korrosionsbeständighet. Den har dock ett begränsat temperaturområde.
Nickel används också vid konstruktion av RTD-sensorer. Nickel har bra elektriskt motstånd, men dess linjäritet är måttlig.
Platina är det mest exakta valet, med den största positiva temperaturkoefficienten. Koppar- och nickelkomponenter är också tillgängliga, men deras motståndsförändring är inte konsekvent vid högre temperaturer.
Den kalla korsningen av en RTD-sensor är vanligtvis en metallmantel gjord av Inconel eller rostfritt stål. Olika pluggar eller uttag finns tillgängliga för sensorns kalla kopplingspunkt. Dessa är vanligtvis anslutna till avkänningselementet med hjälp av lödning eller lödning.
Tunnfilms RTD-sensorer kan tillverkas med en mantel av rostfritt stål med en diameter på 2 mm. Dessa komponenter färdigställs sedan med lasertrimning, svetsning eller screentryck.
Referensmotstånd
Referensmotståndet för en RTD-sensor är en viktig del av temperaturmätningssystemet. Sensorn ändrar motståndet efter temperatur, och enheten mäter detta motstånd för att producera en öppen kretsspänning. Det finns flera standardvärden för motstånd som varierar beroende på vilken typ av RTD som används.
Det vanligaste nominella resistansvärdet är 100 ohm. Platina är ett vanligt elementärt material för RTDs på grund av dess kemiska beständighet och stabilitet. Den har ett brett driftstemperaturområde.
Platina är allmänt standardiserat och mindre känsligt för kontaminering. Emellertid kan temperaturen på komponenten påverka mätningens noggrannhet. Dessutom är platinatråden mycket ren och har utmärkt reproducerbarhet av elektriska egenskaper.
Många applikationer kräver flera RTD:er. På grund av komplexiteten hos FoTU:er är det viktigt att förstå hur man kör dem på rätt sätt.
En av de vanligaste metoderna är att använda en strömkälla. Detta möjliggör en mer direkt kompensation av spänningsfall. Gränssnittsmetoderna måste dock anpassas till applikationen.
En annan metod är att använda ett tvåtrådsgränssnitt. Två kablar ansluter strömförsörjningen till RTD:n. Ledningarna bidrar också till kretsens resistans. Dessa avledningar kan dock ha en betydande inverkan på avläsningsnoggrannheten.
När man väljer ett tvåtrådsgränssnitt måste konstruktören beakta motståndet hos avkänningselementet och anslutningsledningarna. Underlåtenhet att kompensera för ledningsresistans resulterar i stora fel i avläsningarna.
När man bestämmer sig för ett RTD-gränssnitt bör konstruktören välja ett system som kan eliminera effekterna av blymotstånd. Vissa konstruktioner använder ett fyrtrådssystem, vilket ger större noggrannhet när det gäller att eliminera ledningsmotstånd.
Toleransstandard
Det finns flera olika typer av toleransstandarder för RTD-sensorer. Att välja rätt beror på applikationen.
Det första steget är att definiera det temperaturintervall inom vilket du planerar att använda sensorn. Vanligtvis uppnås detta genom att välja ett värmeöverföringsmaterial. Du måste också överväga vilken typ av avkänningselement du använder. Vissa typer av avkänningselement är mer exakta än andra.
Det finns två huvudtyper av tråd som används i RTD-sensorer. Dessa inkluderar tretrådsanslutningar och fyrtrådsanslutningar. Båda anslutningarna kräver särskild hänsyn på grund av ledningsresistansen.
I de flesta fall är de mest exakta FoTU:erna de som uppfyller ett eller flera av följande kriterier. Generellt gäller att ju högre noggrannhet, desto dyrare är sensorn. Det är också vanligt att hitta sensorer med fraktionerad precision, men det är inte alltid möjligt.
RTD:er med hög noggrannhet beskrivs ofta som en bråkdel av klass B-noggrannhet. Detta är en bra indikation på att tillverkaren förstår källan till felet.
Själva RTD-elementet är vanligtvis tillverkat av platina eller platina tunnfilm. Den har en temperaturkoefficient på 0,385 ohm per grad Celsius. Även om det kan verka uppenbart, finns det faktiskt många variationer i denna temperaturkoefficient.
En av de vanligaste toleransstandarderna för Pt100-sensorer är DIN-kurvan. Denna kurva definierar motstånds- och temperaturegenskaperna för 100 O-sensorn.
Elektromagnetiska flödesmätare
Vi har avancerad och komplett förstklassig testutrustning i branschen, fysiska testlaboratorier, automatisk tryckkalibreringsutrustning, automatisk temperaturkalibreringsutrustning, etc. Ovanstående utrustning kan till fullo säkerställa tillhandahållandet av högprecisionsslutprodukter till kunderna och kan säkerställa att kunder kan uppfylla allsidiga provningskrav på fysikaliska och kemiska egenskaper hos material, geometrisk dimensionsprovning med hög precision etc.
Elektromagnetiska flödesmätare
Vi har avancerad och komplett förstklassig testutrustning i branschen, fysiska testlaboratorier, automatisk tryckkalibreringsutrustning, automatisk temperaturkalibreringsutrustning, etc. Ovanstående utrustning kan till fullo säkerställa tillhandahållandet av högprecisionsslutprodukter till kunderna och kan säkerställa att kunder kan uppfylla allsidiga provningskrav på fysikaliska och kemiska egenskaper hos material, geometrisk dimensionsprovning med hög precision etc.
