Cảm biến nhiệt độ RTD là gì?

Cảm biến nhiệt độ RTD là gì?

 

RTD - hoặc Máy dò nhiệt độ điện trở - là cảm biến nhiệt độ có chứa một điện trở thay đổi giá trị điện trở khi nhiệt độ của nó thay đổi. RTD phổ biến nhất là Pt100. Chúng đã được sử dụng trong nhiều năm để đo nhiệt độ trong các quy trình trong phòng thí nghiệm và công nghiệp, và đã nổi tiếng về độ chính xác, độ lặp lại và độ ổn định.

Hầu hết các phần tử RTD bao gồm một chiều dài của dây cuộn mịn quấn quanh lõi gốm hoặc thủy tinh. Phần tử này thường khá mỏng manh, vì vậy nó thường được đặt bên trong một đầu dò có vỏ bọc để bảo vệ nó. Phần tử RTD được làm từ vật liệu tinh khiết có khả năng chịu đựng ở các nhiệt độ khác nhau đã được ghi nhận. Vật liệu có sự thay đổi có thể dự đoán được về điện trở khi nhiệt độ thay đổi; chính sự thay đổi có thể đoán trước này được sử dụng để xác định nhiệt độ.

Pt100 là một trong những cảm biến nhiệt độ chính xác nhất. Nó không chỉ cung cấp độ chính xác tốt mà còn cung cấp độ ổn định và độ lặp lại tuyệt vời. Hầu hết tiêu chuẩn OMEGA pt100 tuân theo DIN-IEC Class B. Pt100 cũng tương đối miễn nhiễm với nhiễu điện và do đó rất phù hợp để đo nhiệt độ trong môi trường công nghiệp, đặc biệt là xung quanh động cơ, máy phát điện và các thiết bị điện áp cao khác.

Tiêu chuẩn RTD

Có hai tiêu chuẩn cho Pt100 RTD : tiêu chuẩn Châu Âu, còn được gọi là tiêu chuẩn DIN hoặc IEC, ( Bảng nhiệt độ so với điện trở RTD ) và tiêu chuẩn Mỹ ( Bảng nhiệt độ so với điện trở RTD ). Tiêu chuẩn Châu Âu được coi là tiêu chuẩn toàn cầu cho RTDs bạch kim. Tiêu chuẩn này, DIN / IEC 60751 (hoặc đơn giản là IEC751), yêu cầu RTD phải có điện trở 100,00 O ở 0 ° C và hệ số nhiệt độ của điện trở (TCR) 0,00385 O / O / ° C từ 0 đến 100 ° C.

Có hai dung sai điện trở được quy định trong DIN / IEC751:

Loại A = ± (0,15 + 0,002 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,06 O ở 0ºC

Loại B = ± (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,12 O ở 0ºC

Hai dung sai điện trở được sử dụng trong công nghiệp là:

1/3 DIN = ± 1/3 * (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,10 O ở 0ºC

1/10 DIN = ± 1/10 * (0,3 + 0,005 * t) ° C hoặc 100,00 ± 0,03 O ở 0ºC

Tìm hiểu thêm về công thức này tại đây . Dung sai phần tử càng lớn, cảm biến sẽ càng lệch khỏi đường cong tổng quát và càng có nhiều biến thể từ cảm biến này sang cảm biến khác (khả năng hoán đổi cho nhau).

Có những loại RTD nào?

Máy dò nhiệt độ điện trở (RTD) hiện nay thường có thể được phân loại thành một trong hai loại RTD cơ bản, tùy thuộc vào cách cấu tạo phần tử cảm biến nhiệt độ của chúng . Một loại RTD chứa các phần tử màng mỏng và loại RTD khác chứa các phần tử dây quấn. Mỗi loại phù hợp nhất để sử dụng trong các môi trường và ứng dụng nhất định.

Việc phát minh ra nhiệt kế điện trở có thể thực hiện được nhờ phát hiện ra rằng độ dẫn điện của kim loại giảm có thể dự đoán được khi nhiệt độ của chúng tăng lên. Nhiệt kế điện trở đầu tiên được lắp ráp từ dây đồng cách điện, pin và điện kế vào năm 1860. Tuy nhiên, nhà phát minh ra nó, CW Siemens, đã sớm phát hiện ra rằng nguyên tố bạch kim mang lại kết quả đọc chính xác hơn ở một phạm vi nhiệt độ rộng hơn nhiều. Bạch kim vẫn là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong đo nhiệt độ sử dụng các phần tử cảm biến RTD ngày nay.

RTD màng mỏng

Các phần tử RTD màng mỏng được tạo ra bằng cách lắng một lớp kim loại rất mỏng (thường là bạch kim) lên vật liệu nền gốm. Màng kim loại được cắt hoặc khắc bằng laser thành một mẫu mạch điện cung cấp lượng điện trở cụ thể. Sau đó , các dây dẫn được gắn vào , và một lớp phủ thủy tinh bảo vệ mỏng được áp dụng cho toàn bộ phần tử.

Đây là loại RTD phổ biến vì độ chắc chắn, độ tin cậy và giá thành rẻ. Các phần tử màng mỏng có khả năng chống va đập hoặc rung động tốt hơn các loại RTD khác. Cấu hình phẳng của chúng tạo nên sự linh hoạt trong thiết kế, cho phép sử dụng chúng trong nhiều ứng dụng điều khiển và thiết bị công nghiệp khác nhau. Nhiều tùy chọn kháng, dung sai, kích thước và hình dạng cũng có sẵn.

RTDs quấn dây

Trong kiểu quấn dây của RTD, phần tử cảm biến bao gồm một cuộn dây siêu mỏng nhỏ (thường là bạch kim). Cuộn dây này có thể được đóng gói bên trong ống gốm hoặc thủy tinh (cấu tạo phổ biến nhất) hoặc dây có thể được quấn xung quanh bên ngoài vật liệu vỏ bằng gốm hoặc thủy tinh. Các phần tử cảm biến RTD quấn dây có thể dễ dàng được chế tạo thành các đầu dò pt100 bằng cách gắn chúng vào bên trong ống hoặc vỏ bọc kim loại . Điều này bảo vệ chúng khỏi môi trường xung quanh và tăng độ bền của chúng. Chúng cũng có thể được lắp vào vỏ tùy chỉnh.

RTD quấn dây (đặc biệt là loại cuộn dây bên trong) là loại RTD chính xác nhất. Những chiếc có lõi thủy tinh có thể dễ dàng ngâm trong nhiều chất lỏng, trong khi những chiếc có lõi gốm có thể được sử dụng để đo chính xác nhiệt độ cực cao. Tuy nhiên, chúng đắt hơn để sản xuất so với các loại màng mỏng, đòi hỏi lao động có tay nghề cao và cơ sở lắp ráp tiên tiến. Chúng cũng có xu hướng nhạy cảm với rung động hơn.

---

Cảm biến pt100 3 dây, Cách kiểm tra cảm biến Pt100, Cảm biến nhiệt độ Pt100 4 dây, Cảm biến Pt100, Cảm biến nhiệt độ RTD PT100, Giá cảm biến nhiệt độ Pt100, Cảm biến nhiệt độ pt100 dạng dây