প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টর বা RTD | নির্মাণ এবং কাজের নীতি

RTD (প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টর) কী?

একটি প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টর (যা একটি প্রতিরোধ থার্মোমিটার বা RTD হিসাবেও পরিচিত) একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা তাপমাত্রা নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি একটি তারের প্রতিরোধ মাপে যা তাপমাত্রা সেন্সর হিসাবে পরিচিত। যদি আমরা উচ্চ সুনির্দিষ্টতার সাথে তাপমাত্রা মাপতে চাই, তাহলে RTD একটি আদর্শ সমাধান, কারণ এটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে ভাল রৈখিক বৈশিষ্ট্য রাখে। অন্যান্য সাধারণ ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি যা তাপমাত্রা মাপতে ব্যবহৃত হয় তার মধ্যে রয়েছে থার্মোকাপল বা থার্মিস্টর।

ধাতুর প্রতিরোধ এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্ক নিম্নরূপ দেওয়া হয়,

যেখানে, Rt এবং R0 হল যথাক্রমে toC এবং t0oC তাপমাত্রায় প্রতিরোধের মান। α এবং β হল ধাতুর উপর নির্ভর করে ধ্রুবক।

এই সমীকরণটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরের জন্য। ছোট তাপমাত্রা পরিসরের জন্য, সমীকরণটি হতে পারে,

RTD ডিভাইসগুলিতে ব্যাপকভাবে তামা, নিকেল এবং প্লাটিনাম ব্যবহৃত হয়। এই তিনটি ধাতুর প্রতিরোধ তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়, যা প্রতিরোধ-তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্য নামে পরিচিত।

প্লাটিনামের তাপমাত্রা পরিসর 650oC, এবং তামা ও নিকেলের যথাক্রমে 120oC এবং 300oC। চিত্র-1 তিনটি ভিন্ন ধাতুর প্রতিরোধ-তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্য রেখাচিত্র দেখায়। প্লাটিনামের ক্ষেত্রে, তাপমাত্রার প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রায় 0.4 ওহম পরিবর্তন ঘটে।

প্লাটিনামের পবিত্রতা পরীক্ষা করা হয় R100 / R0 মাপা হয়। কারণ, আমরা যে সামগ্রী ব্যবহার করি তা পবিত্র হওয়া উচিত। যদি এটি পবিত্র না হয়, তাহলে এটি সাধারণ প্রতিরোধ-তাপমাত্রা গ্রাফ থেকে বিচ্যুত হবে। তাই, α এবং β মানগুলি ধাতুর উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হবে।

প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টর বা RTD এর নির্মাণ

নির্মাণ প্রক্রিয়াটি এমনভাবে হয় যে তারটি একটি ফর্ম (কয়েলে) এবং একটি নোটড মাইকা ক্রস ফ্রেমে জড়ানো হয় যাতে ছোট আকার, তাপ পরিবহন এবং উচ্চ তাপ স্থানান্তর পাওয়া যায়। শিল্প প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টরগুলিতে, কয়েলটি স্টেইনলেস স্টিল সিথ বা সুরক্ষামূলক টিউব দ্বারা সুরক্ষিত থাকে।

তাই, তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হলেও তারের প্রায় কোনো প্রাকৃতিক চাপ থাকে না। যদি তারের চাপ বৃদ্ধি পায়, তাহলে তারের প্রতিরোধ পরিবর্তিত হবে, যা অনাকাঙ্ক্ষিত। তাই, আমরা তাপমাত্রার পরিবর্তন ছাড়া অন্য কোনো অনাকাঙ্ক্ষিত পরিবর্তন দ্বারা তারের প্রতিরোধ পরিবর্তিত করতে চাই না। এটি প্ল্যান্ট পরিচালনার সময় RTD রক্ষণাবেক্ষণেও উপযোগী। মাইকা স্টিল সিথ এবং প্রতিরোধ তারের মাঝে বিদ্যুৎ বিচ্ছেদনের জন্য স্থাপন করা হয়। প্রতিরোধ তারে কম চাপ থাকায়, এটি মাইকা শীটের উপর সতর্কভাবে জড়ানো হয়। চিত্র-2 একটি শিল্প প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টরের কাঠামোগত দৃশ্য দেখায়।

RTD এর সিগন্যাল শর্তাবলী

আমরা বাজারে এই RTD পেতে পারি। কিন্তু আমাদের জানা দরকার যে এটি ব্যবহার করার প্রক্রিয়া এবং সিগন্যাল শর্তাবলী সার্কিট করার প্রক্রিয়া। তাই, লিড তারের ত্রুটি এবং অন্যান্য ক্যালিব্রেশন ত্রুটি কমানো যায়। এই RTD-তে, তাপমাত্রার সাপেক্ষে প্রতিরোধের পরিবর্তন খুব কম।

তাই, RTD মান একটি ব্রিজ সার্কিট ব্যবহার করে মাপা হয়। ব্রিজ সার্কিটে ধ্রুবক বিদ্যুৎ প্রবাহ সরবরাহ করা হয় এবং ফলস্বরূপ প্রতিরোধের উপর ভোল্টেজ পতন মাপা হয়। তারপর থেকে, RTD প্রতিরোধ গণনা করা যায়। তারপর, তাপমাত্রা নির্ধারণ করা যায়। এই তাপমাত্রা নির্ধারণ করা হয় RTD প্রতিরোধ মান ক্যালিব্রেশন সমীকরণ ব্যবহার করে রূপান্তর করে। নিম্নলিখিত চিত্রগুলিতে RTD এর বিভিন্ন মডিউল দেখানো হয়।



দুই তারের RTD ব্রিজে, ডামি তার নেই। চিত্র-3 এ দেখানো হয়েছে অবশিষ্ট দুই প্রান্ত থেকে আউটপুট নেওয়া হয়। কিন্তু লিড তারের প্রতিরোধ বিবেচনা করা খুব গুরুত্বপূর্ণ, কারণ লিড তারের ইমপিডেন্স তাপমাত্রা পড়ার উপর প্রভাব ফেলতে পারে। তিন তারের RTD ব্রিজ সার্কিটে C ডামি তার সংযুক্ত করে এই প্রভাব কমানো হয়।

যদি A এবং B তারগুলি দৈর্ঘ্য এবং অনুভূমিক ক্ষেত্রফলের দিক থেকে সঠিকভাবে মিলানো হয়, তাহলে তাদের ইমপিডেন্স প্রভাব বাতিল হবে কারণ প্রতিটি তার বিপরীত অবস্থানে থাকে। তাই, ডামি তার C একটি সেন্স লিড হিসাবে কাজ করে এবং এটি কোনো প্রবাহ বহন করে না। এই সার্কিটগুলিতে, আউটপুট ভোল্টেজ তাপমাত্রার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। তাই, আমাদের একটি ক্যালিব্রেশন সমীকরণ প্রয়োজন যাতে তাপমাত্রা নির্ণয় করা যায়।

টিপ