RTD-d ja termopaad: olulised temperatuurisensorid
Vastuseohindajad (RTD-d) ja termopaad on kaks põhiline temperatuurisensoritüüpi. Kuigi mõlemad peamiselt mõõtavad temperatuuri, nende tööpõhimõtted erinevad oluliselt.
RTD sõltub ühe metalli elemendi elektrilise vastuse muutusest, mis muutub ennustatavalt temperatuuriga. Vastupidises seisundis toimib termopaar Seebecki efekti alusel, kus kahe erineva metalli ühenduspunktis genereeritakse võimuvoolu (elektromotorkäigu, EMF) erinevus, mis vastab temperatuurierinevusele.
Nende kahe kõrval on tavalisi temperatuurisensorite tüüpe veel termostaadid ja termistoorid. Üldiselt toimivad temperatuurisensorid füüsika muutuste tuvastamisel, nagu vastus või võimuvool, mis korreleeruvad süsteemi soojusenergiaga. Näiteks RTD-s vastuse muutused näitavad temperatuurimuutusi, samas kui termopaaris EMF muutused viitavad temperatuuridekineerimisele.
Järgmisel osal uurime RTD-de ja termopaaride vahelisi olulisi erinevusi, mis ulatuvad nende põhitööpõhimõtete kaugemale.
RTD definitsioon
RTD tähistab Vastuseohindaja. See määrab temperatuuri, mõõtides metallilise tuvastuselemendi elektrilist vastust. Kui temperatuur kasvab, siis metalli juhe vastus suureneb; vastupidi, kui temperatuur langeb, siis vastus väiksemaks muutub. See ennustatav vastuse-temperatuuri seos võimaldab täpset temperatuuri mõõtmist.
RTD-e konstrueerimisel kasutatakse tavaliselt metaale, millel on hästi kirjeldatud vastuse-temperatuuri käikud. Tavalised materjalid hõlmavad kuparit, nikkelit ja platina. Platina on kõige laiemini levinud, kuna tal on suurepärane stabiilsus ja lineaarsus laia temperatuurivalikus (tavaliselt -200°C kuni 600°C). Nikkel, olla odavam, näitab mitte-lineaarse käitumist üle 300°C, piirides selle kasutamist.
Termopaadi definitsioon
Termopaar on termoelektriline sensor, mis genereerib võimuvoolu vastuseks temperatuurierinevustele Seebecki efekti kaudu. See koosneb kahest erinevast metallijuhest, mis on ühendatud ühel otsal (mõõtmispunkt). Kui see punkt on soojuses, siis tekib võimuvool, mis on proportsionaalne mõõtmispunkti ja viitepunkti (järska) temperatuurierinevusega.
Erinevad metallikombineerimised annavad erinevaid temperatuurivalikuid ja väljundomadusi. Tavalised tüübid hõlmavad:
Tüüp J (Raud-Konstantan)
Tüüp K (Kroomel-Alumel)
Tüüp E (Kroomel-Konstantan)
Tüüp B (Plaatina-Roodium)
Need standardiseeritud tüübid võimaldavad termopaaritel töötada laia temperatuurivalikus, tavaliselt -200°C-st üle 2000°C-ni, mis muudab need sobivaks kõrgete temperatuuride rakendusteks. Termopaaire nimetatakse ka termoelektrilisteks termomeetriteks.
RTD ja termopaari vahelised olulised erinevused
Järeldus
Mõlemad RTD-d ja termopaarid pakuvad unikaalseid eeliseid ja piiranguid, mis muudavad need sobivaks erinevateks rakendusteks. RTD-d eelistatakse sellistes valdkondades, kus on vaja kõrget täpsust, stabiilsust ja repeatabelsust, nagu laborites ja teostejuhtimises. Termopaaresid on ideaalsed rakendustes, mis nõuavad laia temperatuurivalikut, kiiret reageerimist ja kulusäästlikkust, eriti kõrgete temperatuuride keskkonnas. Valik vahel sõltub lõplikult konkreetse rakenduse nõuetest, sealhulgas temperatuurivalikust, täpsusest, reageerimisaegast ja eelarvest.
