Принцип действия термометра сопротивления: Термометр сопротивления, принцип действия, принцип работы термопары и схема термометра сопротивления, подключение термометра сопротивления

Содержание

что это и где они применяются?

05.10.2018

Термометр сопротивления — это измерительный прибор, который изготавливается из металлической проволоки или пленки, намотанной на жесткий каркас, выполненный из кварца, фарфора или слюды, и заключенной в защитную оболочку (металлическую, кварцевую или стеклянную).
Используется такой термометр для измерения температуры в жидких и газообразных средах, в нагревательной технике, климатической и холодильной, а также в машиностроении, печестроении и т.п., поскольку имеет прямую зависимость электрического сопротивления от температуры.
Иными словами такие термометры еще называют терморезисторами, а также термисторами, так как основным чувствительным компонентом такого термометра является именно резистор, который изготовляется из различных материалов, что позволяет определить техпараметры термометра сопротивления, к примеру, область применения прибора или диапазон его рабочих температур.

Принцип действия такого агрегата заключается в изменении электрического сопротивления сплавов, чистых металлов (т.е. без примесей) и полупроводников с температурой.

Самыми распространенными термометрами сопротивления являются те, у которых установлены резисторы из платины. Это объясняется рядом преимуществ, которыми владеет этот материал. Во-первых, плюсом есть высокий температурный коэффициент сопротивления, что значительно облегчает работу с таким термометром. Во-вторых, преимуществом платинового резистора является высокая стойкость платины к окислению, что обеспечивает долгий срок службы прибора.

Платиновые терморезисторы отличаются минимальной погрешностью, именно поэтому такие агрегаты часто используют как инструмент для проверки. Эталонные термометры сопротивления изготавливаются из платины максимальной чистоты с коэффициентом температуры не менее 0,003925. Модельный ряд таких приборов достаточно широкий: существуют как модели различных размеров, так и модификации увеличенных температурных диапазонов. Кроме этого, для использования такого термистора на промышленных объектах, они производятся во взрывозащитном исполнении.

Термометры сопротивления, изготовлены на основе напыленной пленки на подложку отличаются особой повышенной вибропрочностью и меньшим диапазоном рабочих измеряемых температур. Так, максимальный диапазон воспринимаемых температур для пленочных чувствительных элементов платиновых термисторов составляет 600 °C, а проволочных — 660 °C.

Применение термометров сопротивления

Термометры сопротивления используются, как правило, для измерения температуры в среде в диапазоне от -263 °C до +1000 °C. Важно, чтобы конструкция такого термистора была чувствительной и стабильной, чего будет достаточно для проведения замеров необходимой точности в определенном диапазоне температур при определенных условиях использования термометра (к примеру, благоприятные условия или неблагоприятные, такие как вибрации, агрессивные среды и т.п.).

Как правило, терморезисторы работают вместе с логометрами, потенциометрами и измерительными мостами. От точности работы этих вспомогательных приборов зависит точность показаний термометра сопротивления. Существуют также и различные виды таких термометров: поверхностные, ввинчивающиеся, вставные, с присоединительными проводами и байонетными соединениями.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

принцип действия, схемы и т.д.

Термометры сопротивления — электрический температурный датчик, использующий изменения сопротивления, которое противодействует протеканию тока, который является основой для измерений температуры. В английском языке термометр сопротивления обозначается тремя буквами RTD.

Стандартный термометр сопротивления
Рекомендуем обратить внимание и на другие приборы для измерения температуры.

Основным электрическим компонентом термометра сопротивления является резистор, который часто представляет собой провод, обмотанный вокруг керамического изолятора в виде стержня Резистор и является температурным чувствительным элементом термометра сопротивления. Для защиты чувствительного элемента от физического воздействия и изоляции электрической цепи от технологической жидкости во избежание короткого замыкания резистор обычно заключается в корпус из нержавеющей стали. Два провода подсоединяются к электрической цепи внутри корпуса посредством герметичного уплотнения.

Схема термометра сопротивления

Принцип действия термометра сопротивления

Термометры сопротивления могут использоваться для измерения температуры электрическим путем, так как существует прямо пропорциональная зависимость между изменениями сопротивления и изменением температуры.

Другими словами, при повышении температуры величина сопротивления возрастает прямо пропорционально, а при понижении температуры сопротивление пропорционально уменьшается. Подобный принцип используется в термометрах сопротивления, так как сопротивление термометра уменьшается или увеличивается пропорционально температуре процесса, который он измеряет. Любое изменение сопротивления может быть зарегистрировано и преобразовано в температурные показания с помощью таблицы, или отображено на шкале, которая откалибрована в единицах измерения температуры.

Как и термопара или любой другой температурный датчик термометр сопротивления (RTD) функционален при измерении температуре только, если он подсоединен к электрической цепи. Обычно с термометрами сопротивления применяются мостовые схемы, так как такие схемы позволяют добиться высокой точности. Вместе с мостовой схемой используется батарея, которая служит в качестве источника питания. Цепи термометров сопротивления должны иметь внешний источник питания, так как они не способны генерировать напряжение сами.

Мостовая схема термометра сопротивления с батареей

Мостовая схема, изображенная на рисунке выше состоит из пяти резисторов: Р1, R2, R3, R4, R5; и точек соединения: А, В, С, D.

В данном случае давайте предположим, что каждый резистор в мостовой схеме обладает одинаковым сопротивлением. Так как ток протекает от минуса к плюсу в данном контуре, то протекание начинается с минусовой клеммы батареи и ток достигает точки А. В точке А ток расщепляется на равные части: одна половина протекает через сопротивление R1 в точку В, а другая половина протекает через R2 к точке С. Так как сопротивление всех резисторов одинаковое, то между точками В и С нет разницы в величине напряжения, поэтому ток через R5 не протекает.

Когда ток через средний резистор не протекает, то мост, как говорится «уравновешен». В данном примере ток протекает от точки В, через R3 в точку D. Ток также протекает от точки С через R4 в точку D. Ток от точки D возвращается на положительную клемму батареи, завершая цепь.

Протекание тока через уравновешенный мост

Мостовая схема, изображенная на рисунке выше похожа на предыдущую схему за исключением того, что резистор R3 заменен термометром сопротивления. В данной конфигурации ток по-прежнему протекает от минусовой клеммы батареи на точки В и С. Однако, если сопротивление термометра сопротивления (RTD) отличается по величине от сопротивления резистора R4, то между точками В и С появится напряжение. Это означает, что мост неуравновешен и ток будет протекать через резистор R5.

Мостовая схема с термометром сопротивления

Ток, протекающий через мост, может быть измерен, если мы заменим R5 измерительным прибором, который и будет определять температуру, измеряя ток. Так схема обеспечивает высокую точность, то она часто используется вместе с термометрами сопротивления для измерения температуры.

Мостовая схема с термометром сопротивления и измерительным прибором

Когда для измерения температуры используются термометры сопротивления, то они включаются в схему, подобно той, что показана на рисунке выше. Во многих случаях термометры сопротивления расположены на удалении от остальных элементов цепи, так как они подвержены воздействию температуры технологического процесса. По мере того, как температура вокруг термометра меняется, то пропорционально меняется величина сопротивления термометра. Когда сопротивление термометра меняется, то мост становится неуравновешенным и определенный ток протекает через измерительный прибор. Этот ток пропорционален изменениям температуры. Температура процесса затем может быть определена по показаниям шкалы прибора. В некоторых случаях шкалы откалиброваны на показания величины сопротивления, а не температуры. В таких случаях надо воспользоваться переводной таблицей для перевода ом в градусы.

Принцип — действие — термометр — сопротивление

Принцип — действие — термометр — сопротивление

Cтраница 1


Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Достоинством термометров сопротивления является простота конструкции и высокая надежность в эксплуатации. Термометры сопротивления изготовляют из медной или платиновой проволоки диаметром от 0 03 до 0 1 мм. Промышленность выпускает медные термометры сопротивления типа ТСМ с сопротивлением 0 100 Ом при температуре О С и платиновые — типа ТСП с сопротивлением R0 10, 46 или 100 Ом при температуре О С. Ом оказывается недостаточным, поэтому промышленностью разработано и освоено производство взрывозащищенных медных высоко-омных термометров сопротивления типа ТСМ-277-01 ( рис. 3.19) с начальным сопротивлением, равным 1000 и 2000 Ом при температуре О С.  [2]

Принцип действия термометров сопротивления ( табл. 18) основан на изменении электрического сопротивления ряда металлов и их окислов в зависимости от температуры.  [3]

Принцип действия термометра сопротивления ( ТС) основан на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. ТС — это чувствительный элемент ( проводник или полупроводник), зависимость которого от температуры известна. Зная эту зависимость, можно, помещая термометр в среду с неизвестной температурой и замеряя его сопротивление, определить температуру среды. Сопротивление термометра измеряется вторичными приборами типа догометр и уравновешенный мост. Основной деталью ТС является каркас, на который наматывается проволока чувствительного элемента.  [4]

Принцип действия термометров сопротивления основан на изменении электрического сопротивления материалов при изменении температуры.  [5]

Принцип действия термометров сопротивления основан на изменении электрического сопротивления материалов с температурой. В проводниковых термометрах сопротивления электрическое сопротивление увеличивается с повышением температуры, в полупроводниковых — уменьшается.  [6]

Принцип действия термометра сопротивления основан на изменении электрического сопротивления металлов при изменении их температуры. В качестве прибора для измерения электрического сопротивления термометра применяется логометр. Термометр сопротивления помещается в защитном стальном кожухе в месте замера температур. Соединительные провода, проложенные от термометра до щита управления, где установлен лого-метр, должны иметь определенное сопротивление, указанное в паспорте логометра.  [7]

Принцип действия термометров сопротивления основан на изменении удельного сопротивления проводников, полупроводников и диэлектриков под действием температуры.  [9]

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве металлических проводников увеличивать электрическое сопротивление при нагревании. Термочувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой тонкую проволоку ( медную или платиновую), намотанную бифилярно на каркас и заключенную в чехол.  [10]

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве металлов изменять электрическое сопротивление с изменением температуры. Термосопротивления для измерения стационарных температур различных сред в производственных и лабораторных условиях изготовляют стандартными по установившимся формам, габаритам и электрическим параметрам. Термочувствительные элементы выполняют из платины, меди и никеля.  [11]

Принцип действия термометров сопротивления основан на использовании зависимости электрического сопротивления металлов и полупроводниковых материалов от температуры. Изменяющееся при изменении температуры электрическое сопротивление такого термометра измеряется логометром или уравновешенным мостом, рабочая шкала которого отградуирована в С.  [13]

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Зная зависимость сопротивления проводника от температуры и измеряя JTO сопротивление каким-либо прибором, можно судить о температуре среды, в которую помещен этот проводник.  [14]

Принцип действия термометра сопротивления основан на изменении сопротивления проводника при изменении его температуры.  [15]

Страницы:      1    2    3

Как работают термометры сопротивления. Статьи. Поддержка. ТД Эталон

Измерение температуры — один из самых распространенных и важных параметров, контролируемых в любом технологическом процессе. И это не случайно, так как перегрев производственных систем грозит самыми разрушительными последствиями.

В целом, температуру измеряют различными способами, контактным и бесконтактным методами, при помощи термометров.

С особенностями использования термоэлектрических термометров или термопар вы можете ознакомиться в других наших статьях. В этом материале рассмотрим, как устроены термометры сопротивления, на какие типы подразделяются, когда целесообразней использовать тот или иной вид ТС.

Принцип работы термопреобразователей сопротивления отражен в названии датчиков и основан на методе изменения электрического сопротивления в металлах, согласно которому, электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот.

Металлические проводники термометров сопротивления должны удовлетворять следующим условиям:

  • Стабильность градуировочной характеристики;
  • Взаимозаменяемость, то есть возможность замены вышедшего из строя датчика на аналогичный без повторной юстировки системы;
  • Нечувствительность к малым примесям;
  • Наилучшую линейность зависимости сопротивления от температуры;
  • Высокое значение температурного коэффициента электрического сопротивления;
  • Большое удельное сопротивление;
  • Невысокая стоимость материала.

Известно, что чем чище металл, тем более он соответствует указанным требованиям. Поэтому самыми распространенными металлами для изготовления термометров сопротивления являются платина Pt и медь Cu.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические условия» выделяет три типа термопреобразователей сопротивления.

Тип термопреобразователя

Номинальное сопротивление Rпри 0°C

Условное обозначение 
градуировочной характеристики

Диапазон измеряемых 
температур

РФ

Международная

Термометр сопротивления платиновый ТСП

1 Ом

10 Ом

50 Ом

100 Ом

500 Ом

10П

50П

100П

500П

Pt1

Pt10

Pt50

Pt100

Pt500

-200…+850°С

Термометр сопротивления медный ТСМ

1 Ом

10 Ом

50 Ом

100 Ом

10П

50П

100П

Cu1

Cu10

Cu50

Cu100

-200…+200°С

Термометр сопротивления никелевый ТСН

100 Ом

100Н

Ni100

-60…+180°С

Конструктивно термометры сопротивления состоят из чувствительного элемента (ТСП – платиновый, ТСМ – медный, ТСН — никелевый) и внутренних соединительных проводов, помещенных в герметичный защитный корпус, а также внешних клемм и выводов, предназначенных для подключения к измерительному прибору. Выпускается большое количество исполнений ТС. Бывают термометры сопротивления с двумя одинаковыми чувствительными элементами для подключения к двум отдельным вторичным приборам, установленным в разных местах.

На рисунке представлен один из вариантов конструкции термопреобразователя.

1 — фарфоровый изолятор; 2, 3 — штуцер; 4 — головка; 5 — прокладка; 6 — крышка; 7 — контактная клемма; 8 — контакт для подсоединения измерительного прибора; 9 — компаунд; 10 – защитная гильза; 11 — окись алюминия; 12 — чувствительный элемент

 

Разнообразие исполнений термопреобразователей сопротивления под любые задачи представлено на сайте td-etalon.com

ТСМ-9620

Тип датчика температуры: ТСМ

Номинальная статическая характеристика: 50М

Диапазон измеряемых температур:

  • -50…+150°C;
  • 0…+150°C

Контролируемая среда:

  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру

ТСП-9418

Тип датчика температуры: ТСП

Номинальная статическая характеристика:

Диапазон измеряемых температур:

  • -50…+150°C;
  • -50…+200°C;
  • -200…+500°C

Тип контролируемой среды:

  • агрессивные жидкости, пары, газы;
  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру

Маркировка взрывозащиты: 1ExdIICT4

ТСМ-9204

Тип датчика температуры: ТСМ

Номинальная статическая характеристика: 50М

Диапазон измеряемых температур: -50…+150°C

Контролируемая среда:

  • поверхности твердых тел;
  • подшипники качения, скольжения

ТСП-9201

Тип датчика температуры: ТСП

Номинальная статическая характеристика:

Диапазон измеряемых температур:

  • -50…+400°C;
  • -50…+500°C;
  • -50…+600°C;
  • -200…+200°C4
  • -200…+500°C;
  • -200…+600°C

Тип контролируемой среды:

  • вода и другие жидкости, не разрушающие защитную арматуру;
  • воздух и другие газы, не разрушающие защитную арматуру;
  • поверхности твердых тел

Подводя итоги, еще раз отметим главное отличие термопреобразователей сопротивления от других датчиков температуры. Безусловно, основная особенность — это линейная выходная характеристика. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели точности и повторяемости результатов измерений, делают термометры сопротивления востребованными. Если говорить о типах ТС, то никелевые термопреобразователи (ТСН) имеют высокую чувствительность, платиновые (ТСП) – стабильность, то есть неизменность показаний с течением времени, медные (ТСМ) – низкую цену и наилучшую линейность зависимости сопротивления от температуры.

Энергетическое образование

5. Термометры сопротивления

Термопары генерируют напряжение при нагревании и возникающий ток позволяет проводить измерения температуры. Термометры сопротивления наоборот представляют собой электрические температурные датчики, которые используют изменения сопротивления, которое противодействует протеканию тока. В английском языке термометр сопротивления обозначается тремя буквами «RTD».

Стандартный термометр сопротивления.

На следующем рисунке дано схематичное изображение стандартного термометра сопротивления. Основным электрическим компонентом термометра сопротивления является резистор, который часто представляет собой провод, обмотанный вокруг керамического изолятора в виде стержня. Резистор и является температурным чувствительным элементом термометра сопротивления. Для защиты чувствительного элемента от физического воздействия и изоляции электрической цепи от технологической жидкости во избежании короткого замыкания резистор обычно заключается в корпус из нержавеющей стали. Два провода подсоединяются к электрической цепи внутри корпуса посредством герметичного уплотнения.

Части термометра сопротивления.

Термометры (RTD) могут использоваться для измерения температуры электрическим путем, так как существует прямо пропорциональная зависимость между изменениями сопротивления и изменением температуры.

Другими словами при повышении температуры величина сопротивления возрастает прямо пропорционально, а при понижении температуры сопротивление пропорционально уменьшается. Подобный принцип используется в термометрах сопротивления, так как сопротивление термометра уменьшается или увеличивается пропорционально температуре процесса, который он измеряет. Любое изменение сопротивления может быть зарегистрировано и преобразовано в температурные показания с помощью таблицы, или отображено на шкале, которая откалибрована в единицах измерения температуры.

Как и термопара или любой другой температурный датчик термометр сопротивления (RTD) функционален при измерении температуре только, если он подсоединен к электрической цепи. Обычно с термометрами сопротивления применяются мостовые схемы, так как такие схемы позволяют добиться высокой точности. На следующем рисунке изображена типичная мостовая схема и батарея, которая служит в качестве источника питания. Цепи термометров сопротивления должны иметь внешний источник питания, так как они не способны генерировать напряжение сами.

Мостовая схема термометра сопротивления с батареей.

Мостовая схема состоит из пяти резисторов (Р1, R2, R3, R4, R5) и пяти точек соединения (А,В,С,0).

Предположим, что каждый резистор в мостовой схеме обладает одинаковым сопротивлением. Так как ток протекает от минуса к плюсу в данном контуре, то протекание начинается с минусовой клеммы батареи и ток достигает точки А. В точке А ток расщепляется на равные части: одна половина протекает через сопротивление R1 в точку В, а другая половина протекает через R2 к точке С. Так как сопротивление всех резисторов одинаковое, то между точками В и С нет разницы в величине напряжения, поэтому ток через R5 не протекает.

Когда ток через средний резистор не протекает, то мост, как говорится «уравновешен». В данном примере ток протекает от точки В, через R3 в точку D. Ток также протекает от точки С через R4 в точку D. Ток от точки D возвращается на положительную клемму батареи, завершая цепь.

Протекание тока через уравновешенный мост.

Мостовая схема, изображенная следующей схеме похожа на предыдущую схему за исключением того, что резистор R3 заменен термометром сопротивления. В данной конфигурации ток по-прежнему протекает от минусовой клеммы батареи на точки В и С. Однако, если сопротивление термометра сопротивления (RTD) отличается по величине от сопротивления резистора R4, то между точками В и С появится напряжение. Это означает, что мост неуравновешен и ток будет протекать через резистор R5.

Мостовая схема с термометром сопротивления.

Ток, протекающий через мост, может быть измерен, если мы заменим R5 измерительным прибором, который и будет определять температуру, измеряя ток. Так схема обеспечивает высокую точность, то она часто используется вместе с термометрами сопротивления для измерения температуры.

Мостовая схема с термометром сопротивления и измерительным прибором.

Когда для измерения температуры используются термометры сопротивления RTD, то они включаются в схему, подобно той, что показана на предидещем рисунке. Во многих случаях термометры сопротивления расположены на удалении от остальных элементов цепи, так как они подвержены воздействию температуры технологического процесса. По мере того, как температура вокруг термометра меняется, то пропорционально меняется величина сопротивления термометра. Когда сопротивление термометра меняется, то мост становится неуравновешенным и определенный ток протекает через измерительный прибор. Этот ток пропорционален изменениям температуры. Температура процесса затем может быть определена по показаниям шкалы прибора. В некоторых случаях шкалы окалиброваны на показания величины сопротивления, а не температуры. В таких случаях надо воспользоваться переводной таблицей для перевода ом в градусы.

Термистор.

Термистор это чувствительный к изменениям температуры элемент, изготовленный из полупроводникового материала. Он ведет себя как резистор, чувствительный к изменениям температуры. Термин «термистор» это сокращение от термочувствительного резистора. Полупроводниковый материал это материал, который проводит электрический ток лучше чем диэлектрик, но не так хорошо как проводник.

Подобно термометрам сопротивления термисторы используют изменения величины сопротивления в качестве основы измерений. Однако сопротивление термистора обратно пропорционально изменениям температуры, а не прямо пропорционально. По мере увеличения температуры вокруг термистора, его сопротивление понижается, а по мере понижения температуры его сопротивление увеличивается.

Так как и термометры и термисторы реагируют на изменения температуры пропорциональным изменением сопротивления, то они оба часто используются в мостовых схемах. На следующем рисунке показана мостовая схема с термистором. В данной конфигурации резисторы R1, R2 и R4 имеют одинаковые значения сопротивления.

Мостовая схема с термистором.

В данной цепи изменение температуры и обратно пропорциональная зависимость между температурой и сопротивлением термистора будет определять направление протекания тока. Иначе цепь будет функционировать таким же образом как в случае с термометром сопротивления. По мере изменения температуры термистора, изменяется его сопротивление и мост становится неуравновешенным. Теперь через прибор будет протекать ток, который можно будет измерить. Измеряемый ток можно преобразовать в единицы измерения температуры с помощью переводной таблицы, или откалибровав соответствующим образом шкалу.

Ввиду своего сходства термисторы и термометры сопротивления часто применяются для измерения температур в сходном диапазоне. Однако необходимо знать разницу между термисторами и термометрами сопротивления. Термисторы реагируют на изменения темературы обратно пропорционально, а термометры сопротивления прямо пропорционально.

Термоэлектрический преобразователь: термопара и термометр сопротивления (датчик температуры Pt100 и Pt1000)

На протяжении многих лет компания WIKA является одним из лидирующих производителей высококачественных термоэлектрических преобразователей. Нашим главным отличием является огромный опыт и использование новых технологий для производства датчика температуры Pt100, Pt1000.

Что такое термоэлектрический преобразователь?

Термоэлектрический преобразователь – это узел, где есть или один датчик температуры Pt100, Pt1000, или более; со специальной защитой, которая может включать, например, соединительную головку, удлинительную шейку, защитную гильзу. Чувствительный элемент, встроенный в датчик температуры Pt100 или Pt1000, осуществляет фактическое измерение температуры и преобразовывает измеренную температуру в электрический сигнал.

Термоэлектрический преобразователь WIKA можно разделить по принципам измерения на следующие типы:

Термоэлектрический преобразователь — термопара

Термоэлектрический преобразователь типа термопара WIKA подходит для измерения высоких температур до +1 600 °C. Маленький диаметр зонда термопар обеспечивает быстрое время отклика, такое же как и для термометров сопротивления.

Данный термоэлектрический преобразователь имеет два провода из двух различных материалов, которые соединены в единую конструкцию. Точка соединения (горячий спай) представляет собой фактическую точку измерения температуры, а концы проводов называются холодным спаем. При изменении температуры на горячем спае из-за различной электронной плотности материалов и разницы температуры между горячим и холодным спаями образуется напряжение. Оно пропорционально температуре в точке измерения температуры (эффект Зеебека).

Термоэлектрический преобразователь — термометр сопротивления с датчиком температуры Pt100 и Pt1000

Термоэлектрический преобразователь типа термометр сопротивления преимущественно используется для измерения низкой и средней температуры в диапазоне от -200 … +600 °C. В промышленности главным образом применяются термометры с датчиком температуры Pt100 или Pt1000. Если чувствительный элемент датчика температуры Pt100 или Pt1000 обнаруживает повышение температуры, то повышается и его сопротивление (положительный температурный коэффициент).Сопротивление термометра с датчиком температуры Pt100 при 0 °C составляет 100 Ом, а типа Pt1000-1000 Ом.

Термоэлектрический преобразователь типа термометр сопротивления может иметь два типа сенсоров: тонкопленочный и проволочный. Преимуществами тонкопленочного сенсора являются его маленький размер и высокая виброустойчивость при надлежащей конструкции. Тонкопленочные сенсоры имеют стандартное исполнение, при условии, если они подходят для нужного диапазона температуры (диапазоны измерений для датчиков температуры с классом точности B: тонкопленочные сенсоры -50 … +500 °C, проволочные сенсоры -200 … +600°C).

Свяжитесь с нами

Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:

Термометр сопротивления — Справочник химика 21

    В СССР для изготовления термометров сопротивления применяют проволоку из чистой меди или платины, так как эти металлы имеют наибольший температурный коэффициент сопротивления и прямолинейную зависимость сопротивления от температуры в определенных температурных интервалах. [c.53]

    Как медные, так и платиновые элементы сопротивления заключены в защитный металлический кожух для монтажа на коммуникациях и в аппаратах. Наименьшая глубина погружения термометров сопротивления 150 мм. [c.53]


    Термометры сопротивления. Измерение температуры с помо]цыо термометров сопротивления — распространенный метод в технике, так как предел измерения довольно широк от —200 до — -500° С, возможно передавать показания па вторичный прибор, удаленный [c.52]

    Действие термометров сопротивления основано на изменении электрического сопротивления проводника в зависимости от температуры. Большинство чистых металлов при нагревании увеличивает свое электрическое сопротивление, а некоторые изменяют сопротивление в определенных температурных интервалах более или менее равномерно. Таким образом, зная зависимость между изменением сопротивления проводника и температурой, можно но величине сопротивления определить температуру, до которой нагрет проводник. Для фиксации этого изменения сопротивления применяют вторичные приборы с температурной шкалой, работающие по той или иной схеме и отстоящие от термометров сопротивления на некотором расстоянии. Между собой термометр сопротивления и вторичный прибор связаны электрическими проводами. [c.53]

    Для измерения температуры применяют специальные приборы—термометры различных конструкций и различного назначения. Имеются жидкостные термометры, в которых рабочей жидкостью является ртуть, спирт, пентан и т. п., предназначенные для измерения температур, как высоких, так и очень низких. Большим распространением пользуются термометры, основанные на использовании электричества. К таким термометрам относятся термометры сопротивления, или болометры, термоэлектрические термометры, или термопары, а также дифференциальные термо- [c.166]

    Приборы для измерения степени нагретости отдельных частей машин или технологических сред в зависимости от устройства и принципа действия классифицируются следующим образом термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления, термоэлектрические пирометры, пирометры излучения. [c.50]

    Измерении температур охлаждающих жидкостен и испытуемого масла производят термометра, сопротивления с логометрами, с пределом измерения до 150° С, или дру им прибором, с погрешностью измерения не более 2° С. [c.65]

    Термометры сопротивления. Измерение температуры в этом слу- [c.114]

    Электрическая схема блока датчика представляет собой измерительный четырехплечий мост. Чувствительные элементы выполнены в виде цилиндров из окиси алюминия с резьбой, по которой уложена платиновая нить, служащая в качестве нагревателя и термометра сопротивления. Чтобы окись алюминия была каталитически активной, ее пропитывают раствором хлористого палладия, который при обработке восстанавливается до металлического с мелкозернистой структурой. [c.261]

    Во взрывоопасных помещениях можно устанавливать датчики, не имеющие собственного источника тока и не обладающие индуктивной емкостью, если они присоединены к искробезопасной цепи вторичного прибора. К таким датчикам относятся термометры, сопротивления, термопары, переключатели разных типов, фотоэлементы и др. [c.349]

    В хранилищах сжиженных углеводородных газов, работающих при атмосферном давлении, количество продукта, хранящегося в них, можно определять системой Кор-Вол , разработанной в ВНР. Чувствительным элементом прибора является поплавок, частично погруженный в измеряемую жидкость. В датчик встроено реле уровня для сигнализации максимального и аварийного уровней в резервуаре. Датчик уровня имеет взрывонепроницаемое исполнение. Чувствительный элемент датчика температуры представляет собой плавающую в жидкости конструкцию, включающую в себя ряд термометров сопротивления, которые измеряют температуру по слоям жидкости. Измерительный контур и выход датчика температуры искробезопасны. [c.182]

    В качестве независимых сигнализаторов верхнего и нижнего уровня в резервуаре применяют приборы типа УБ-П (уровнемер буйковый пневматический), устанавливаемые на выносных стойках в верхней и нижней части резервуара. Нижний уровнемер сигнализирует о понижении уровня в резервуаре до отметок 500 мм и 300 мм от днища. Верхний уровнемер сигнализирует повыщение уровня в резервуаре до 500 мм от верхнего расчетного уровня определенного наполнения. Температуру продукта по высоте резервуара и температуру стенки резервуара определяют по показаниям датчиков температуры (термометров сопротивления), установленных на боковой поверхности резервуара. [c.182]

    Термометры сопротивления применяют для измерения температуры в пределах от —200 до +500°. [c.115]

    В собранном виде термометр сопротивления помещают в среду, где нужно измерить температуру. Определение температуры сводится к замеру сопротивления проводника определенной длины и определенного сечения. [c.115]

    Основным недостатком термометров сопротивления является необходимость. посторонних источников тока, что ограничивает их применение во взрывоопасных производствах. В условиях каталитического крекинга их используют для замера температур в реакторной части, за исключением замера температур более 500° (ряд секций регенератора и верха реактора). [c.115]

    Установка термометров сопротивления во взрыво- и пожароопасных помещениях разрешается только при условии питания их измерительной схемы от источников постоянного тока (сухого элемента) напряжением 1,5 ей силой тока не свыше 40 ма. [c.115]

    Медные термометры сопротивления изготовляют из медной эмалированной проволоки диаметром 0,1 мм, намотанной на пластмассовый стержень в несколько слоев. Выводы от элементов сопротивления до зажимов головки делают из медной проволоки диаметром 1,5 мм. Применяют эти термометры для измерения температуры в пределах от —50 до + 150° С. [c.53]


    Автоматические потенциометры служат для контроля и регулирования температуры, замеряемой имеющимся в них первичным прибором (термопарой или термометром сопротивления). Потенциометры имеют обычную температурную шкалу и делятся на электромеханические и электронные. Электромеханическими называют такие потенциометры, в которых весь процесс компенсирования э. д. с. проводится автоматически с помощью специального механизма, приводимого в действие небольшим электродвигателем. [c.142]

    На взаимодействии гидрида кальция с водой и измерении выделившегося при этом тепла основан также метод, описанный в работе [8]. Анализ ведут в приборе, состоящем из двух теплоизолированных сосудов — реакционного и эталонного, в которых размещены спаи термопар или датчики других измерительных приборов (термометры сопротивления, термисторы). Метод позволяет проводить анализ в весьма сжатые сроки, но при его применении возможны ошибки вследствие различия теплофизических показателей у испытуемых и эталонных образцов масла (по которым проводили тарировку измерительной системы). [c.37]

    Термометры сопротивления, изготовляемые преимущественно из платины, предназначены для измерения температур в интервале от —220 до 750 °С. Принцип действия платинового термометра сопротивления основан на том, что омическое сопротивление термометра, выполненного в виде пластины, цилиндра, прямолинейно «натянутой или свернутой в спираль проволоки, изменяется примерно на 0,4% при изменении температуры на 1 °С. Это означает, что для обеспечения точности измерения в 0,01 °С требуется фиксировать изменение омического сопротивления в несколько стотысячных долей от его первоначального значения при О °С. Метод измерения температуры выбирают в зависимости от требуемой точности. Отметим, что при использовании моста Уитстона можно измерять и регистрировать также разность температур и, следовательно, регулировать мощность электрообогрева кожуха колонны по температуре в нутри нее и косвенно регистрировать флегмовое число. Применяя напыляемые термометры сопротивления [22], можно точно определить среднюю температуру поверхности испарительных свечей или температуру теплопередающих поверхностей. [c.433]

    Основным элементом термометра сопротивления является платиновая, медная или никелевая проволока, намотанная на фарфоровый или слюдяной изолятор. Термометр сопротивления заклю-чается в предохранительный чехол — тонкую алюминиевую трубку с глухим дном. В свою очередь чехол с термометром помещают в стальную защитную трубку, которая но размерам и внешнему виду ничем не отличается от защитных трубок для термопар. [c.115]

    I — масляная баня на подъемной платформе 2, 8, 10 — термометры сопротивления масляной бани, обогревающего кожуха и головки колонны-соответственно 3 — куб 4 — контрольный термометр куба 5 — электромотор мешалки 6 — трубчатая щелевая колонна 7 — кожух для компенсационного обогрева колонны 9 — головка колонны с дефлегматором  [c.343]

    В лабораторных и пилотных ректификационных установках все еще преимущественно используют стеклянные термометры, однако при небольших интервалах измеряемой температуры предпочтительно применять термопары, полупроводниковые термометры или термометры сопротивления, которые позволяют авто- [c.428]

    При наличии соответствуюш,их измерительных приборов можно успешно использовать термопары и термометры сопротивления также при широком интервале температур. — Прим. ред. [c.429]

    Как уже указывалось, для измерения температуры вместо стеклянных термометров можно использовать термопары или термометры сопротивления, которые имеются в продаже [18]. [c.432]

    Термометр сопротивления в полностью стеклянном выполнении. [c.433]

    Лабораторную и пилотную ректификацию часто проводят при температурах примерно до 200 °С. Из этого следует, что для регистрации температуры с точностью, характерной для стеклянных термометров, необходимо пользоваться только теми приборами, которые имеют относительную точность не более 0,1 % при абсолютной погрешности до 0,25% от интервала измерения. Этому условию удовлетворяют электронные приборы, записывающие показания, и компенсационные самописцы, которые можно подключать непосредственно к платиновому термометру сопротивления (100 Ом при О °С). Самописец можно использовать при непрерывной ректификации для регистрации отклонения температуры от заданного значения. [c.434]

    Универсальные электронные приборы, которые можно использовать для настройки и регулирования ректификационной аппаратуры, описаны в работе Фишера [27 ]. Как указано в этой работе, наряду с электронным реле для регулирования температуры в интервале от —200 до 800 °С можно применять пропорциональные регуляторы. В этом случае в качестве измерительного зонда используют термометр сопротивления со стандартным шлифом или фланцем. Преимуществом этих приборов является возможность их использования для регулирования мощности электронагревателей с малой тепловой поверхностной нагрузкой, что особенно необходимо, если для обогрева применяют электронагреватель, который при замыкании цепи включается сразу же на полную мощность. [c.436]

    Основная масса выплавляемого никеля (около 80%) используется для получения никелевых сплавов и легированных сталей (нержавеющих, бронебойных, жаростойких и др.). Из никеля изготавливают специальную аппаратуру химических производств. Он применяется также для декоративно-защитных покрытий на других л еталлах. Палладий и платина используются для изготовления коррозионностойкой лабораторной посуды, аппаратов и приборов хи-л ических производств, для термометров сопротивления и термопар, i также электрических контактов. Из платины изготавливают нерастворимые аноды, например, для электрического производства Iадсерной кислоты и перборатов. Палладий и платина применяются Е ювелирном деле. [c.608]

    Для измерения температуры паров и жидкости в пилотных ректификационных установках часто применяют термометр сопротивления, снабженный двумя отдельными измерительными обмотками, служащими для одновременной регистрации и регулирования измеряемой величины. Термометр Квикфита в полностью стеклянном выполнении (рис. 365) имеет соединительные штуцеры с диаметрами условного прохода КШ 25 и 40. [c.433]

    Платиновые термометры сопротивления имеют более широкий предел измерения температуры — от —200 до +500°С. Элемент сопротивления выполнен из платиновой проволоки диаметром 0,07 мм, намотанной на слюдяную н.пастину. Выводы от элемента до зажимов головки — из серебряной проволоки. Выпускают также платиновые термометры с вплавленным в стекло элементом сопротивления. [c.53]

    Для измерения температуры с помощью термометров сопротивления применяют следующие вторичные измерительные приборы логометры, уравновешенные мосты, неуравновешенные мосты. Ло-гометры и уравновешенные мосты получили наибольшее распространение. [c.53]

    С помощью уравновешенных мостов измеряется температура так называемым нуль-методом. Припципиальная схема прибора изображена иа рис. 15. Сопротивления Я[, Я2 и Яз — постоянные, проволочные — термометр сопротивления Яр — реохорд. В верти- [c.54]

    В химической промышленности платина применяется для изго-топления коррозиониостойких детален аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перхлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от нрнмссей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперспом состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода (см. стр. 281). [c.698]

    Первичные элементы измерительных систем размещаются непосредственно на трубопроводах и аппаратах. Отбор пробы осуществляется через специально врезаемые штуцеры и бобышки. Их конструкция зависит от назначения и диаметра труб, на которых они устанавливаются от свойств и рабочих параметров среды. Место отбора импульсов необходимо выбирать таким образом, чтобы свести к минимуму время заназдывания и возможные искажения показаний. Так, бобышки с гильзами для термопар, термометров сопротивления и термопатронов должны быть изготовлены из материалов с высокой теплопроводностью и установлены как можно ближе к тому месту аппарата или участка схемы, в котором поддерживается заданная температура. [c.12]

    В общем случае на емкостной аппаратуре могут размещаться штуцеры для следующих назначений входа н выхода продукта входа и выхода тепло- или хладоносителя для воздушника установки предохранительного клапана о порожнения аппарата установки манометра, термометра сопротивления (термопары), регулятора уровня перелива избыиса продукта установки мерных стекол отбора проб установ ки погружно.го насоса или перемешивающего устройства установки дыхательного клапаиа, смотрового стекла, подсветки, а [c.80]

    Термометры сопротивления применяют для измерения температуры в пределах от —200 до -(-500° С. Наиболее подходящим материалом для термометров сопротивления является платина она выдерживает высокие температуры без каких-либо изменений своих свойств, не окпсляется и имеет достаточно большой температурный коэффициент. [c.142]

    На рис. 358 показана установка, описанная Ирманном [5]. Автомат состоит из пульта управления, снабженного компенсирующим линейным самописцем термометра сопротивления, и двух взаимозаменяемых ректификационных агрегатов. Установка предназначена для перегонки в температурных пределах от О до +285 °С и от — -100 до — -385 °С. Ректификатор-автомат Герцога [в] одновременно с выдачей цифровых данных регистрирует результаты на бумажной ленте. Цаппе с сотр. [7] разработал установку для [c.421]


Руководство по лабораторной ректификации 1960 (1960) — [ c.60 , c.454 , c.460 , c.463 , c.470 ]

Учебник общей химии (1981) — [ c.453 ]

Перегонка (1954) — [ c.212 , c.236 ]

Экспериментальные методы в неорганической химии (1965) — [ c.79 , c.93 , c.99 , c.116 ]

Курс газовой хроматографии (1967) — [ c.163 ]

Курс газовой хроматографии Издание 2 (1974) — [ c.164 ]

Машины и аппараты резиновой промышленности (1951) — [ c.451 ]

Методы эксперимента в органической химии Часть 1 (1980) — [ c.191 ]

Производство кальцинированной соды (1959) — [ c.101 , c.372 ]

Общая технология синтетических каучуков (1952) — [ c.77 ]

Общая технология синтетических каучуков Издание 2 (1954) — [ c.47 ]

Основы общей химии Том 3 (1970) — [ c.176 ]

Физические методы органической химии Том 2 (1952) — [ c.17 , c.27 , c.35 , c.41 , c.60 , c.111 , c.164 ]

Физические методы органической химии Том 2 (1952) — [ c.17 , c.27 , c.35 , c.41 , c.60 , c.111 , c.164 ]

Справочник по физико-техническим основам криогенетики Издание 3 (1985) — [ c.287 ]

Справочник по физико-техническим основам глубокого охлаждения (1963) — [ c.265 ]

Техника низких температур (1962) — [ c.31 , c.134 , c.135 , c.137 , c.151 , c.157 ]


Приборы для измерения температуры сопротивления

| Инструментальные средства

Принцип работы резистивных датчиков температуры (RTD)

Терморезистивные устройства для измерения температуры

Изменение температуры вызывает изменение электрического сопротивления материала. Изменение сопротивления измеряется, чтобы сделать вывод об изменении температуры.

Терморезистивные измерительные приборы бывают двух типов:

  • Датчики температуры сопротивления (RTD) и

Температурные датчики сопротивления

Температурный датчик сопротивления (сокращенно RTD) представляет собой либо длинный металлический провод малого диаметра, намотанный на катушку, либо вытравленную сетку на подложке, очень похожую на тензодатчик.Платина — самый распространенный металл, используемый для RTD.

Принцип работы

Температурные датчики сопротивления

(RTD) работают по принципу, согласно которому электрическое сопротивление металла изменяется предсказуемо, по существу линейно и воспроизводимо с изменениями температуры. RTD имеет положительный температурный коэффициент (сопротивление увеличивается с температурой). Сопротивление элемента при базовой температуре пропорционально длине элемента и обратной величине площади поперечного сечения.

Типичная электрическая схема, предназначенная для измерения температуры с помощью RTD, фактически измеряет изменение сопротивления RTD, которое затем используется для расчета изменения температуры. Сопротивление RTD увеличивается с повышением температуры, так же как сопротивление тензодатчика увеличивается с увеличением деформации.

Строительство мостовых схем

На рисунке ниже показана базовая мостовая схема, состоящая из трех известных сопротивлений R1, R2 и R3 (переменное), неизвестного переменного резистора RX (RTD), источника напряжения и чувствительного амперметра.

Резисторы R1 и R2 являются плечами передаточного числа моста. Они соотносят два переменных сопротивления для тока, протекающего через амперметр. R3 — это переменный резистор, известный как стандартное плечо, которое настраивается в соответствии с неизвестным резистором. Чувствительный амперметр визуально отображает ток, протекающий по мостовой схеме. Анализ схемы показывает, что когда R3 настроен так, что амперметр показывает нулевой ток, сопротивление обоих плеч мостовой схемы одинаково. Взаимосвязь сопротивления между двумя плечами моста может быть выражена как: Поскольку значения R1, R2 и R3 являются известными значениями, единственным неизвестным является Rx.Значение Rx может быть рассчитано для моста в условиях нулевого тока амперметра. Знание этого значения сопротивления дает базовую точку для калибровки прибора, подключенного к мостовой схеме. Неизвестное сопротивление, Rx, равно

.

Работа мостовой схемы RTD

Одна простая схема — это четвертьмостовая схема моста Уитстона, здесь называемая двухпроводным мостом RTD схема .

R, , провод представляет собой сопротивление одного из проводов (называемых проводами ), которые проходят от моста к самому RTD. Сопротивление свинца не имело значения в цепях тензодатчиков, поскольку провод R всегда оставался постоянным.

В схемах RTD, однако, некоторые участки выводных проводов подвергаются изменяющимся температурам. Поскольку сопротивление металлической проволоки изменяется с температурой, провод R изменяется в зависимости от T, что может вызвать ошибки в измерениях.Эта ошибка может быть нетривиальной — изменения сопротивления выводов могут быть неверно интерпретированы как изменения сопротивления RTD. Кроме того, в двухпроводной мостовой схеме резистивного датчика температуры, показанной выше, есть два выводных провода, что удваивает погрешность. Умная схема, предназначенная для устранения ошибки сопротивления подводящего провода, называется трехпроводной мостовой схемой RTD . Трехпроводная мостовая схема резистивного датчика температуры показана ниже.

Это все еще четвертьмостовая схема, поскольку только один из четырех мостовых резисторов был заменен на RTD.Однако один из выводных проводов был размещен на ветви R 2 моста вместо ветви R 3 .

Чтобы проанализировать эту схему, предположим, что R 1 = R 4 и R 2 = R 3 первоначально, когда мост сбалансирован. Вспомните общую формулу для моста Уитстона:

Обратите внимание, что R 3 и R 2 имеют противоположные знаки в приведенном выше уравнении. Таким образом, если сопротивление выводного провода в ветви 2 (вверху) и в ветви 3 (внизу) равны , , , сопротивления выводов компенсируют друг друга без общего влияния на выходное напряжение, тем самым устраняя ошибку. .

Как насчет сопротивления третьего провода, R , провода среднего провода? Что ж, поскольку V o измеряется устройством с почти бесконечным импедансом, не течет ток в среднем проводе , поэтому его сопротивление ни на что не влияет!

Следующая перерисованная эквивалентная схема может помочь объяснить, почему сопротивление проводов сокращается:

На вышеприведенной диаграмме видно, что если отведение R изменяется одинаково в ветви 2 и ветви 3 моста, его эффект нивелируется.

Материалы и конструкция RTD

RTD действует как электрический преобразователь, преобразуя изменения температуры в сигналы напряжения путем измерения сопротивления. Металлы, которые лучше всего подходят для использования в качестве датчиков RTD, — это чистые металлы или определенные сплавы однородного качества, сопротивление которых увеличивается при повышении температуры и, наоборот, уменьшается при понижении температуры. Лишь некоторые металлы обладают свойствами, необходимыми для использования в элементах RTD.Обычно в датчиках RTD используются провода BALCO, медь, платина.

  • BALCO — Датчик, изготовленный с использованием проволоки BALCO, представляет собой отожженный резистивный сплав с номинальным составом 70 процентов никеля и 30 процентов железа. Резистивный элемент BALCO на 500 Ом обеспечивает относительно линейное изменение сопротивления от –40 до 250 ° С. Датчик представляет собой устройство малой массы и быстро реагирует на изменения температуры. Когда на элементе BALCO измеряется сопротивление 1000 Ом, температура составляет примерно 70 ° F.При повышении температуры сопротивление изменяется на 2,2 Ом на 1 ° F. Это называется кривой температурного коэффициента сопротивления (кривой TCR). В BALCO, поскольку сопротивление напрямую связано с температурой, то есть с увеличением температуры сопротивление увеличивается пропорционально. Обычный диапазон измерения температуры с помощью BALCO составляет от -40 ° до 240 ° F.
  • Platinum — Датчики RTD, в которых используется платиновый материал, демонстрируют линейный отклик и стабильность во времени.В некоторых приложениях используется короткий провод для обеспечения номинального сопротивления 100 Ом. Однако при низком значении сопротивления самонагрев элемента и сопротивление подводящего провода датчика могут влиять на показания температуры. При небольшом изменении сопротивления элемента необходимо использовать дополнительное усиление для увеличения уровня сигнала. Платиновый пленочный сенсор на изолирующем основании обеспечивает высокое сопротивление 1000 Ом при 74 ° С таким высоким сопротивлением сенсор относительно невосприимчив к самонагреву и быстро реагирует на изменения температуры.Элементы RTD этого типа распространены.

Эти металлы лучше всего подходят для применения в RTD из-за их линейных характеристик сопротивления-температуры (как показано на рисунке ниже), высокого коэффициента сопротивления и их способности выдерживать повторяющиеся температурные циклы. Коэффициент сопротивления — это изменение сопротивления на градус изменения температуры, обычно выражаемое в процентах на градус температуры. Используемый материал должен быть способен вытягиваться в тонкую проволоку, чтобы элемент можно было легко сконструировать.

Версии из меди и никеля работают при более низких температурах и дешевле платины. Платина является наиболее универсальным материалом благодаря широкому диапазону температур (от –200 ° C до 850 ° C), отличной воспроизводимости, стабильности и устойчивости к химическим веществам и коррозии.

Элементы RTD

обычно представляют собой длинные пружинные провода, окруженные изолятором и заключенные в металлическую оболочку. На рисунке ниже показана внутренняя конструкция RTD.

Эта особая конструкция имеет платиновый элемент, окруженный фарфоровым изолятором.Изолятор предотвращает короткое замыкание между проводом и металлической оболочкой. Инконель, сплав никель-железо-хром, обычно используется при изготовлении оболочки RTD из-за присущей ему коррозионной стойкости. При помещении в жидкую или газовую среду оболочка из инконеля быстро достигает температуры среды. Изменение температуры вызовет нагрев или охлаждение платиновой проволоки, что приведет к пропорциональному изменению сопротивления.

Преимущества: Линейное сопротивление в зависимости от температуры, хорошая стабильность, широкий диапазон рабочих температур Взаимозаменяемость в широком диапазоне температур

Недостатки: Небольшое изменение сопротивления в зависимости от температуры, реакция может быть медленнее, в зависимости от самонагрева, для компенсации сопротивления проводов требуется датчик или трех- или четырехпроводные провода, требуется питание внешней цепи

Дополнительные факты

  • RTD обычно используются для измерения температуры воздуха и жидкости в трубах и воздуховодах, а также в качестве датчиков температуры в помещении.Сопротивление элементов RTD зависит от температуры. Некоторые элементы демонстрируют большие изменения сопротивления, линейные изменения или и то, и другое в широком диапазоне температур.
  • Изменяющееся напряжение на чувствительном элементе определяет сопротивление сенсора. Электропитание, подаваемое для этой цели, может вызвать небольшой нагрев элемента и привести к неточности измерения температуры. Уменьшение тока питания или использование элементов с более высоким номинальным сопротивлением может минимизировать эффект самонагрева.
  • Сопротивление некоторых элементов RTD составляет всего 100 Ом. В этих случаях сопротивление подводящих проводов, соединяющих RTD с контроллером, может значительно увеличить общее сопротивление подключенного RTD и вызвать ошибку при измерении температуры. Например, датчик, расположенный на расстоянии 25 футов от контроллера, имеет медный провод управления размером 25 x 2 = 50 футов. Если контрольный провод имеет сопротивление постоянному току 6,39 Ом / фут, то 50 футов провода должны иметь полное сопротивление постоянному току равное 0.319 Ом. Если датчик представляет собой платиновый датчик с сопротивлением 100 Ом и температурным коэффициентом 0,69 Ом на градус по Фаренгейту, длина провода длиной 50 футов приведет к ошибке в 0,46 градусов по Фаренгейту. Если датчик представляет собой платиновый датчик с сопротивлением 3000 Ом и температурным коэффициентом 4,8 Ом на градус по Фаренгейту, 50 футов провода приведут к погрешности в 0,066 градуса по Фаренгейту.

Следовательно, чем меньше сопротивление чувствительного элемента, тем выше вероятность ошибки. Существенные ошибки можно устранить, изменив настройку калибровки на контроллере, или, если контроллер предназначен для этого, третий провод можно провести к датчику и подключить к специальной компенсационной схеме, предназначенной для устранения влияния длины провода на измерение. .

Также читайте: Принцип работы термопары

Что такое термометр сопротивления? Принцип работы, конструкция, характеристика и принципиальная схема термометра сопротивления

Определение : Термометр сопротивления — это устройство, которое используется для определения температуры по вариации в сопротивлении проводника. Он широко известен как датчик температуры сопротивления (RTD) и представляет собой точный датчик температуры .

RTD не используется для динамического измерения температуры.

Принцип работы термометра сопротивления

Как мы знаем, в термометре сопротивления сопротивление проводника зависит от изменения температуры. При повышении температуры металла увеличивается амплитуда колебаний атомных ядер материала.

В результате увеличивается вероятность столкновения свободных электронов с связанными ионами.Таким образом, прерывание движения электрона вызывает увеличение сопротивления. Следовательно, вызывая повышение температуры, связанной с этим.

Так работает RTD.

Температурный датчик сопротивления обычно состоит из никеля , платины , меди или вольфрама . Однако платина используется в качестве основного элемента в таких точных датчиках температуры из-за ее химически инертной природы. Таким образом, его можно использовать во враждебной среде, чтобы снизить вероятность окисления.

В металле изменение сопротивления в зависимости от температуры определяется следующим соотношением:

R t = R или (1 + αt + βt 2 + ϒt 3 ———)

: R или = сопротивление при 0 ° C

R t = сопротивление при t⁰ C

α, β, ϒ и т. Д. Здесь постоянные.

Конструкция термометра сопротивления

На рисунке ниже показана структурная схема платинового термометра сопротивления

.

Он состоит из скрещенной слюды рамки, внутри которой находится платина в виде спирали.Вся конструкция помещена в откачиваемую трубку из нержавеющей стали. Конструкция змеевика создает наименьшее напряжение при повышении температуры. По мере того как напряжение увеличивается с увеличением напряжения. Значит, это вызовет нежелательное изменение сопротивления провода.

Мы можем получить лучшую электрическую изоляцию, если поместить слюду между вакуумированной трубкой и платиновой катушкой.

Здесь следует отметить, что используемый материал должен быть достаточно чистым, чтобы обеспечить надлежащие результаты.

Чистоту платины можно проверить путем измерения R 100 / R или . Что касается чистого платинового материала, значение отношения должно быть выше 1,390

Основное уравнение термометра сопротивления

Как известно,

R t = R или (1 + αt + βt 2 + ϒt 3 ———)

R t из приведенного выше уравнения можно приблизительно представить как:

R t = R или (1 + αt + βt 2 )

Если элемент — чистая платина,

α = 3.94 Χ 10 -3 / ⁰C

β = — 5,8 Χ 10 -7 / (⁰C) 2

Вышеприведенное уравнение можно переписать как:

R t = R или (1 + C t pt )

: C = средний температурный коэффициент сопротивления от 0 C до 100 C.

t pt = температурный коэффициент платины

и выдается

: R t , R o , R 100 — сопротивление при t C, 0 ⁰C, 100 ⁰C

Основной интервал термометра обозначается R 100 — R o
Уравнение, приведенное ниже, показывает разницу истинной температуры «t» и температуры платины «t pt »

: δ = константа

Значение δ находится между 1.488 до 1.498 . Поскольку меньшее значение δ указывает на высокую степень чистоты.

Тип провода, используемого в RTD, определяет его эффективный диапазон. Диапазон температур платинового RTD составляет от 100 100C до 650 C .

Характеристики материалов, используемых в термометре сопротивления

На рисунке ниже показаны типичные температурные характеристики сопротивления для различных типов материалов, используемых в RTD.

Поскольку золото и серебро являются менее резистивными материалами, они практически не используются в конструкции RTD.Когда мы говорим об удельном сопротивлении, вольфрам имеет высокое удельное сопротивление, но он ограничен для высокотемпературных применений.

Еще одним элементом, используемым в конструкции RTD, является медь из-за ее низкого удельного сопротивления, но с низкой линейностью. Таким образом, среди всех других элементов предпочтение отдается платине.

Цепь термометра сопротивления

По сути, схемы RTD представляют собой схемы моста Уитстона, но следует отметить, что это не простой мост Уитстона, а модифицированная форма.

RTD можно подключить к одному из плеч моста Уитстона, как показано на рисунке ниже:

Здесь R 1 и R 2 — 2 фиксированных сопротивления, R 3 — переменное сопротивление и R t — сопротивление детектора.

В состоянии баланса,

Когда 1 рэнд = 2

R т = R 3

Переменное сопротивление R 3 здесь — регулируемый потенциометр.Чтобы избежать всего эффекта, который возникает из-за изменений температуры, резисторы, используемые в цепи, сделаны из манганина. Это так, потому что манганин имеет наименьший температурный коэффициент сопротивления .

Рекомендации по проектированию схемы термометра сопротивления

В RTD необходимо учитывать определенные моменты при проектировании схемы. Это следующие:

1. Для подключения RTD к цепи требуются подводящие провода определенной длины.Таким образом, изменение температуры приведет к изменению сопротивления в мостовой схеме. Таким образом, необходимо соблюдать надлежащее расстояние между точкой, где должен быть установлен RTD, и точкой измерения.

2. Ток, протекающий через RTD, учитывает эффект нагрева в цепи. Таким образом, выделяемое тепло увеличивает температуру датчика RTD.

Это эффект самонагрева , и мы не можем его избежать. Единственное, что мы можем сделать — это пойти на компромисс с чувствительностью инструмента.Снижение тока через RTD определенно снизит скорость тепловыделения, но также снизится чувствительность устройства. Однако его можно улучшить с помощью надлежащего усиления.

Повышение температуры устройства из-за эффекта самонагрева можно представить как:

: ∆T = повышение температуры в ⁰C
P = мощность, рассеиваемая в RTD, в ваттах

P d = Константа рассеяния RTD в Вт / ⁰C

Трехпроводной термометр сопротивления

На рисунке ниже показана схема 3-проводного RTD

.

Для компенсации влияния переменного сопротивления проводов используется трехпроводной метод.Обычно используется медный выводной провод одинаковой длины и диаметра, чтобы иметь одинаковое сопротивление.

В промышленности чаще всего используются 3-проводные РДТ.

Преимущества термометра сопротивления
  1. Обеспечивает очень точные результаты.
  2. RTD
  3. обеспечивает широкий рабочий диапазон.
  4. Благодаря своей высокой точности, RTD используется во всех таких приложениях, где требуются точные результаты.
Недостатки термометра сопротивления
  1. Чувствительность платинового RTD очень низкая для незначительного изменения температуры.
  2. RTD
  3. обладает более медленным временем отклика.

Одним из наиболее распространенных ранее использовавшихся индикаторов RTD было частное или , прибор для измерения поперечной катушки . Несмотря на то, что он дешев и надежен по своей природе, резистивный датчик температуры мостового типа с цифровой индикацией заменил его.

Как работает RTD?

«RTD» — это аббревиатура от «Resistance Temperature Detector». RTD — это тип датчика температуры, который может использоваться при производстве диапазона температурных датчиков Variohms.

Они доступны с различными значениями температуры / сопротивления в зависимости от требований приложения.

Как работает RTD?

RTD состоит из резистивного элемента и изолированных медных проводов. Чаще всего количество проводов — 2; однако некоторые RTD имеют 3 или 4 провода. Резистивный элемент — это датчик температуры RTD. Обычно это платина, потому что как материал он очень стабилен во времени, имеет широкий диапазон температур, обеспечивает почти линейную зависимость между температурой и сопротивлением и обладает химической инертностью.Никель или медь — также другие популярные варианты материала резистивного элемента.

RTD работает по основному принципу; с увеличением температуры металла увеличивается и сопротивление потоку электричества. Через датчик пропускается электрический ток, резистивный элемент используется для измерения сопротивления проходящему через него току. С увеличением температуры резистивного элемента увеличивается и электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление измеряется в Ом.Затем значение сопротивления можно преобразовать в температуру в зависимости от характеристик элемента. Типичное время отклика для RTD составляет от 0,5 до 5 секунд, что делает их пригодными для приложений, где немедленный отклик не требуется.

Преимущества использования датчиков температуры RTD

RTD используются в различных отраслях промышленности, в том числе; автомобильная промышленность, бытовая техника, морское и промышленное применение. Преимущества использования RTD по сравнению с другими датчиками температуры:

· Высокоточная

· Согласованный

· Предлагаем долгосрочную стабильность

· Высокая повторяемость

· Подходит для экстремальных условий

· Имеют диапазон высоких температур (в зависимости от материала резистивного элемента)

Типы RTD от Variohm

RTD являются частью нашего диапазона температурных продуктов, у нас есть следующие варианты

Платиновые термометры сопротивления — доступны три различных диапазона температур; крио, средний и высокий

Никелевые термометры сопротивления — для приложений с диапазоном температур от -60 ° C до + 200 ° C

Круглые термометры сопротивления со стеклянной проволокой — они хорошо подходят для испытаний и измерений

SMD RTD — для автоматического монтажа в приложениях большого объема

Для получения дополнительной информации о нашем датчике RTD или любом из компонентов, которые мы можем предложить, свяжитесь с нами: 01327 351004 или sales @ variohm.com

Температурный датчик сопротивления или RTD | Конструкция и принцип работы

Что такое резистивный датчик температуры (RTD)?

A Датчик температуры сопротивления (также известный как термометр сопротивления или RTD ) — это электронное устройство, используемое для определения температуры путем измерения сопротивления электрического провода. Этот провод называется датчиком температуры. Если мы хотим измерить температуру с высокой точностью, RTD является идеальным решением, так как он имеет хорошие линейные характеристики в широком диапазоне температур.Другие распространенные электронные устройства, используемые для измерения температуры, включают термопару или термистор.

Изменение сопротивления металла при изменении температуры определяется как,

Где R t и R 0 — значения сопротивления при t o C и t 0 o. ° C температуры. α и β — константы, зависящие от металлов.

Это выражение для огромного диапазона температур. Для небольшого диапазона температур выражение может быть следующим:

В устройствах RTD ; Медь, никель и платина — широко используемые металлы.Эти три металла имеют разные вариации сопротивления в зависимости от колебаний температуры. Это называется термостойкостью.

Платина имеет диапазон температур 650 ° ° C, а затем медь и никель имеют 120 ° ° C и 300 ° ° C соответственно. На рисунке 1 показана кривая зависимости сопротивления от температуры трех различных металлов. Для платины ее сопротивление изменяется примерно на 0,4 Ом на градус Цельсия температуры.

Чистота платины проверяется измерением R 100 / R 0 . Потому что какие бы материалы мы ни использовали для изготовления RTD, они должны быть чистыми. Если он не будет чистым, он будет отклоняться от обычного графика зависимости сопротивления от температуры. Таким образом, значения α и β будут меняться в зависимости от металлов.

Конструкция термометра сопротивления или RTD

Конструкция обычно такова, что провод намотан в форме (в катушке) на поперечной рамке из слюды с выемками для достижения небольшого размера, улучшения теплопроводности для уменьшения времени отклика и достигается высокая скорость теплопередачи.В промышленных RTD катушка защищена оболочкой из нержавеющей стали или защитной трубкой.

Таким образом, физическая деформация незначительна при расширении проволоки и увеличении длины проволоки с изменением температуры. Если натяжение проволоки увеличивается, то натяжение увеличивается. Из-за этого сопротивление провода изменится, что нежелательно, поэтому мы не хотим изменять сопротивление провода любыми другими нежелательными изменениями, кроме изменения температуры.
Это также полезно для обслуживания RTD во время работы установки.Слюда помещается между стальной оболочкой и резистивным проводом для лучшей электроизоляции. Из-за меньшего напряжения в проводе сопротивления его следует осторожно наматывать на лист слюды. На рис.2 показан структурный вид датчика температуры промышленного сопротивления.

Формирование сигнала RTD

Мы можем получить этот RTD на рынке. Но мы должны знать процедуру, как ее использовать и как сделать схему преобразования сигнала. Таким образом можно свести к минимуму ошибки отведений и другие ошибки калибровки.В этом RTD изменение значения сопротивления очень мало в зависимости от температуры.

Итак, значение RTD измеряется с помощью мостовой схемы. Путем подачи постоянного электрического тока в мостовую схему и измерения результирующего падения напряжения на резисторе можно рассчитать сопротивление RTD. Таким образом, также может быть определена температура. Эта температура определяется путем преобразования значения сопротивления RTD с использованием калибровочного выражения. Различные модули RTD показаны на рисунках ниже.



В двухпроводном мосту RTD фиктивный провод отсутствует. Выходной сигнал взят с двух оставшихся концов, как показано на рис.3. Но очень важно учитывать сопротивление удлинительного провода, потому что сопротивление удлинительного провода может повлиять на показания температуры. Этот эффект сводится к минимуму в трехпроводной мостовой схеме резистивного датчика температуры путем подключения фиктивного провода C.

Если провода A и B правильно согласованы по длине и площади поперечного сечения, то их влияние импеданса будет устранено, поскольку каждый провод находится в противоположном положении.Таким образом, фиктивный провод C действует как измерительный провод для измерения падения напряжения на сопротивлении RTD, и он не пропускает ток. В этих схемах выходное напряжение прямо пропорционально температуре. Итак, нам нужно одно калибровочное уравнение, чтобы найти температуру.

Выражения для трехпроводной схемы RTD


Если мы знаем значения V S и V O , мы можем найти R g , а затем мы можем найти значение температуры, используя уравнение калибровки.Теперь предположим, что R 1 = R 2 :

Если R 3 = R г ; тогда V O = 0 и мост уравновешен. Это можно сделать вручную, но если мы не хотим выполнять вычисления вручную, мы можем просто решить уравнение 3, чтобы получить выражение для R g .

Это выражение предполагает, когда сопротивление выводов R L = 0. Предположим, если R L присутствует в ситуации, тогда выражение R g принимает следующий вид:

Итак, имеется ошибка в Значение сопротивления RTD из-за сопротивления R L .Вот почему нам необходимо компенсировать сопротивление R L , как мы уже обсуждали, подключив одну фиктивную линию «C», как показано на рисунке 4.

Видеопрезентация по резистивному датчику температуры или RTD

Ограничения RTD

В сопротивлении RTD будет потеря мощности I 2 R самим устройством, которая вызывает небольшой эффект нагрева. В RTD это называется самонагревом. Это также может вызвать ошибочное чтение. Таким образом, электрический ток через сопротивление RTD должен поддерживаться достаточно низким и постоянным, чтобы избежать самонагрева.

Схема, работа и ее применение

Термометр — это устройство, которое используется для измерения температуры. Термометр сопротивления — это тип термометра, который можно использовать для получения очень точных результатов. Температура измеряется путем измерения изменения сопротивления. Термометр состоит из платиновой проволоки, помещенной внутри стеклянных зондов. Устройство откачано, чтобы предотвратить ненужное повышение температуры. Устройство чрезвычайно хрупкое, поэтому на него устанавливаются защитные зонды.Они обладают чрезвычайно высокой точностью и заменяют термопары в промышленности. Он имеет различные важные приложения и используется в различных отраслях для получения точных результатов.

Что такое термометр сопротивления?

Термометр сопротивления используется для измерения температуры. Его также называют резистивным датчиком температуры. RTD — это в основном датчик, который состоит из тонкой проволоки, намотанной на стекло или керамический материал, а также используются различные другие конструкции.Используемая проволока обычно изготавливается из меди, никеля или платины. Материал, который используется в конструкции этого термометра, имеет точное соотношение сопротивления и температуры, которое используется при измерении температуры.

Термометр сопротивления

Схема термометра сопротивления

Схема термометра сопротивления в основном представляет собой схему моста Уитстона. Однако это не совсем мост Уитстона, а модификация схемы. Он подключается к одному плечу моста Уитстона, как показано на рисунке:

Схема термометра сопротивления

Резисторы R1 и R2 представляют собой фиксированные сопротивления, а R3 — переменное сопротивление.Rt — сопротивление детектора, которое используется в цепи.

В сбалансированном состоянии

Rt = (R2 / R1) * R3

Когда R1 = R2

Rt = R3

Используемое переменное сопротивление представляет собой не что иное, как регулируемый потенциометр. Резисторы, которые мы используем в схеме, изготовлены из манганина. Это потому, что манганин имеет самый низкий температурный коэффициент, и температура не повышается без надобности.

Есть несколько вещей, которые мы должны учитывать при проектировании схемы термометра сопротивления, и они следующие:

Мы используем подводящие провода для подключения термометра сопротивления к нашей цепи.Таким образом, при изменении температуры сопротивление цепи моста Уитстона также изменится соответствующим образом. Чтобы этого избежать, мы должны поддерживать надлежащее расстояние между точкой измерения и точкой, в которой термометр сопротивления должен быть установлен в цепи.

Ток, протекающий через термометр, может вызвать эффект нагрева, что приведет к значительному повышению температуры в цепи. Это неизбежная ситуация. Однако, чтобы избежать этого состояния, нам придется пойти на компромисс с чувствительностью нашего инструмента.Если мы уменьшим ток, протекающий через этот термометр, выделяемое тепло также уменьшится вместе с чувствительностью. Тем не менее, мы можем улучшить ситуацию с помощью надлежащего усиления. Повышение температуры можно представить по формуле:

∆T = P / Pd

Где ∆T = повышение температуры в C

P = мощность, рассеиваемая в RTD в ваттах

Pd = постоянная рассеяния RTD в Вт / ⁰C

Уравнение для термометра сопротивления

Как мы знаем, связь сопротивления с температурой может быть задана уравнением:

Rt = Ro (1 + αt + βt2 + ϒt3 — ——)

Следовательно, из приведенного выше уравнения Rt можно рассчитать как:

Rt = Ro (1 + αt + βt2)

Для чистой платины

α = 3.94 Χ 10-3 / ⁰C

β = — 5,8 Χ 10-7 / (C) 2

Вышеупомянутое уравнение можно записать как:

Rt = Ro (1 + C tpt)

C = средний температурный коэффициент сопротивления от 0 C до 100 ⁰C.

tpt = температурный коэффициент платины

и определяется как

tpt = [(Rt — Ro) / (R100 — Ro)] * 100

: Rt, Ro, R100 — сопротивление при t ⁰C, 0 ⁰C, 100 ⁰C

Интервал термометра обозначен R100 — Ro

Уравнение, которое было упомянуто ниже, показывает разницу истинной температуры ‘t’ и температуры платины ‘tpt’

(t — tpt) = δ {(t / 100) ^ 2 — (t / 100)}

δ = константа

δ находится между 1.488 до 1.498 . Температурный диапазон платинового термометра сопротивления составляет от 100 C до 650 C .

Принцип работы

Сопротивление проводника зависит от колебаний температуры. Когда температура металла увеличивается, это вызывает увеличение амплитуды колебаний атомных ядер металла. Это вызывает увеличение вероятности столкновения свободных металлов, находящихся на поверхности металла.Это приводит к увеличению сопротивления материала, вызывая последующее повышение температуры.

Именно так работает термометр сопротивления. Датчик температуры изготовлен из меди, вольфрама, никеля или платины. Однако платина лучше всего подходит для этой цели из-за ее стабильной зависимости от температуры. Изменения сопротивления в зависимости от температуры можно представить формулой.

Конструкция термометра сопротивления

Конструкция термометра сопротивления показана ниже:

Конструкция термометра сопротивления

Платиновый термометр сопротивления состоит из платиновой катушки, расположенной внутри крестообразной рамки.Мы помещаем всю конструкцию в откачиваемую трубку из нержавеющей стали. Конструкция змеевика создает очень небольшую деформацию при повышении температуры. Это может вызвать нежелательное изменение сопротивления. Для строительства необходимо использовать чистую платиновую проволоку. Чистоту платины можно подтвердить с помощью формулы R100 / Ro . В случае чистого платинового материала значение должно быть больше 1,390.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Дает точный результат
  • Используется в различных промышленных приложениях
  • Обеспечивает широкий рабочий диапазон.

Недостатки:

  • Чувствительность платины чрезвычайно низкая для небольшого изменения температуры
  • Время отклика довольно низкое

Термометр сопротивления Приложения

Приложения

  • Используется в автомобилестроении для измерения температура моторного масла
  • Используется в системах связи и измерительных приборах для измерения температуры усилителей, стабилизаторов и т. д.
  • Используется в пищевой промышленности, силовой электронике и аэрокосмической технике

Часто задаваемые вопросы

1).Как термометр сопротивления измеряет температуру?

Он измеряет температуру путем измерения изменения сопротивления по отношению к изменению температуры цепи

2). Какой диапазон у термометра сопротивления?

Диапазон температур от -200 ⁰C от до 1000⁰C .

3). Какова точность платинового термометра сопротивления?

Обеспечивает превосходную точность в широком диапазоне температур.

4). Как работает платиновый термометр сопротивления?

В платиновых устройствах ток пропускается через цепь, а температура измеряется путем измерения напряжения в цепи. Затем изменение сопротивления используется для измерения температуры.

5). Какие металлы мы выбираем для изготовления термометров сопротивления?

Используются такие металлы, как медь, никель и платина, которые обеспечивают точное соотношение температуры и сопротивления.

Итак, здесь мы упомянули все важные детали, связанные с обзором термометра сопротивления. Как видите, это очень важное устройство с промышленной точки зрения. У него бесконечное количество приложений. Если вам известны какие-либо важные характеристики этого инструмента, сообщите нам об этом. Вот вам вопрос, какие бывают типы термометров сопротивления?

Термисторы. Термометр сопротивления. Принцип работы

Термисторы. Термометр сопротивления.Принцип действия

Термистор — полупроводниковый прибор (он изготовлен из полупроводникового материала с большим отрицательным температурным коэффициентом), в котором используется электрическое сопротивление полупроводника от температуры.

Изменение сопротивления полупроводника Rt изменение температуры характеризуется зависимостью:

Rt = A exp (B / T).

Где: A — постоянная, зависящая от физических свойств полупроводника, размера и формы термистора, B — постоянная, зависящая от физических свойств полупроводника, T — температура термистора, C.2.

На рис.1 показаны терморезисторы серии ММТ и КМТ. Термисторы типа ММТ 1 и КМТ-1 (рис. 1, а) представляют собой полупроводниковый стержень 1, покрытый эмалевой краской с контактными цоколями 2 и выводом 3. Термисторы с выводами могут использоваться только в сухих помещениях. Термисторы типов ММТ-4 и КМТ-4 (рис. 1, б) смонтированы в металлическом корпусе 6 и герметизированы. Их можно применять в любых условиях влажности и в любой среде, не будучи агрессивными по отношению к корпусу. Капсула запаяна из стекла 8 и олова 9.Стержень 5 в термисторе 4 типа ММТ — обернут металлической фольгой 4. Коллектор 7 выполнен из никелевой проволоки. Эти термисторы изготавливаются на номинальные значения сопротивления от 1 до 200 кОм (при 20 C) и могут использоваться для работы в диапазоне температур от -100 до 129 C.

Действие термометров сопротивления основано на способности изменять электрическое сопротивление проводника при изменении температуры. В качестве материала для изготовления термометров используют только чистые металлы в виде тонкой платиновой проволоки диаметром 0.05 — 0,07 мм для измерения температуры до 630 ° C и медь, никель или железо в виде проволоки диаметром 0,1 мм для измерения температуры 100-150 ° C

Существуют следующие способы намотки термометров сопротивления материала:

— Стеклянная пластина для сохранения элемента с остроугольными надрезами по бокам, расстояние между зубьями которого составляет 0,5-1 мм;

— На стеклянной трубке для удержания элемента заключена металлическая тонкостенная трубка с пружинными асбестовыми подушками;

— На перекладине из слюды или фарфора.

Чаще всего используются платина и медь.

Термометры сопротивления, используемые в устройствах контроля и автоматического регулирования температуры. В них, кроме датчика, есть источник тока и измерительный мост. Схема симметричного моста постоянного тока представлена ​​на рис. 2.

Перемещение ползунка реостата R3 ведущего моста в уравновешенное состояние, в котором гальванометр G фиксирует отсутствие тока в диагонали моста (Ir = 0). R3 = const.

Таким образом, при эквивалентных режимах значение R3 пропорционально измеренному сопротивлению Rt, которое зависит от температуры.Балансировка моста может выполняться автоматически. Для этого резистор переделан стрелками на ноль гальванометра G.

.

Наряду с симметричными испытательными мостами используются и несимметричные, отличающиеся большей надежностью, но менее точными из-за влияния колебаний напряжения источника.

Термометр сопротивления платиновый типа ТСП-972 (рис. 3) предназначен для измерения температуры от -10 до +120 С при относительной влажности 98%.

Принцип действия платины основан на свойстве изменять свое сопротивление в зависимости от температуры.Измерительный термометр сопротивления закреплен вторичным прибором, имеющим шкалу в градусах Цельсия. Термометр типа ТСП-972 состоит из термопары 1 и головки 2. Чувствительным элементом термометра является спираль из платиновой проволоки марки Пл-2 диаметром 0,05 мм, помещенная в швеллерную рамку. Каналы каркаса заполнены порошком безводного оксида алюминия и заполнены глазурью. Концы спирали припаяны к выводам из серебряного сплава иридия и родия.

Головка состоит из термометра сопротивления и крышки корпуса 3, прикрученной болтами.Строительная защитная фурнитура сварная.

Термометр виброустойчивый и ударопрочный.

Что такое термометр сопротивления? — Определение, строительство и эксплуатация

Определение — Термометр сопротивления или датчик температуры сопротивления (RTD) использует сопротивление электрического проводника для измерения температуры . Сопротивление проводника изменяется на в зависимости от времени .Это свойство проводника используется для измерения температуры . Основная функция RTD — дать положительное изменение в сопротивления при температуре .

Металл имеет высокотемпературный коэффициент, что означает, что их температура увеличивается с повышением температуры. Углерод и германий имеют низкотемпературный коэффициент, который показывает, что их сопротивление обратно пропорционально температуре.

Материал, используемый в резистивном термометре

В термометре сопротивления используется чувствительный элемент из очень чистых металлов, таких как платина, медь или никель.Сопротивление металла прямо пропорционально температуре. В основном платина используется в термометрах сопротивления. Платина обладает высокой стабильностью и выдерживает высокие температуры.

Золото и серебро не используются для RTD, потому что они имеют низкое удельное сопротивление. Вольфрам обладает высоким удельным сопротивлением, но он очень хрупкий. Медь используется для изготовления элемента RTD. Медь имеет низкое удельное сопротивление и дешевле. Единственный недостаток меди — низкая линейность.Максимальная температура меди около 120ºC.

Материал термометра сопротивления — платина, никель или сплавы никеля. Никелевые проволоки используются в ограниченном диапазоне температур, но они довольно нелинейны.

Ниже приведены требования к проводнику, используемому в RTD.

  1. Удельное сопротивление материала высокое, поэтому для строительства используется минимальный объем проводника.
  2. Изменение сопротивления материала относительно температуры должно быть как можно большим.
  3. Сопротивление материала зависит от температуры.

График зависимости сопротивления от температуры показан на рисунке ниже. Кривые почти линейны, и для небольшого диапазона температур это очень заметно.

Конструкция резистивного термометра

Термометр сопротивления помещен внутри защитной трубки для защиты от повреждений. Резистивный элемент формируется путем размещения платиновой проволоки на керамической катушке.Этот резистивный элемент помещается внутри трубки, изготовленной из нержавеющей стали или медной стали.

Выводной провод используется для соединения резистивного элемента с внешним выводом. Подводящий провод покрыт изолированной трубкой, которая защищает его от короткого замыкания. Керамический материал используется как изолятор для высокотемпературного материала, а для низкотемпературного волокна или стекла.

Работа термометра сопротивления

Наконечник термометра сопротивления находится рядом с источником тепла для измеряемой величины.Тепло равномерно распределяется по резистивному элементу. Изменения сопротивления изменяют температуру элемента. Окончательное сопротивление измеряется. Приведенные ниже уравнения измеряют изменение температуры.

Где, R 0 — сопротивление при температуре T = 0 и α 1 , α 2 , α 3 …… ..α n — постоянные.

Линейное приближение

Линейное приближение — это способ оценки зависимости сопротивления от температуры в форме линейного уравнения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.