RTD-sensorer er elektroniske enheter som brukes til å overvåke temperaturen på gasser eller væsker. De kommer i forskjellige typer, inkludert tynnfilm, kobber og nikkel. Noen typer bruker en referansemotstand, mens andre bruker en tre-avledningskonfigurasjon. Disse sensorene er vanligvis basert på det resistive prinsippet og brukes i mange forskjellige bransjer.
Konfigurasjon med tre avledninger
Den vanligste typen RTD-sensor er tretrådskonfigurasjonen. Dette gir en god kombinasjon av bekvemmelighet og nøyaktighet. Selv om den kanskje ikke er nøyaktig for absolutte temperaturmålinger, kompenserer den for feil forårsaket av blymotstand.
Det første trinnet i en tre-leder tilkobling er å måle motstanden til ledningene. I dette tilfellet øker motstanden til ledningene motstanden til RTD. Som et resultat beregnes motstanden som genereres i kretsen.
Det andre trinnet er å trekke motstanden til ledningene fra motstanden til RTDen for å få den sanne RTD-avlesningen. Dette er den beste måten å oppnå ekte FTU-målinger.
En ulempe med denne metoden er at den kun er effektiv for kortdistansemålinger. For å sikre minimal feil, bør alle ledninger være like lange. Hvis en av avledningene er kortere, vil målefeilen være større.
En annen fordel med denne utformingen er at spenningsfallet ikke påvirkes av blymotstand. Grunnen til dette er at feltstrømmene er godt tilpasset. Imidlertid kan blymotstand være et problem når det kreves en stor mengde motstand.
Til slutt er to-trådskonfigurasjonen den enkleste av de tre. Dette er ikke veldig effektivt i applikasjoner med høy motstand, men fungerer godt når det brukes med en kompensasjonssløyfe.
Selv om to-trådskonfigurasjonen er den enkleste, er den også den minst effektive til å gi de mest nøyaktige resultatene. For temperaturmålinger kan dette designet gi deg en ublu avlesning på grunn av den ekstra motstanden til ledningene.
kobber eller nikkel
RTD-sensorer brukes til å måle temperatur i ulike industrielle applikasjoner. De er pålitelige i tøffe miljøer. Disse instrumentene fungerer på det enkle prinsippet om å overføre varme til en motstand. Når varmen øker, øker også motstanden.
Avhengig av hvilken type metall som brukes til å lage RTD, vil forholdet mellom motstand og temperatur variere. Generelt, jo høyere motstand, jo mer nøyaktig avlesning. Imidlertid kan nøyaktigheten også påvirkes av kvaliteten på ledningen som brukes til å lage RTD.
Kobber og nikkel brukes ofte i RTD-sensorer. Begge er relativt rimelige og tilbyr god linearitet og korrosjonsbestandighet. Sammenlignet med platina mister de nøyaktigheten ved høye temperaturer.
Kobber er mer stabilt enn nikkel. Vanligvis brukt til å måle viklingstemperaturen til motorer og generatorer. Platina er derimot immun mot oksidasjon og korrosjon.
Kobber er rimeligere sammenlignet med andre RTD-elementer. Dette gjør det til et populært valg. Vanligvis brukes kobber til lavtemperaturapplikasjoner og nikkel til høytemperaturapplikasjoner.
Nikkel er et kjemisk inert metall. Det er et relativt billig metall egnet for mindre kritiske industrielle applikasjoner. Den har et veldig smalt temperaturområde sammenlignet med andre metaller.
Motstandskurven for hvert metall varierer med metallets renhet. Derfor er det viktig å velge komponenter med et høyt motstandsforhold. En høyere R0-verdi vil gjøre det lettere å måle motstand nøyaktig.
Platina har en veldig høy temperaturkoeffisient. Den kan produseres ved hjelp av to eller tre ledninger. Selv om platina kan være veldig dyrt, er det materialet du velger for RTDer.
film
Tynnfilm RTD-sensorer brukes til å måle temperatur i ulike felt. De er holdbare, robuste og en kostnadseffektiv løsning. Motstandstyper og størrelser er tilgjengelige i et bredt utvalg og kan utformes fleksibelt for mange forskjellige bruksområder.
Vanligvis legges et tynt lag av metall på et keramisk underlag. Underlaget er deretter mikrobelagt med et glassbelegg for ekstra robusthet. I tillegg påføres vanligvis et beskyttende belegg på metallhuset.
Den resistive ledningen formes deretter til små spoler og monteres i en keramisk kropp. Dette gir minimal mekanisk belastning og muliggjør nøyaktige målinger.
Platina brukes ofte i konstruksjonen av RTD-sensorer. De er kjent for sin høye linearitet, noe som betyr at endringen i motstand samsvarer nøyaktig med enheten. Imidlertid kan renheten til platina påvirke nøyaktigheten til avlesningene.
Kobber er et annet ofte brukt materiale i RTD-sensorkonstruksjon. Den har god linearitet og god korrosjonsbestandighet. Den har imidlertid et begrenset temperaturområde.
Nikkel brukes også i konstruksjonen av RTD-sensorer. Nikkel har god elektrisk motstand, men lineariteten er moderat.
Platina er det mest nøyaktige valget, med den største positive temperaturkoeffisienten. Kobber- og nikkelkomponenter er også tilgjengelige, men deres motstandsendring er ikke konsistent ved høyere temperaturer.
Kaldforbindelsen til en RTD-sensor er vanligvis en metallkappe laget av Inconel eller rustfritt stål. Forskjellige plugger eller kontakter er tilgjengelige for den kalde koblingen til sensoren. Disse kobles vanligvis til sensorelementet ved hjelp av lodding eller lodding.
Tynnfilm RTD-sensorer kan produseres med en 2 mm diameter rustfritt stålhylster. Disse komponentene ferdigstilles deretter med lasertrimming, sveising eller silketrykk.
Referansemotstand
Referansemotstanden til en RTD-sensor er en viktig del av temperaturmålesystemet. Sensoren endrer motstand i henhold til temperatur, og enheten måler denne motstanden for å produsere en åpen kretsspenning. Det er flere standard motstandsverdier tilgjengelig som varierer avhengig av typen RTD som brukes.
Den vanligste nominelle motstandsverdien er 100 ohm. Platina er et vanlig elementært materiale for RTD-er på grunn av dets kjemiske motstand og stabilitet. Den har et bredt driftstemperaturområde.
Platina er bredt standardisert og mindre utsatt for forurensning. Temperaturen på komponenten kan imidlertid påvirke nøyaktigheten av målingen. I tillegg er platinatråden veldig ren og har utmerket reproduserbarhet av elektriske egenskaper.
Mange applikasjoner krever flere RTDer. På grunn av kompleksiteten til FTU-er, er det viktig å forstå hvordan man kjører dem riktig.
En av de vanligste metodene er å bruke en strømkilde. Dette gir mulighet for en mer direkte kompensasjon av spenningsfall. Grensesnittmetodene må imidlertid tilpasses applikasjonen.
En annen metode er å bruke et to-leder grensesnitt. To ledninger kobler strømforsyningen til RTDen. Ledningene bidrar også til motstanden til kretsen. Imidlertid kan disse ledningene ha en betydelig innvirkning på avlesningsnøyaktigheten.
Når du velger et to-leder grensesnitt, må designeren vurdere motstanden til sensorelementet og tilkoblingsledningene. Unnlatelse av å kompensere for ledningsmotstand resulterer i store feil i avlesningene.
Når de bestemmer seg for et RTD-grensesnitt, bør designeren velge et system som kan eliminere effekten av blymotstand. Noen design bruker et firetrådssystem, som gir større nøyaktighet når det gjelder å eliminere blymotstand.
Toleransestandard
Det finnes flere forskjellige typer toleransestandarder for RTD-sensorer. Å velge riktig avhenger av applikasjonen.
Det første trinnet er å definere temperaturområdet der du planlegger å bruke sensoren. Oftest oppnås dette ved å velge et varmeoverføringsmateriale. Du må også vurdere hvilken type sensorelement du bruker. Visse typer sanseelementer er mer nøyaktige enn andre.
Det er to hovedtyper av ledninger som brukes i RTD-sensorer. Disse inkluderer tre-leder tilkoblinger og fire-leder tilkoblinger. Begge koblingene krever spesiell vurdering på grunn av ledningsmotstanden som er involvert.
I de fleste tilfeller er de mest nøyaktige RTDene de som oppfyller ett eller flere av følgende kriterier. Generelt, jo høyere nøyaktighet, desto dyrere er sensoren. Det er også vanlig å finne sensorer med brøkpresisjon, men dette er ikke alltid mulig.
RTD-er med høy nøyaktighet beskrives ofte som en brøkdel av klasse B-nøyaktighet. Dette er en god indikasjon på at produsenten forstår kilden til feilen.
Selve RTD-elementet er vanligvis laget av platina eller platina tynn film. Den har en temperaturkoeffisient på 0,385 ohm per grad Celsius. Selv om det kan virke åpenbart, er det faktisk mange variasjoner i denne temperaturkoeffisienten.
En av de mest brukte toleransestandardene for Pt100-sensorer er DIN-kurven. Denne kurven definerer motstands- og temperaturkarakteristikkene til 100 O-sensoren.
Elektromagnetiske strømningsmålere
Vi har avansert og komplett førsteklasses testutstyr i industrien, fysiske testlaboratorier, automatisk trykkkalibreringsutstyr, automatisk temperaturkalibreringsutstyr osv. Ovennevnte utstyr kan fullt ut sikre levering av høypresisjons sluttprodukter til kundene, og kan sikre at kunder kan oppfylle allsidige testkrav for fysiske og kjemiske egenskaper til materialer, høypresisjon geometrisk dimensjonstesting, etc.
Elektromagnetiske strømningsmålere
Vi har avansert og komplett førsteklasses testutstyr i industrien, fysiske testlaboratorier, automatisk trykkkalibreringsutstyr, automatisk temperaturkalibreringsutstyr osv. Ovennevnte utstyr kan fullt ut sikre levering av høypresisjons sluttprodukter til kundene, og kan sikre at kunder kan oppfylle allsidige testkrav for fysiske og kjemiske egenskaper til materialer, høypresisjon geometrisk dimensjonstesting, etc.
