RTD와 열전대 | 주요 차이점 및 응용 분야

RTDs와 열전대: 주요 온도 센서

저항 온도 검출기(RTDs)와 열전대는 두 가지 기본적인 종류의 온도 센서입니다. 둘 다 주요 기능으로 온도를 측정하지만, 작동 원리는 상당히 다르습니다.

RTD는 단일 금속 요소의 전기 저항이 온도에 따라 예측 가능한 변화를 보이는 것을 이용합니다. 반면, 열전대는 두 가지 다른 금속의 접합부에서 발생하는 전압 차이(전기 동력, EMF)를 기반으로 작동하며, 이 전압은 온도 차이에 해당합니다.

이 외에도 일반적인 온도 감지 장치로는 온도 조절기와 열변저가 있습니다. 일반적으로 온도 센서는 저항이나 전압과 같은 물리적 변화를 감지하여 시스템 내의 열 에너지를 측정합니다. 예를 들어, RTD에서는 저항 변화가 온도 변화를 반영하고, 열전대에서는 EMF의 변화가 온도 변화를 나타냅니다.

아래에서는 RTD와 열전대의 주요 차이점을 더 깊게 탐구합니다.

RTD의 정의

RTD는 저항 온도 검출기를 의미합니다. 금속 감지 요소의 전기 저항을 측정하여 온도를 결정합니다. 온도가 증가할수록 금속 선의 저항이 증가하고, 온도가 감소할수록 저항이 감소합니다. 이러한 예측 가능한 저항-온도 관계는 정확한 온도 측정을 가능하게 합니다.

RTD 제작에는 저항-온도 곡선이 잘 특성화된 금속이 주로 사용됩니다. 일반적인 재료로는 구리, 니켈, 백금이 있습니다. 백금은 광범위한 온도 범위(-200°C부터 600°C까지)에서 우수한 안정성과 선형성을 갖추어 가장 널리 사용됩니다. 니켈은 비용이 낮지만 300°C 이상에서는 비선형적인 행동을 나타내므로 사용이 제한됩니다.

열전대의 정의

열전대는 열전기 효과를 통해 온도 차이에 대응하여 전압을 생성하는 열전기 센서입니다. 두 가지 다른 금속 선이 한쪽 끝에서 결합되어 있는 것으로 구성되며 (측정 접점). 이 접점이 열에 노출되면 측정 접점과 참조(냉각) 접점 사이의 온도 차에 비례하는 전압이 발생합니다.

다른 금속 조합은 다양한 온도 범위와 출력 특성을 제공합니다. 일반적인 유형으로는:

• Type J (철-콘스탄탄)

• Type K (크롬엘-알루멜)

• Type E (크롬엘-콘스탄탄)

• Type B (백금-로듐)

이 표준화된 유형은 열전대가 -200°C에서 2000°C 이상의 광범위한 온도 범위에서 작동할 수 있도록 하여 고온 환경에 적합합니다. 열전대는 열전기 온도계라고도 알려져 있습니다.

RTD와 열전대의 주요 차이점

결론

RTD와 열전대 모두 독특한 장점과 제한 사항을 가지고 있어 서로 다른 응용 분야에 적합합니다. RTD는 실험실 및 산업 공정 제어와 같이 높은 정확성, 안정성, 재현성이 필요한 경우에 선호됩니다. 열전대는 광범위한 온도 범위, 빠른 응답, 비용 효율성이 필요한 경우, 특히 고온 환경에서 이상적입니다. 두 가지 중 선택은 특정 응용 분야의 요구 사항, 즉 온도 범위, 정확성, 응답 시간, 예산 등에 따라 달라집니다.