Odporové teploměry

<img src=“https://owen.ru/forum/images/icons/icon1.png“ />Odporové teploměry

Odporové teploměry (RT) – jedná se o teplotní čidla, jejichž princip činnosti je založen na změně elektrického odporu vlivem teploty. Jak zjistit, jaký typ vozidla potřebujete? Dnes se podíváme na hlavní charakteristiky nejčastěji používaných termistorů.

1. NSH je nejdůležitější charakteristika vozidla!

NSC (nominální statická charakteristika) – je funkce nebo tabulka hodnot, která definuje vztah „odpor – teplota“.

Obrázek ukazuje, že rozsah měření teploty závisí na NSC.
O čem nám NSH řekne? [/ COLOR]
• Odpor R0 (50 Ohm, 100 Ohm, 500 Ohm, 1000 Ohm)
• Materiál citlivého prvku (měď, platina)
• Teplotní koeficient α,
kde:
α=0,00428 ⁰С-1 ​​​​– pro 50 milionů/100 milionů
α=0,00391 ⁰С-1 ​​​​– pro 50P/100P
α=0,00385 ⁰С-1 ​​​​– pro Pt100/Pt500/Pt1000

2. Jaký odpor mám zvolit: 50 Ohm, 100 Ohm nebo 1000 Ohm?

Hlavním principem činnosti TS je změna odporu vlivem teploty.
Ale odpor citlivého prvku se přičítá k odporu komunikačních linek od snímače k ​​zařízení. Na základě toho je lepší použít TS s vyšším odporem, než je odpor komunikační linky. Proto je nejlepší 1000 ohmů.

ALE! Mnoho zařízení neumí s tímto typem NSC pracovat, proto je standardem 50 Ohm a 100 Ohm.
Dříve byly standardem 50ohmové senzory, protože k výrobě vyžadovaly méně materiálu než 100ohmové senzory.

3. Co je lepší: měď nebo platina?

Rozsah měření teploty závisí na materiálu citlivého prvku (SE)

• Měď: -50…+180 ⁰С
• Platina: -196…+500 ⁰С

Ale cena tepelného odporu závisí také na materiálu citlivého prvku: měděné jsou levnější, platinové jsou dražší.

Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu při výběru materiálu, je stabilita a přesnost. GOST R 6651-2009 obsahuje tabulku znázorňující závislost třídy přesnosti na materiálu a rozsahu měření.

4. Jaký je rozdíl mezi 100P a Pt100?

Pro výrobu citlivých prvků existují následující technologie: vinutí/dráty a tenkovrstvé.

• 100P, používané ruskými výrobci, jsou vyráběny drátovou technologií. Tyto TS pracují v širším rozsahu, ale samotný snímač je poměrně objemný.
] • PT100 má tenkovrstvé citlivé prvky. Tenká vrstva kovu je nastříkána na keramický substrát, který tvoří vodivou dráhu, tzv. meandr. Tyto citlivé prvky mají malé rozměry, což umožňuje jejich použití v modelech s malými průměry. Technologie výroby umožňuje také výrobu 500- a 1000ohmových snímačů.

5. Jaká je přesnost?

] Toleranční třída určuje maximální přípustnou odchylku od jmenovité charakteristiky a tato odchylka je nastavena jako funkce teploty – při nule stupňů se zaznamenává nejmenší dovolená odchylka a s poklesem nebo zvýšením teploty se rozsah přípustných hodnot lineárně zvětšuje.
Existují 4 třídy tolerance: AA, A, B, C.

Graf ukazuje:
Třída tolerance B – obecný průmyslový design a je standardem v OWEN.
Třída tolerance A и AA – objednáno pro laboratorní měření.

6. Který výstupní signál je lepší: odporový, proudový nebo digitální?

Někdo může říci, že je to otázka vkusu, ale vše závisí na spolehlivosti a ceně. Spolehlivost je zvažována z hlediska odolnosti proti hluku:
• Proudový signál je odolnější vůči šumu než odporový signál.
• Digitální signál, jako je RS-485, je odolnější vůči rušení než aktuální signál.

Pokud jde o náklady, nejlevnější je „odpor“, aktuální je průměrná cena a „digitální“ je drahý.
Navíc, pokud si koupíte sadu zařízení, pak vám senzory s RS-485 umožní používat levnější PLC, protože nejsou potřeba analogové vstupy.

Cell Leader Sensors
Tel +7(495) 641-11-56 ext
Skype: z.chernova_owen
e-mailem: [email protected]

Mnoho průmyslových odvětví používá RTD pro měření teploty a snímač ve většině těchto zařízení je buď Pt100 nebo Pt1000. Tyto dva teplotní senzory mají podobné vlastnosti, ale jejich rozdíl v nominálním odporu může určit, který z nich si vyberete pro svou aplikaci.

Odporové teplotní detektory (RTD), také nazývané odporové teploměry, jsou populární zařízení pro měření teploty díky své spolehlivosti, přesnosti, všestrannosti, opakovatelnosti a snadné instalaci.

Základní princip RTD spočívá v tom, že jeho drátový senzor – vyrobený z kovu se známým elektrickým odporem – mění hodnotu svého odporu, když teplota stoupá nebo klesá. Přestože odporové teploměry mají určitá omezení, včetně maximální teploty měření asi 1,100 °C, celkově jsou ideálním řešením měření teploty pro mnoho procesů.

Proč používat platinový senzor

Snímací dráty v RTD mohou být vyrobeny z niklu, mědi nebo wolframu, ale platina (Pt) je dnes zdaleka nejoblíbenějším kovem. Je dražší než jiné materiály, ale platina má několik vlastností, díky kterým je zvláště vhodná pro měření teploty, včetně:

• Téměř lineární vztah mezi teplotou a odolností
• Vysoký odpor (59 Ω/cmf ve srovnání s 36 Ω/cmf pro nikl)
• Nedegradovatelný elektrický odpor v průběhu času
• Vynikající stabilita
• Velmi dobrá chemická pasivita
• Vysoká odolnost proti znečištění

Chcete-li se dozvědět více o vztahu mezi teplotou a odporem u platinových RTD senzorů, stáhněte si naši tabulku teplot.

Rozdíl mezi snímači Pt100 a Pt1000

Mezi platinovými RTD snímači jsou nejběžnější Pt100 a Pt1000. Snímače Pt100 mají jmenovitý odpor 100Ω v bodě ledu (0°C). Jmenovitý odpor snímačů Pt1000 při 0°C je 1,000Ω. Linearita charakteristické křivky, rozsah provozních teplot a doba odezvy jsou u obou stejné. Teplotní koeficient odporu je také stejný.

Vzhledem k různým jmenovitým odporům však měření pro snímače Pt1000 jsou 10krát vyšší než u snímačů Pt100. Tento rozdíl je zřejmý při porovnávání 2vodičových konfigurací, kde je použitelná chyba měření svodu. Například chyba měření u Pt100 může být +1.0 °C a ve stejném provedení u Pt1000 může být +0.1 °C.

Jak vybrat správný platinový senzor

Oba typy snímačů fungují dobře ve 3- a 4-vodičových konfiguracích, kde přídavné vodiče a konektory kompenzují vliv odporu přívodních vodičů na měření teploty. Oba typy jsou také cenově podobné. Senzory Pt100 jsou však populárnější než Pt1000 z několika důvodů:

• V obou je snímač Pt100drátěné a tenkovrstvé konstrukce, která uživatelům nabízí výběr a flexibilitu. RTD Pt1000 jsou téměř vždy pouze tenkovrstvé.
• Protože jejich použití je tak rozšířené napříč průmyslovými odvětvími, RTD Pt100 jsou kompatibilní s velkým množstvím přístrojů a procesů.

Proč by se tedy někdo rozhodl pro snímač Pt1000? Zde jsou situace, kdy větší jmenovitý odpor má jasnou výhodu:

• Snímač Pt1000 je lepší ve dvouvodičových konfiguracích a při použití s ​​delšími vodiči.Čím menší je počet vodičů a čím jsou delší, tím větší odpor se přidává k odečtům, což způsobuje nepřesnosti. Větší jmenovitý odpor snímače Pt1000 kompenzuje tyto dodatečné chyby.
• Snímač Pt1000 je lepší pro aplikace napájené bateriemi. Senzor s vyšším jmenovitým odporem spotřebuje méně elektrického proudu, a proto vyžaduje méně energie k provozu. Nižší spotřeba energie prodlužuje životnost baterie a interval mezi údržbou, snižuje prostoje a náklady.
• Protože snímač Pt1000 spotřebovává méně energie, dochází k menšímu samozahřívání. To znamená méně chyb při čtení v důsledku vyšších teplot než je teplota okolí.

Obecně se teplotní senzory Pt100 běžněji vyskytují v procesních aplikacích, zatímco senzory Pt1000 se používají v chlazení, vytápění, ventilaci, automobilovém průmyslu a strojírenství.

Výměna RTD: Poznámka k průmyslovým normám

RTD se snadno vyměňují, ale nejde o to jednoduše vyměnit jeden za druhý. Problém, na který si musí uživatelé dávat pozor při výměně stávajících snímačů Pt100 a Pt1000, je regionální nebo mezinárodní standard.

Starší americký standard uvádí teplotní koeficient platiny jako 0.00392 Ω/Ω/°C (ohm na ohm na stupeň Celsia). V novější evropské normě DIN/IEC 60751, která se používá také v Severní Americe, je to 0.00385 Ω/Ω/°C. Rozdíl je zanedbatelný při nižších teplotách, ale je patrný při bodu varu (100 °C), kdy starší standard bude číst 139.2Ω, zatímco novější standard bude číst 138.5Ω.

Pro pomoc nebo radu při nákupu nebo výměně RTD kontaktujte odborníky na měření teploty ve WIKA USA ohledně relativních předností snímačů Pt1000 a Pt100.