Hitastigamælir eða RTD | Bygging og virkni

Hva er RTD (hitastigsveitari)?

Hitastigsveitari (kendur einnig sem hitastigsveitari eða RTD) er rafræn tæki sem notað er til að ákvarða hitastig með því að mæla viðmótspásskyldingu elektrískrar snúr. Þessi snúr er kölluð hitastigseinkenni. Ef við viljum mæla hitastig með hágildi, er RTD besta lausnin, vegna gott línulegra eiginleika yfir stórt svæði af hitastigi. Aðrir algengir rafræn tæki til að mæla hitastig eru þermokoppill eða þermistor.

Breyting viðmótspásskyldingar metulsins samkvæmt breytingu hitastigsins er gefin sem,

Þar sem, Rt og R0 eru viðmótspásskyldingargildin við toC og t0oC hitastigi. α og β eru fastar sem háka á metlum.

Þetta útfyrir fyrir mikilvæg spönn hitastigs. Fyrir litla spönn hitastigs, getur útfyrir verið,

Í RTD tækjum; er kopar, nikkel og platinum almennt notað. Þessir þrír metlar hafa mismunandi viðmótspásskyldingarbreytingar í hlutfalli við hitastigsbreytingar. Þetta kallast viðmótspásskyldingar-hitastigseiginleikar.

Platinum hefur hitastigsspönnina 650oC, en kopar og nikkel hafa 120oC og 300oC ásamt. Mynd 1 sýnir viðmótspásskyldingar-hitastigseiginleikakurvuna fyrir þrjá mismunandi metla. Fyrir platinum breytist viðmótspásskyldingin um næstum 0.4 ohms fyrir hvern gráðugrad Celsius af hitastig.

Renna platinums er athugað með því að mæla R100 / R0. Vegna þess að hvaða efni sem við notum til að framleiða RTD ætti að vera renn. Ef það er ekki renn, mun það brotna frá venjulegri viðmótspásskyldingar-hitastigsgrein. Svo, α og β gildi munu breytast eftir metlum.

Hönnun hitastigsveitarinnar eða RTD

Hönnunin er venjulega þannig að snúrin er vafin á form (í spöng) á notkuðu mica krossramma til að ná minni stærð, bæta hitamisferð til að minnka svarið tíma og fá hægt hitamisferðarhag. Í verklegu RTD er spöngin vernduð með rustfjöllum sheath eða verndarrammi.

Svo, lýsingarnar eru neðanverðar eins og snúrin breytist og lengd snúrarsins eykur með hitastigsbreytingu. Ef spennan á snúran er aukin, þá aukast þegar tension. Af því, mun viðmótspásskylding snúrans breytast, sem er óþarfi. Svo, við viljum ekki breyta viðmótspásskyldingu snúrarsins af neinum óskiljanlegt breytingar nema hitastigsbreytingar. Þetta er einnig gagnlegt við viðhaldi RTD meðan planta er í virkni. Mica er sett milli rustfjöllasheath og viðmótspásskyldingarsnúr fyrir betra elektrísku skydd. Veginn mínar straining í viðmótspásskyldingarsnúr, ætti hann að vera varalega vafinn yfir mica blað. Mynd 2 sýnir byggingarmynd af verklegu hitastigsveitarinnar.

Signal Conditioning af RTD

Við getum fengið þetta RTD á markað. En við verðum að vita ferlið hvernig á að nota það og hvernig á að gera signal conditioning skemmun. Svo, leid snúrareiningar og aðrar kalibreringsvilla geta verið lækt. Í þessum RTD er breyting viðmótspásskyldingargildis mjög lítil í hlutfalli við hitastig.

Svo, RTD gildið er mælt með brúunarskemu. Með því að veita fastan rafstraum í brúunarskemmunni og mæla niðurstöðuna spenna fall á mótlægi, getur RTD viðmótspásskylding verið reiknuð. Þannig, getur hitastig verið ákveðið. Þetta hitastig er ákveðið með því að umbreyta RTD viðmótspásskyldingargildi með kalibreringargrein. Efnisorð RTD eru sýnd í myndum fyrir neðan.



Í tveggja snúra RTD Brúun, er dumm snúra ekki til staðar. Úttakið er tekið frá örum tveimur eins og sýnt er í mynd 3. En viðmótspásskyldingar viðmótspásskyldingar snúranna er mikilvægt að taka tillit til, vegna þess að viðmótspásskyldingar snúranna geta áhrif á hitastig lesing. Þetta áhrif er lækt í þrem snúrum RTD brúunarskemu með því að tengja dumm snúru C.

Ef snúrarnar A og B eru passaðar rétt í hlutfalli við lengd og tvíþvermal, þá munu áhrif þeirra viðmótspásskyldingar eyða vegna þess að hver snúra er í mótsæðri stöðu. Svo, dumm snúra C virkar sem sense lead til að mæla spennufall á viðmótspásskyldingar RTD og hanir engan straum. Í þessum skemmunum, er úttaksspennan beint hlutfallsleg við hitastig. Svo, við þurfum eina kalibreringargrein til að finna hitastig.

Útfyrir fyrir þrjár snúrar RTD Skemu

Ef við vitum gildin á VS og VO, getum við fundið Rg og svo getum við fundið hitastig með kalibreringargrein. Nú, gerum ráð fyrir R1 = R2:

Ef R3 = Rg; þá VO = 0 og brúunin er jafnvægd. Þetta má gera handvirkt, en ef við viljum ekki gera handvirkt reikning, getum við bara leyst grein 3 til að fá útfyrir fyrir Rg.

Þetta útfyrir fyrir, ef leið snúrareiningar RL = 0. Ef RL er til staðar í tilteknum tilfelli, þá verður útfyrir fyrir Rg