Сопротивление температурный детектор немесе RTD | Еріктіру және құрылыс принципі

Сірік температурасын анықтаушы (RTD) деген не?

Сірік температурасын анықтаушы (мұнда сірік термометрі немесе RTD) - бұл электрондық прибор, ол сіріктің сопротивления өлшемдерін пайдаланып температураны анықтайды. Бұл сірік температуралық сенсор деп аталады. Егер жоғары деңгейде дәлдікпен температураны өлшеу келсе, RTD ідеалды шешім болады, өйткені ол ширек температура аралығында өте жақсы сызықтық қасиеттерге ие. Температураны өлшеуге басқа кең тараған электрондық приборлар: термопара немесе термистор.

Металдың сопротивлениясы температуралық өзгерістерге байланысты өзгеруі мына формула бойынша беріледі,

Мұнда, Rt және R0 - toC және t0oC температурасындағы сопротивления мәндері. α және β - металдарға байланысты тұрақты.

Бұл өте зерт температура аралығы үшін берілген. Кіші температура аралығы үшін формула мына түрде болады,

RTD приборларында Мис, Никель және Платина өте кеңістікке таралған металлдар. Бұл үш металл температура өзгерістеріне байланысты өзінің сопротивлениясын өзгертеді. Бұл сопротивление-температура қасиеттері деп аталады.

Платина 650°C температура аралығында қолданылады, ал Мис және Никель 120°C және 300°C температура аралығында қолданылады. 1-суретте үш әртүрлі металлдың сопротивление-температура қасиеттері кестесі көрсетілген. Платинаның сопротивлениясы температура өзгерісіне байланысты 0.4 омға өзгереді.

Платинаның тазалығы R100 / R0 өлшемдері арқылы тексеріледі. Өйткені, RTD үшін қолданылатын материалдар таза болуы керек. Егер таза болмаса, ол традициондық сопротивление-температура графигінен айрылады. Сондықтан, α және β мәндері металлдарға байланысты өзгереді.

Сірік температурасын анықтаушы (RTD) құрылымы

Құрылымы төменгі мика кросс рамкасына спираль түрінде намытылған сірікпен жасалады, осындай құрылым сіріктің өлшемдерін кішірейтеді, термодинамикалық құбылыс уақытын азайтады және жылдам термодинамикалық құбылыс жасалады. Индустриялық RTD-лерде спираль нержиплейт жабықтыру құбырғы немесе қорғау құбырғымен қорғалған.

Сонымен, температура өзгерісімен сіріктің ұзындығы өзгеріп, физикалық жаңарту өзгешеліктері елімделеді. Егер сіріктегі жаңарту өссе, онда күш өседі. Осы себептен, сіріктің сопротивлениясы өзгереді, бұл қажет емес. Сондықтан, сіріктің сопротивлениясы температура өзгерісінен басқа өзгерістерден өзгермеуі керек. Бұл RTD қызметкерлеріне да қолайлы. Мика сірік мен нержиплейт құбырғы арасына қойылады, осымен электр құбылысы қолданылады. Сіріктегі аз жаңарту үшін, ол мика тақтасына қараңғы қойылады. 2-суретте индустриялық сірік температурасын анықтаушының құрылымы көрсетілген.

RTD сигналды өңдеуі

Біз RTD-ді сатып алсақ, оны қалай қолдануымыз керек және сигналды өңдеу схемасын қалай жасауымыз керек туралы білуіміз керек. Сондықтан, сіріктердің және басқа қою қателерін минималдау мүмкін. RTD-де сопротивления мәндері температураға қатысты өте аз өзгереді.

Сонымен, RTD мәндері мост схемасы арқылы өлшенеді. Мост схемасына тұрақты электр ток ұсытылып, сопротивленияндағы құбылыс өлшенеді. Сонымен, RTD сопротивлениясы есептеледі. Сондықтан, температура да анықталады. Бұл температура RTD сопротивления мәнін калибровка формуламен айналдыру арқылы анықталады. RTD модулдері төменгі суреттерде көрсетілген.



Екі сірік RTD мостында, туынды сірік жоқ. Суретте көрсетілгендей, қалған екі ұшынан шығыс алынатын. Бірақ, сіріктердің ұзақтығы және көлемі бойынша А және В сіріктері тең болғанда, олардың импеданс әсерлері бір-бірін тезіреді, өйткені әр сірік бір-бірімен карама-каршы орналасқан. Сондықтан, туынды сірік C RTD сопротивлениясындағы құбылыс өлшемін өлшенетін сенсор ретінде қызмет етеді және ол ток ұстауды.

Бұл схемаларда, шығыс құбылыс температуралық пропорционалды. Сондықтан, температураны табу үшін бір калибровка формуласы қажет.

Үш сірік RTD схемасы үшін формулалар

Егер VS және VO мәндері белгілі болса, Rg табуға болады, сондықтан температура мәні калибровка формуласы арқылы табылады. Енді, R1 = R2 деп ұйғарайық:

Егер R3 = Rg; онда VO = 0 және мост теңленеді. Бұл қолмен іске асырылған, бірақ қолмен есептеу керек болмаса, біз 3-формуласын шешіп, Rg өрнегін таба аламыз.