Nədir Sıxlama Temperatur Dətektoru?

Nədir Sıxlama Temperatur Dətektoru?

Sıxlama Temperatur Dətektoru Tərif

Sıxlama Temperatur Dətektoru (RTD kimi də bilinir) elektrik kablının sıxlamasını ölçməklə temperaturu müəyyən edən elektron cihazdır. Bu kabəl temperatur sensörü adlanır. Yüksək dəqiqliklə temperatur ölçmək istəyiriksə, RTD ideal həllərdir, çünki geniş temperatur diapazonunda yaxşı xətti xüsusiyyətlərə malikdir. Temperaturu ölçmək üçün digər ümumi elektron cihazlar arasında termokupl və termistor var.

Metalın sıxlamanın temperatur ilə dəyişməsi belə verilir,

Burada, Rt və R0 t°C və t0°C temperaturlarında sıxlamaların qiymətləridir. α və β metalla bağlı sabitlərdir. Bu ifadə geniş temperatur diapazonu üçün nəzərdə tutulur. Kiçik temperatur diapazonu üçün ifadə belə ola bilər,Bu ifadə geniş temperatur diapazonu üçün nəzərdə tutulur. Kiçik temperatur diapazonu üçün ifadə belə ola bilər,

RTD cihazları adətən Mis, Nikel və Platin kimi metalardan istifadə edilir. Hər bir metal unikal sıxlaması var ki, bu sıxlamalar temperatur dəyişikliklərinə uyğun olaraq dəyişir, buna sıxlama-temperatur xüsusiyyəti deyilir.

Platinin temperatur diapazonu 650°C, Mis və Nikel isə sırasıyla 120°C və 300°C-dır. Şəkil-1 üç fərqli metalın sıxlama-temperatur xüsusiyyət qəvrini göstərir. Platin üçün, onun sıxlama hər bir derece Celsius temperaturda təxminən 0.4 om-da dəyişir.

RTD-lərdə platinin saflığı R100 / R0 nisbəti ilə yoxlanılır. Materialdakı zəngərlər məsləhətə uyğun sıxlama-temperatur qrafikindən sərbəst dəyişikliklərə səbəb olur, bu da metala xüsusi olan α və β dəyərlərinə təsir edir.

Sıxlama Temperatur Dətektoru və ya RTD-nin Quruluşu

Quruluş geniçə, kabəl notlu mika çərçivəsinə (spiral şəkildə) sarılır ki, kiçik ölçülər və termal ileticilik artırılsın, bu da cavab zamanını azaldır və yüksək neçme transferi alınır. Endüstriy RTD-lərdə, spiral stainles steel qapağın və ya himayəli tüblənin möhkəmiyyətində saxlanılır.

Bundan, kabəl fiziki təzyiqi minimum olacaq, çünki kabəl temperatur dəyişiklikləri ilə uzunluğu artır. Əgər kabəl üzərindəki təzyiq artarsa, gerginlik də artar. Bu səbəbdən, kabəlin sıxlama dəyişir ki, bu istənilən şey deyil. Beləliklə, temperatur dəyişiklikləri illə istənilən başqa istənilən dəyişikliklər olmadan kabəlin sıxlamasını dəyişirmək istəmirik.

Bu, plant işləyərkən RTD-nin inkişafına da yaradır. Mika, stainles steel qapağı və sıxlama kabəli arasına daha yaxşı elektrik izolyasiya üçün yerləşdirilir. Az təzyiqli sıxlama kabəli, mika listinin üstündə narahatlıqla sarılmalıdır. Şəkil-2 endüstriy Sıxlama Temperatur Dətektoru struktural görünüşünü göstərir.

RTD-nin Signal Proseslənməsi

Biz bu RTD-ni bazarda tapa bilərik. Amma onu necə istifadə etməliyimiz və signal proseslənmə siqnallarını necə hazırlamalıyız haqqında məlumatımız olmalıdır. Bu sayədə, lənət kabəl səhvləri və digər kalibrasiya səhvləri minimallaşdırılır. Bu RTD-də, sıxlama dəyişiklikləri temperatur ilə nisbətən çox kiçikdir.

RTD-nin sıxlaması, sabit elektrik akımı təmin edilən və rezistor üzərindəki voltaj düşməsi ölçülən köprü şəması ilə müəyyənləşdirilir. Bu temperatur, RTD sıxlama dəyəri kalibrasiya ifadəsi ilə çevrilərək müəyyən edilir. Aşağıdakı şəkillərdə RTD-nin fərqli modulları göstərilir.

İki kabili RTD Köprüsündə, dummi kab absentdir. Şəkil-3-də göstərildiyi kimi, qalan iki ucu nəticə kimi götürülür. Amma uzantı kabillərinin dirençləri nəzərə alınmalıdır, çünki uzantı kabillərinin impedansı temperatur oxunuşunu təsirləyə bilər. Bu təsir, dummi kab C ilə bağlanan üç kabili RTD köprü şemasında minimallaşdırılır.

Üç kabili RTD-də, əgər A və B kabları uzunluq və kesiti baxımından eynidirsə, onların impedans təsirləri bir-birini növbələndirir. Dummi kab C, voltaj düşməsini ölçmək üçün akım taşımadan istifadə olunur. Bu şemalarda, çıxış voltajı doğrudan temperaturla mütənasibdir. Beləliklə, temperaturu tapmaq üçün bir kalibrasiya ifadəsinə ehtiyacımız var.

Üç Kabili RTD Şeması Üçün İfadələr

Əgər VS və V_O dəyərlərini bilirsək, Rg-ni tapa bilərik və sonra kalibrasiya ifadəsi ilə temperatur dəyərini tapa bilərik. İndi, R₁ = R₂ olduğunu fərz edək:

Əgər R₃ = R_g; o halda V_O = 0 və köprü balansdadır. Bu əl ilə edilə bilər, amma əgər əl ilə hesablama etmək istəmiriksə, sadəcə tənlik 3-ü həll edərək R_g üçün ifadəni ala bilərik.

Bu ifadə, lənət direnc R_L = 0 olduğunda güvəndir. Əgər R_L mövcuddursa, R_g ifadəsi belə olur,

Beləliklə, R_L direncindən RTD sıxlama dəyərində səhv var. Bu səbəbdən, şəkil-4-də göstərildiyi kimi dummi lənət 'C' ilə R_L direncini kompensasiya etməliyik.

RTD-nin Məhdudları

RTD sıxlamasında, cihazın özü tərəfindən I2R gücü dissipasiya olunacaq ki, bu kiçik istidamlığa səbəb olar. Bu, RTD-də öz-istidamlıq kimi tanınır. Bu, səhv oxunuşlara səbəb olabilər. Beləliklə, RTD sıxlaması üzərindən keçən elektrik akımı, öz-istidamlığı qarşısını almaq üçün kifayət qədər aşağı və sabit saxlanılmalıdır.