রেজিস্টেন্স টেম্পারেচার ডিটেক্টর কি?

রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টর কি?

রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টরের সংজ্ঞা

রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টর (বা রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার বা RTD) হল একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা একটি ইলেকট্রিক্যাল তারের রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ করে টেম্পারেচার নির্ধারণ করে। এই তারকে টেম্পারেচার সেন্সর বলা হয়। যদি আমরা উচ্চ সঠিকতার সাথে টেম্পারেচার পরিমাপ করতে চাই, তাহলে RTD হল আদর্শ সমাধান, কারণ এটি বিস্তৃত টেম্পারেচার পরিসরে ভাল রৈখিক বৈশিষ্ট্য দেখায়। অন্যান্য সাধারণ ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি যেমন থার্মোকাপল বা থার্মিস্টরও টেম্পারেচার পরিমাপে ব্যবহৃত হয়।

ধাতুর রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন এবং টেম্পারেচার পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্ক নিম্নরূপ,

এখানে, Rt এবং R0 হল toC এবং t0oC টেম্পারেচারের রেজিস্ট্যান্স মান। α এবং β হল ধাতুর উপর নির্ভর করে ধ্রুবক।এই প্রকাশটি বিস্তৃত টেম্পারেচার পরিসরের জন্য। ছোট টেম্পারেচার পরিসরের জন্য, প্রকাশটি হতে পারে,

RTD ডিভাইসগুলি সাধারণত তামা, নিকেল এবং প্লাটিনাম ধাতু ব্যবহার করে। প্রতিটি ধাতু টেম্পারেচার পরিবর্তনের সাথে অনন্য রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন দেখায়, যা রেজিস্ট্যান্স-টেম্পারেচার বৈশিষ্ট্য নামে পরিচিত।

প্লাটিনামের টেম্পারেচার পরিসর 650oC, তামা এবং নিকেলের যথাক্রমে 120oC এবং 300oC। চিত্র-1 তিনটি ভিন্ন ধাতুর রেজিস্ট্যান্স-টেম্পারেচার বৈশিষ্ট্য রেখাচিত্র দেখায়। প্লাটিনামের ক্ষেত্রে, প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস টেম্পারেচারে এর রেজিস্ট্যান্স প্রায় 0.4 ওহম পরিবর্তন হয়।

RTD-এ প্লাটিনামের পরিস্ফুটতা R100 / R0 অনুপাত দ্বারা যাচাই করা হয়। উপাদানে অশুদ্ধতা প্রত্যাশিত রেজিস্ট্যান্স-টেম্পারেচার গ্রাফ থেকে বিচ্যুতি ঘটায়, যা ধাতুর জন্য স্পেসিফিক α এবং β মানকে প্রভাবিত করে।

রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টর বা RTD-এর নির্মাণ

নির্মাণ সাধারণত এমনভাবে হয় যে তারটি একটি ফর্মে (একটি কয়েলে) এবং নোটড মিকা ক্রস ফ্রেমে মোটা হয়, যা ছোট আকার প্রাপ্ত করে, তাপ পরিবহন উন্নত করে এবং উচ্চ হারে তাপ স্থানান্তর পাওয়া যায়। শিল্প এরটিডিতে, কয়েলটি স্টেইনলেস স্টিল শিথ বা সুরক্ষামূলক টিউব দ্বারা সুরক্ষিত থাকে।

তাই, যখন তারটি প্রসারিত হয় এবং টেম্পারেচার পরিবর্তনের সাথে দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়, তখন পদার্থিক টেনশন অগ্রাহ্য হয়। যদি তারের উপর টেনশন বৃদ্ধি পায়, তাহলে তারের রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন হয়, যা অনাকাঙ্ক্ষিত। তাই, আমরা টেম্পারেচার পরিবর্তন ছাড়া অন্য কোনও অনাকাঙ্ক্ষিত পরিবর্তন দ্বারা তারের রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন করতে চাই না।

এটি প্ল্যান্ট পরিচালনার সময় RTD রক্ষণাবেক্ষণেও উপযোগী। মিকা স্টিল শিথ এবং রেজিস্ট্যান্স তারের মধ্যে বিদ্যুৎ বিচ্ছেদনের জন্য স্থাপন করা হয়। রেজিস্ট্যান্স তারে কম টেনশন থাকায়, এটি মিকা শীটের উপর সতর্কভাবে মোটা করা উচিত। চিত্র-2 একটি শিল্প রেজিস্ট্যান্স টেম্পারেচার ডিটেক্টরের কাঠামোগত দৃশ্য দেখায়।

RTD-এর সিগন্যাল শর্তাবলী

আমরা বাজারে এই RTD পেতে পারি। কিন্তু আমাদের জানতে হবে এটি কীভাবে ব্যবহার করতে হবে এবং কীভাবে সিগন্যাল শর্তাবলী সার্কিট তৈরি করতে হবে। তাই, লিড তারের ত্রুটি এবং অন্যান্য ক্যালিব্রেশন ত্রুটি কমানো যায়। এই RTD-এ, টেম্পারেচারের সাপেক্ষে রেজিস্ট্যান্স মানের পরিবর্তন খুব কম।

একটি RTD-এর রেজিস্ট্যান্স নির্ধারণ করা হয় ব্রিজ সার্কিট ব্যবহার করে, যেখানে একটি ধ্রুব বৈদ্যুতিক বর্তনী সরবরাহ করা হয় এবং একটি রেজিস্টরের উপর ভোল্টেজ পতন পরিমাপ করা হয় টেম্পারেচার গণনা করার জন্য। এই টেম্পারেচার নির্ধারণ করা হয় RTD রেজিস্ট্যান্স মান ক্যালিব্রেশন প্রকাশ ব্যবহার করে। RTD-এর বিভিন্ন মডিউলগুলি নিম্নলিখিত চিত্রগুলিতে দেখানো হয়েছে।

দুই তারের RTD ব্রিজে, ডামি তার অনুপস্থিত। চিত্র-3 এ দেখানো অবশিষ্ট দুই প্রান্ত থেকে আউটপুট নেওয়া হয়। কিন্তু প্রসার তারের রেজিস্ট্যান্স বিবেচনা করা খুব গুরুত্বপূর্ণ, কারণ প্রসার তারের ইমপিডেন্স টেম্পারেচার পড়ার উপর প্রভাব ফেলতে পারে। এই প্রভাব তিন তারের RTD ব্রিজ সার্কিটে C ডামি তার সংযোগ করে কমানো হয়।

তিন তারের RTD-এ, যদি A এবং B তার দৈর্ঘ্য এবং অনুভূমিক অঞ্চলে একই হয়, তাহলে তাদের ইমপিডেন্স প্রভাব একে অপরকে নিরপেক্ষ করে। তখন C ডামি তার ভোল্টেজ পতন পরিমাপ করার জন্য একটি সেন্সিং লিড হিসাবে কাজ করে, কিন্তু বর্তনী বহন করে না। এই সার্কিটগুলিতে, আউটপুট ভোল্টেজ টেম্পারেচারের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। তাই, আমাদের টেম্পারেচার খুঁজতে একটি ক্যালিব্রেশন সমীকরণের প্রয়োজন।

তিন তারের RTD সার্কিটের প্রকাশ

যদি আমরা VS এবং V_O মানগুলি জানি, তাহলে আমরা Rg খুঁজতে পারি এবং তারপর ক্যালিব্রেশন সমীকরণ ব্যবহার করে টেম্পারেচার মান খুঁজতে পারি। এখন, R₁ = R₂ ধরা যাক:

যদি R₃ = R_g; তাহলে V_O = 0 এবং ব্রিজটি সমতুল্য। এটি হাতে করা যায়, কিন্তু যদি আমরা হাতে গণনা করতে না চাই, তাহলে আমরা সমীকরণ 3 সমাধান করে R_g এর প্রকাশ পেতে পারি।

এই প্রকাশটি ধরে নেয়, যখন লিড রেজিস্ট্যান্স R_L = 0। যদি RL কোনও অবস্থায় উপস্থিত থাকে, তাহলে R_g এর প্রকাশ হয়,

তাই, R_L রেজিস্ট্যান্সের কারণে RTD রেজিস্ট্যান্স মানে একটি ত্রুটি থাকে। তাই, আমাদের R_L রেজিস্ট্যান্স প্রতিশোধিত করতে হবে, যেমনটি আমরা আলোচনা করেছি, চিত্র-4 এ দেখানো হয়েছে 'C' ডামি লাইন সংযোগ করে।

RTD-এর সীমাবদ্ধতা

RTD রেজিস্ট্যান্সে, ডিভাইসটি দ্বারা নিজেই I2R পাওয়ার ডিসিপেশন হয় যা একটি সামান্য তাপ প্রভাব তৈরি করে। এটি এরটিডি-এ সেলফ-হিটিং নামে পরিচিত। এটি একটি ভুল পড়া তৈরি করতে পারে। তাই, RTD রেজিস্ট্যান্স দিয