Vad är en RTD?
RTD står för Motståndet Temperatur Detektor. RTDs kallas ibland generellt motståndstermometrar. American Society for Testing and Materials (ASTM) har definierat begreppet motstånd termometer som följande:
motståndstermometer n., – en temperaturmätningsanordning som består av ett motståndstermometerelement, interna anslutningskablar, ett skyddshölje med eller utan medel för montering av ett anslutningshuvud, eller anslutningstråd eller andra tillbehör, eller båda.
en RTD är en temperatursensor som mäter temperaturen med principen att motståndet hos en metall förändras med temperaturen. I praktiken överförs en elektrisk ström genom en metallbit (FoTU-elementet eller motståndet) i närheten av det område där temperaturen ska mätas., FoTU-elementets motståndsvärde mäts sedan med ett instrument. Detta motståndsvärde är sedan korrelerat till temperatur baserat på RTD-elementets kända motståndsegenskaper.
Hur fungerar RTDs?
RTDs arbetar med en grundläggande korrelation mellan metaller och temperatur. När temperaturen på en metall ökar ökar metallets motståndskraft mot flödet av el. På samma sätt, när temperaturen hos FoTU-motståndelementet ökar, ökar det elektriska motståndet, mätt i ohm (Ω)., FoTU-element anges vanligen enligt deras motstånd i ohm vid noll grader Celsius (0° C). Den vanligaste FoTU-specifikationen är 100 Ω, vilket innebär att FoTU-elementet vid 0° C ska visa 100 Ω motstånd.,
platina är den vanligaste metallen för FoTU-element på grund av ett antal faktorer, inklusive Dess (1) kemisk inerthet, (2) nästan linjär temperatur kontra resistansförhållande, (3) temperaturkoefficient för motstånd som är tillräckligt stor för att ge lätt mätbara resistansförändringar med temperatur och (4) stabilitet (genom att dess temperaturbeständighet inte förändras drastiskt med tiden).
andra metaller som används mindre ofta som resistorelement i en FoTU inkluderar nickel, koppar och Balco.,
FoTU-element är vanligtvis i en av tre konfigurationer: (1) en platina eller metall glas slurry film deponeras eller screenas på en liten platta keramiska substrat kallas ”tunn film” FoTU element, och (2) platina eller metalltråd lindas på ett glas eller keramiska spolen och förseglas med en beläggning av smält glas kallas ”tråd sår” FoTU element. (3) ett delvis stöttat sårelement som är en liten trådspole som sätts in i ett hål i en keramisk isolator och fästs längs ena sidan av det hålet., Av de tre FoTU-elementen är den tunna filmen mest robust och har blivit allt mer exakt över tiden.
Varför är RTDs kallas ibland 2, 3 eller 4-tråd RTDs? Och varför skulle jag vilja ha en RTD-trådkonfiguration istället för en annan?
En enkel tumregel är att ju fler ledningar en RTD har desto mer exakt är det. Hela FoTU-enheten är inte platina. Att bygga en FoTU på det sättet skulle bland annat för de flesta ändamål vara oöverkomligt dyrt. Som ett resultat är endast det lilla FoTU-elementet i sig tillverkat av platina., Som en praktisk fråga skulle FoTU-elementets motståndsvärde vara värdelöst utan ett sätt att kommunicera detta motstånd mot ett instrument. Följaktligen ansluter isolerade koppartrådar typiskt FoTU-elementet till mätinstrumentet.
som platina har koppar ett motståndsvärde. Motstånd längs koppartrådarna kan påverka motståndsmätningen som bestäms av instrumentet som är anslutet till FoTU., Två tråd RTDs har inte ett praktiskt sätt att redovisa motståndet i samband med koppartrådarna, vilket minskar i vilken utsträckning det uppmätta motståndet kan korreleras exakt till RTD-elementets temperatur. Som ett resultat är två tråd RTDs minst vanligt specificerade och används i allmänhet där endast ett ungefärligt värde för temperaturen behövs.
tre tråd RTDs är den vanligaste specifikationen för industriella applikationer. Tre tråd RTDs använder normalt en Wheatstone bridge mät krets för att kompensera för ledarmotståndet som visas nedan.,
i en 3-tråds RTD-konfiguration bör ledningarna ”a”& ”b” ligga nära samma längd. Dessa längder är signifikanta eftersom avsikten med Wheatstone-bron är att göra impedanserna av ledningar A och B, som var och en fungerar som ett motsatt ben av bron, avbryter den andra ut och lämnar tråd ”C” för att fungera som en känsla ledning som bär en mycket liten (mikroamperage range) ström.,
4 tråd RTDs är ännu mer exakt än deras 3 tråd RTD motsvarigheter eftersom de har möjlighet att helt kompensera för motståndet hos trådarna utan att behöva ägna särskild uppmärksamhet åt längden på var och en av trådarna. Detta kan ge signifikant ökad noggrannhet vid den relativt låga kostnaden för ökad kopparförlängningstråd.
vilka är de gemensamma komponenterna i en FoTU?
1. RTD platinum resistance element: Detta är den faktiska temperaturkännande delen av FoTU. Elementen varierar i längd från 1/8 ”till 3”. Det finns många alternativ., Standardtemperaturkoefficienten är en alfa av .00385 och standard motstånd är 100 Ω vid 0° C.
2. FoTU ytterdiameter: den vanligaste ytterdiametern är ¼ ” i USA eller 6mm (.236″) för icke-amerikanska applikationer. Men utanför diametrar varierar från .063 ” till .500″
RTD-rörmaterial: 316 rostfritt stål används ofta för aggregat upp till 500° F. över 500° F är det lämpligt att använda Inconel 600.
3. FoTU processanslutning: Processanslutningsanslutningar inkluderar alla standardbeslag som används med termoelement (dvs kompression, svetsad, fjäderbelastad etc.).
4., RTD-Tråd Konfiguration: RTDs finns i 2, 3 och 4 wire konfiguration. 3 trådkonfigurationer är de vanligaste för industriella applikationer. Teflon och glasfiber är de vanliga tråd isoleringsmaterial. Teflon är fuktbeständig och kan användas upp till 400° F. glasfiber kan användas upp till 1000 ° F.
