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RTD溫度傳感器是如何工作的

2021-06-18

RTD溫度傳感器是如何工作的

什么是 RTD溫度傳感器？

電阻式溫度探測器，也稱為 RTD 或電阻溫度計，是一種溫度傳感器。RTD 包括傳感元件、將傳感元件連接到測量儀器的導(dǎo)線以及在此過程中用于定位傳感元件的支架。

它們是如何工作的？

Rtd溫度傳感器的設(shè)計，以確保精確和可重復(fù)的溫度與電阻特性。用于 RTD溫度傳感器結(jié)構(gòu)的材料類型將決定 RTD溫度傳感器可以接觸到的溫度極限。RTD溫度傳感器中的傳感元件是一個電阻器，它隨著溫度的變化而改變電阻值。電阻隨溫度的變化以一個可預(yù)測的速率發(fā)生，并且可以通過測量來提供加工材料的溫度。

電阻溫度傳感器中的傳感元件通常包含線圈或帶有鉑蝕刻膜的襯底。連接到發(fā)送元件的延長線的使用允許電阻在遠(yuǎn)離被測工藝或材料的距離測量。一個保護(hù)套(通常是不銹鋼)裝有傳感元件。鉑是典型的材料的選擇在一個熱電阻，因?yàn)檫@允許一個更大的溫度范圍，它是一個更穩(wěn)定的材料。如果需要較低的溫度范圍，鎳和銅也可以用于 RTD溫度傳感器結(jié)構(gòu)。

表一。概述可用的溫度范圍為每種材料。

表1: 敏感元件材料和溫度極限
材料	可用溫度范圍
白金	- 攝氏200度至850度
鎳	- 攝氏100度至315度
銅	攝氏零下75度至150度

電阻溫度計中使用的電線絕緣類型也會影響電阻溫度。表2A。指最常用的電線和絕緣材料及其溫度限值。表2B。指的是連接感應(yīng)元件到控制儀表或讀出和溫度限制的導(dǎo)線。電線絕緣的典型選擇包括鎳、鎳合金、鍍銀銅或鍍鎳銅。

表2A: 連接線溫度限值-結(jié)構(gòu)
電線/絕緣材料	最高使用溫度
鍍鎳銅/TFE 聚四氟乙烯絕緣	攝氏250度
固態(tài)鎳絲	650oC
實(shí)心銅線	300oC
表2B: 連接線溫度極限-延伸
電線/絕緣材料	最高使用溫度
鍍錫銅/聚氯乙烯絕緣	攝氏105度
鍍銀銅/聚全氟乙烯絕緣	攝氏205度
鍍銀銅/TFE 聚四氟乙烯絕緣	攝氏250度
鍍鎳銅/TFE 聚四氟乙烯絕緣	攝氏250度
鍍鎳銅/玻璃纖維絕緣材料	攝氏480度

對于 RTD溫度傳感器構(gòu)造，有兩種最常用的方法。最常見的是把 RTD 元件和連接電線放入一個封閉的金屬管。管內(nèi)裝有減振和/或傳熱材料，大多數(shù)情況下是氧化鋁粉末，并用硅樹脂、環(huán)氧樹脂或陶瓷水泥密封開口端。

另一種施工方法是使用礦物絕緣金屬護(hù)套(MIMS)電纜。RTD 元件插入一個鉆孔，連接到氧化鎂(MgO)絕緣的鎳或銅電線上。末端還與氧化鎂絕緣和焊接封閉。另一端有延長線連接之前密封。一旦確定溫度范圍和應(yīng)用，維連將選擇最合適的材料和方法建造熱電阻溫度傳感器。

2、3或4線配置

雙線結(jié)構(gòu)是最不準(zhǔn)確的。2線 RTDs 往往與短引線一起使用，或在不需要精確度的地方使用。三線結(jié)構(gòu)是最流行的選擇，工業(yè)應(yīng)用，而四線結(jié)構(gòu)是在實(shí)驗(yàn)室使用，密切的準(zhǔn)確性是必不可少的。

在為您的需求選擇正確的 RTD溫度傳感器時，有許多選項(xiàng)可供考慮:

• 額定溫度

• 公差、精度和互換性

• 時間響應(yīng)

• 與控制或測量設(shè)備的距離

• Rtd溫度傳感器適用于多種工業(yè)，包括空氣調(diào)節(jié)和制冷、爐灶和烤架、紡織品生產(chǎn)、食品加工、塑料、石油化工以及測量空氣、氣體和液體的溫度。使用電阻溫度計時，你需要的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，其中的準(zhǔn)確度必須擴(kuò)展到一個寬的溫度范圍。

上一條：RTD溫度傳感器基本原理

下一條：溫度傳感器應(yīng)用有哪些？

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