Сопротивление температурный детекторі неңізгі қысқаша РТД деп аталады

Температуралық сопротивтік айнала не?

Температуралық сопротивтік айналаның анықтамасы

Температуралық сопротивтік айнала (РТД немесе Сопротивтік термометр деп да аталады) - бұл температураны электр жолының сопротивтігін өлшеу арқылы анықтау үшін қолданылатын электрондық прибор. Бұл жол температуралық датчик ретінде белгіленеді. Егер біз деңгейлі тәулікті температураны өлшеу келсе, РТД - ідеалды шешім, себебі ол ерекше температура аралығында жақсы сызықтық өзгерістерге ие. Температураны өлшеуге қолданылатын басқа кеңестік электрондық приборлар - термопара немесе термістер.

Металдың сопротивтігінің температуралық өзгерісі:

Мұнда, Rt және R0 - соотвественно t°C және t0°C температурадағы сопротивтік мәндер. α және β - металлдарға байланысты тұрақтылар. Бұл формула үлкен температура аралығы үшін берілген. Кішкентай температура аралығы үшін формула мынадай болады:

РТД-лер кез келген металдарды пайдалануға болады, бірақ көбінесе Мисір, Никель, Платина қолданылады. Ар бір металл өзінің уникалды сопротивтік-температуралық өзгерісін, яғни сопротивтік-температуралық қасиеттерін өзінде қамтиды.

Платина 650°C температура аралығын, ал мисір және никель сәйкесінше 120°C және 300°C аралығын қамтиды. Фигура 1 - үш әртүрлі металлдың сопротивтік-температуралық қасиеттерінің графигін көрсетеді. Платинаның сопротивтігі температура өзгерісіне қатысты бір градусына қарай 0,4 омға өзгереді.

РТД-лердегі платинаның тазалығы R100 / R0 қатынасы арқылы тексеріледі. Материалдағы зиянды заттар үмітке сәйкес сопротивтік-температуралық графигінен созылуына және металлға байланысты α және β мәндерін өзгертуіне әкеледі.

Температуралық сопротивтік айналаның (РТД) құрылымы

Кез келген РТД-лерде жол коил (спираль) формасында қиюлы мика каркасқа айналып, қысқартылған өлшеммен және жылу айналуын жеткізу үшін жылу өтуін жақсартылған. Индустриялық РТД-лерде спираль нержавеющий сталь қорғаушы цилиндрмен қорғалған.

Сонымен, физикалық жыртылу төмен, өйткені жол температура өзгерісімен ұзақтығы артып, жыртылуы өзгереді. Егер жолдағы жыртылу артып, онда күш де артып, сондықтан жолдың сопротивтігі өзгереді, бұл қажетсіз. Сондықтан, жолдың сопротивтігін температура өзгерісінен басқа қандай да бір қажетсіз өзгерістер арқылы өзгерту қажет емес.

Бұл РТД-лердің техникалық қызмет көрсетуінде да қолданылады. Мика жол мен сталдың арасында жердей жылу қорғау үшін қойылады. Жолдағы жыртылу аз болғандықтан, ол мика қағазына қиынша айналып қояды. Фигура 2 - индустриялық температуралық сопротивтік айналаның құрылымын көрсетеді.

РТД сигналдың өңдеуі

Біз бұл РТД-лерді нарықта таба аламыз. Бірақ, оны қалай қолдану керектігін және сигналды өңдеу схемасын қалай жасау керектігін білуіміз керек. Сондықтан, жол өзгерісі және басқа калибровка қателерін минималдауға болады. Бұл РТД-лерде сопротивтік мәндің температура өзгерісіне қатысты өзгерісі өте аз.

РТД-лердегі сопротивтік мәні мост схемасы арқылы анықталады, мұнда тұрақты электр ток өткізіледі және сопротивтік мәнінің өзінде падынуы өлшенеді, содан кейін температура калибровка теңдеуі арқылы анықталады. РТД-лердің әртүрлі модулдері төмендегі фигураларда көрсетілген.

Екі жолды РТД мостында, жалған жол жоқ. Шығыс қалған екі жолдан алынады, сондықтан, жол өзгерісінің импедансы температура өлшеміне әсер етеді. Бұл үш жолды РТД мостында "C" жалған жолы арқылы өзгеріс минималдауға болады.

Үш жолды РТД-де, егер A және B жолдары ұзындығы мен қиырлық ауданы бірдей болса, олардың импеданс эффекттері бір-бірін жоюы мүмкін. C жалған жолы онда напряжение падынын өлшеп, ток өткізбейді. Бұл схемаларда, шығыс напряжение температуралық пропорционалды. Сондықтан, біз температураны табу үшін бір калибровка теңдеуіміз керек.

Үш жолды РТД схемасының формулалары

Егер VS және VO мәндері белгілі болса, біз Rg-ні таба аламыз, сондықтан калибровка теңдеуі арқылы температураны таба аламыз. R1 = R2 деп ұйғарайық:

Егер R3 = Rg; онда VO = 0 және мост теңдікте. Бұл қолмен орындалуы мүмкін, бірақ егер біз қолмен есептеу жасағымыз келмесе, біз 3-ні шешіп, Rg үшін формуланы алуға болады.

Бұл формула RL = 0 деп ұйғарады. Егер RL бар болса, онда Rg формуласы мынадай болады:

Сонымен, RL сопротивтігінің өзгерісінен РТД-дегі сопротивтік мәнінің қателері болады. Оның үшін, біз қазір талқылап жатқан "C" жалған жолы арқылы RL сопротивтігін компенсациялауымыз керек, сондықтан фигура 4-те көрсетілген.

РТД-лердің шектеулері

РТД-лердегі сопротивтік мәнде I2R энергия жоюы өз-өзінің жылу өзгерісін әкеледі. Бұл РТД-лердегі өз-өзінің жылу өзгерісі деп аталады. Бұл қате өлшемдерге әсер етуі мүмкін. Сондықтан, РТД-лердегі электр токты өте аз және тұрақты қалау керек, өз-өзінің жылу өзгерісінен сактану үшін.