RTDs vs Thermocouples | Key Differences & Applications Mga RTD kontra Mga Termocupla | Pangunahing mga Pagkakaiba at mga Application

RTDs at Thermocouples: Mga Pangunahing Sensor ng Temperatura

Ang Resistance Temperature Detectors (RTDs) at thermocouples ay dalawang pundamental na uri ng sensor ng temperatura. Habang parehong naglalayong sukatin ang temperatura, may malaking pagkakaiba ang kanilang mga prinsipyong operasyonal.

Ang isang RTD ay umasa sa maipagpaparating na pagbabago sa electrical resistance ng iisang metal element bilang ang temperatura ay nagbabago. Sa kabilang banda, ang isang thermocouple ay gumagana batay sa Seebeck effect, kung saan isinasagawa ang voltage difference (electromotive force, EMF) sa junction ng dalawang di-parehong metals, at ang voltage na ito ay tumutugon sa pagkakaiba-iba ng temperatura.

Sa ibaba ng dalawang ito, ang iba pang karaniwang mga device para sa pagsusukat ng temperatura ay kinabibilangan ng thermostats at thermistors. Sa pangkalahatan, ang mga sensor ng temperatura ay gumagana sa pamamagitan ng pag-detect ng pisikal na pagbabago—tulad ng resistance o voltage—na may kaugnayan sa thermal energy sa loob ng isang sistema. Halimbawa, sa isang RTD, ang mga pagbabago sa resistance ay nagpapakita ng mga pagbabago sa temperatura, habang sa isang thermocouple, ang mga pagbabago sa EMF ay nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa temperatura.

Sa ibaba, inaalamin namin ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng RTDs at thermocouples, na lumalampas sa kanilang mga basic operating principles.

Pagsasalarawan ng RTD

Ang RTD o Resistance Temperature Detector ay nagtatakda ng temperatura sa pamamagitan ng pagsukat ng electrical resistance ng isang metallic sensing element. Bilang ang temperatura ay tumaas, ang resistance ng metal wire ay tumaas din; sa kabaligtaran, ito ay bumababa kapag ang temperatura ay bumaba. Ang maipagpaparating na ugnayan ng resistance-temperature na ito ay nagbibigay ng wastong pagsukat ng temperatura.

Ang mga metal na may maipagpaparating na resistance-temperature curves ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng RTD. Ang mga karaniwang materyales ay kinabibilangan ng copper, nickel, at platinum. Ang platinum ang pinakamalaganap na ginagamit dahil sa kanyang mahusay na estabilidad at linearidad sa malawak na range ng temperatura (karaniwang -200°C hanggang 600°C). Ang nickel, bagama't mas mura, ay nagpapakita ng hindi linear na pag-uugali sa itaas ng 300°C, na nagpapahintulot ng limitadong paggamit.

Pagsasalarawan ng Thermocouple

Ang isang thermocouple ay isang thermoelectric sensor na nag-generate ng voltage bilang tugon sa mga pagkakaiba-iba ng temperatura sa pamamagitan ng thermoelectric (Seebeck) effect. Ito ay binubuo ng dalawang di-parehong metal wires na sumasama sa isang dulo (ang measuring junction). Kapag ang junction na ito ay na-expose sa init, isinasagawa ang isang voltage na proporsyonal sa pagkakaiba-iba ng temperatura sa pagitan ng measuring junction at ang reference (cold) junction.

Ang iba't ibang kombinasyon ng metal ay nagbibigay ng iba't ibang temperature ranges at output characteristics. Ang mga karaniwang uri ay kinabibilangan ng:

• Type J (Iron-Constantan)

• Type K (Chromel-Alumel)

• Type E (Chromel-Constantan)

• Type B (Platinum-Rhodium)

Ang mga itinalagang uri na ito ay nagbibigay-daan para sa thermocouples upang mag-operate sa malawak na range, karaniwang mula -200°C hanggang sa higit sa 2000°C, na nagpapahintulot sa kanila na angkop para sa high-temperature applications. Kilala rin ang mga thermocouples bilang thermoelectric thermometers.

Mga Pangunahing Pagkakaiba sa Pagitan ng RTD at Thermocouple

Kakulungan

Ang parehong RTDs at thermocouples ay nagbibigay ng iba't ibang mga abilidad at limitasyon, na nagpapahintulot sa kanila na angkop para sa iba't ibang aplikasyon. Ang RTDs ang pinili kung saan ang mataas na katumpakan, estabilidad, at repeatability ang mahalaga, tulad ng sa laboratory at industrial process control. Ang thermocouples naman ang ideyal para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng malawak na range ng temperatura, mabilis na tugon, at cost-effectiveness, lalo na sa high-temperature environments. Ang pagpipili sa pagitan ng dalawang ito ay depende sa partikular na mga pangangailangan ng aplikasyon, kasama ang range ng temperatura, katumpakan, response time, at budget.