RTDs ותרמוצופים: חיישני טמפרטורה עיקריים
חיישני התנגדות לטמפרטורה (RTDs) ותרמוצופים הם שני סוגי חיישני טמפרטורה בסיסיים. בעוד שניהם משמשים לתפקיד העיקרי של מדידת טמפרטורה, העקרונות ההפעלה שלהם שונים באופן מהותי.
RTD מתבסס על השינוי המחזוי בהתנגדות החשמלית של אלמנט מתכת יחיד ככל שהטמפרטורה משתנה. לעומת זאת, תרמוצוף פועל על בסיס אפקט זיבק, שבו מתח חשמלי (כוח חשמלי מושרה, EMF) נוצר בנקודות הקשר בין שתי מתכות שונות, ומתח זה מתאים להבדל בטמפרטורה.
מעבר לשני אלה, מכשירי מדידת טמפרטורה אחרים נפוצים כוללים תרסטטים ותרמיסטורים. חיישני טמפרטורה באופן כללי פועלים על ידי גילוי שינויים פיזיים - כגון התנגדות או מתח - שמתאימים לאנרגיה תרמית בתוך מערכת. לדוגמה, ב-RTD, שינויים בהתנגדות משקפים שינויים בטמפרטורה, בעוד בתרמוצוף, שינויים ב-EMF מצביעים על שינויים בטמפרטורה.
למטה, אנחנו חוקרות את ההבדלים העיקריים בין RTDs לתרמוצופים, מעבר לעקרונות ההפעלה הבסיסיים שלהם.
הגדרת RTD
RTD הוא קיצור של Resistance Temperature Detector. הוא קובע טמפרטורה על ידי מדידת ההתנגדות החשמלית של אלמנט הגילוי המתכתי. ככל שהטמפרטורה עולה, ההתנגדות של חוט המתכת עולה; ובאופן הפוך, היא יורדת ככל שהטמפרטורה יורדת. הקשר הניתן לחיזוי הזה בין התנגדות לטמפרטורה מאפשר מדידת טמפרטורה מדוייקת.
מתכות עם עקומות התנגדות-טמפרטורה מאפיינות טוב מוכנסות בדרך כלל לבניית RTD. חומרים נפוצים כוללים נחושת, ניקל ופלטינה. פלטינה היא הנפוצה ביותר בשל יציבותהcellent והליניאריות שלה לאורך טווח טמפרטורות רחב (בדרך כלל -200°C עד 600°C). ניקל, אם כי זול יותר, מפגין התנהגות לא ליניארית מעל 300°C, דבר המגביל את השימוש בו.
הגדרת תרמוצוף
תרמוצוף הוא חיישן תרמו-חשמלי שמפיק מתח בתגובה להבדלים בטמפרטורה באמצעות אפקט התרמו-חשמלי (זיבק). הוא מורכב משני חוטי מתכת שונים המחוברים בקצה אחד (נקודות הקשר המדידה). כאשר נקודות הקשר חשופות לחום, מתח מופק ביחס להבדל הטמפרטורה בין נקודות הקשר המדידה לנקודות הקשר ההférence (קרה).
שילובים שונים של מתכות מייצרים טווחי טמפרטורה ואפיונים יוצאי דופן שונים. סוגים נפוצים כוללים:
סוג J (ברזל-קונסטנטן)
סוג K (כרומל-אלומל)
סוג E (כרומל-קונסטנטן)
סוג B (פלטינה-רודיום)
etypes הסטנדרטיים מאפשרים לתרמוצופים לפעול בטווח רחב, בדרך כלל מ-200°C ועד מעל 2000°C, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים בטמפרטורות גבוהות. תרמוצופים ידועים גם כמדדי טמפרטורה תרמו-חשמליים.
הבדלים עיקריים בין RTD לתרמוצוף
מסקנה
RTDs ותרמוצופים מציעים יתרונות וחסרונות ייחודיים, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים שונים. RTDs מועדפים במקום שבו דיוק, יציבות ותאימות חוזרת חשובים, כמו במעבדות ובשליטה בתהליכים תעשייתיים. תרמוצופים הם האידאליים ליישומים הדורשים טווח טמפרטורות רחב, תגובה מהירה ויעילות עלויות, במיוחד בסביבות טמפרטורות גבוהות. בחירה בין השניים בסופו של דבר תלויה בדרישות הספציפיות של היישום, כולל טווח טמפרטורות, דיוק, זמן תגובה ותקציב.
