разликата между термопарата, термистора и rtd

понятието температура

От физическа гледна точка топлината е мярка за енергията, съдържаща се в тялото поради нередовното движение на неговите молекули или атоми. Точно както тенис топките имат повече енергия с нарастваща скорост, вътрешната енергия на тялото или газа се увеличава с увеличаването на температурата. температурата е променлива,

Основната мярка за температура е градус Келвин. При 0 ° k (елвин), всяка молекула в тялото е в покой и няма повече топлина. Следователно, няма възможност за отрицателна температура, защото няма състояние на по-ниска енергия.

в ежедневната употреба обичайната практика е да се използва центиград (преди това центиград). нулевата му точка е в точката на замръзване на водата, която лесно може да бъде възпроизведена на практика. сега 0 ° c не е най-ниската температура, защото всеки знае от опит. чрез разширяване на ска

Човекът има способността да измерва температурата чрез сетивата си в ограничен диапазон. Въпреки това, той не е в състояние да възпроизведе точно количествените измервания. Първата форма на количествено измерване на температурата е разработена във Флоренция в началото на 17 век и се основава на разширяването на алкохо

електрическа измервателна температура

измерването на температурата е важно в много приложения, като например контрол на сградите, преработка на храни и производството на стомана и нефтохимични продукти. тези много различни приложения изискват температурни сензори с различни физически структури и обикновено различни технологии

В промишлени и търговски приложения измервателните точки обикновено са далеч от показателните или контролните точки. Обикновено се изисква допълнителна обработка на измерванията в контролери, записващи устройства или компютри. Тези приложения не са подходящи за пряко показване на термометри, защото ги познаваме от

rtd приема характеристиката на промяна на съпротивлението на метала с температурата. те са сензори с положителен коефициент на температура (ptc), чиято съпротивление се увеличава с температурата. основните използвани метали са платина и никел. най-широко използваните сензори са 100 ом или 1000 ом r

rtd е най-точният сензор за промишлени приложения и осигурява най-добрата дългосрочна стабилност. представителната стойност на точността на платинната резистентност е + 0,5% от измерваната температура. след една година може да има промяна от + 0,05 ° C чрез стареене. Платинните ре

промяна на съпротивлението с температурата

Проводимостта на метала зависи от подвижността на проводящите електрони. ако се наложи напрежение на края на жицата, електроните се движат към положителния полюс. дефектите в решетката пречат на това движение. те включват външни или липсващи решетни атоми, атоми на

Платината е широко приета в промишленото измерване. нейните предимства включват химическа стабилност, относително лесна изработка (особено за производството на жица), възможността за получаване на висока чистота и възпроизводими електрически свойства. Тези характеристики правят платинния резистентен сензор най-ши

Термисторите са направени от някои метални оксиди и тяхната съпротива намалява с повишаване на температурата.

Поради естеството на основния процес броят на проводящите електрони се увеличава експоненциално с температурата; следователно характеристиката показва силно увеличение. тази очевидна нелинейност е недостатък на NTC резисторите и ограничава ефективния им температурен диапазон до около 100 ° C. Те, разбира се,

основата на термодвойката е връзката между два различни метала, термистор. напрежението, генерирано от термодвойката и rtd, се увеличава с температурата. в сравнение с термометрите с съпротивление, те имат по-висока горна температурна граница, с значително предимство от няколко хи

термоелектричен ефект

Когато два метала са свързани заедно, се произвежда термоелектрическо напрежение поради различната енергия на свързване на електрони и метални йони. напрежението зависи от самия метал и температурата. За да генерира ток това топловно напрежение, двата метала, разбира се, трябва да бъдат свързани заедно от другия край,

Ако има една и съща температура и на двата разклонения, няма ток, защото частичното налягане, генерирано в двете точки се cancel. когато температурата на разклонението е различна, генерираното напрежение е различно и тока тече. следователно, термодвойката може само да измерва температурната

измервателната точка е съединител, изложен на измерваната температура. референтната точка е съединител при известна температура. тъй като известната температура обикновено е по-ниска от измерваната температура, референтната точка обикновено се нарича студена точка. за да се изчисли действителната температура на измер

По-старите инструменти използват термостатични контролни разклони за управление на температурата на студения разклони при известни стойности като 50 °C. Съвременните инструменти използват тънкофилмова ртд на студения край, за да определят температурата му и да изчислят температурата на точката на измер

напрежението, произведено от термоелектричния ефект, е много малко и е само няколко микроволта на градус по Целзий. следователно термопарите обикновено не се използват в диапазона от 30 до + 50 ° C, тъй като разликата между температурата на референтния разклон и температурата

РТД кабели

В термометъра с съпротивление съпротивлението варира с температурата. За да се оцени изходният сигнал, през него минава постоянен ток и се измерва падането на напрежението. За това падане на напрежението се спазва законът на Ом, v = ir.

Измерващият ток трябва да бъде възможно най-малък, за да се избегне загряване на сензора. може да се счита, че измерващият ток от 1ma няма да въведе очевидна грешка. тока произвежда спад на напрежението от 0,1v в pt 100 при 0 °C. това напрежение на сигнала трябва да бъде

Двупроводни вериги

за свързване между термометъра и оценяващата електроника се използва 2-ядрен кабел. като всеки друг електрически проводник, кабелът има съпротивление в серия с термометър за съпротивление. в резултат на това двата съпротивления се добавят заедно и електрониката го тълкува като повишаване на темпера

Кръгови вериги с три проводници

за да се сведе до минимум влиянието на съпротивлението на линията и нейното колебание с температурата, обикновено се използва трипроводна верига. тя включва включване на допълнителни проводници на един от контактите на rtd. това води до две измервателни вериги, една от които се използва като референтна.

4-проводни вериги

най-добрата форма на свързване на термометър с съпротивление е 4-проводни верига. измерването не зависи нито от съпротивлението на линията, нито от температурните промени. не се изисква балансиране на линията. термометърът осигурява измервателен ток чрез захранване. падането на напре

Двупроводен предавател

чрез използване на 2-проводен предавател вместо мултипроводен кабел, може да се избегне проблемът с 2-проводен обхват, както е описано по-горе. предавателят превръща сензорния сигнал в нормализиран ток сигнал от 4-20ma, който е пропорционален на температурата. захранването на преда

Термистори

съпротивлението на термистора обикновено е с няколко порядка по-голямо от това на всяка оловна жица. следователно ефектът на оловното съпротивление върху температурните показания е незначителен, докато термисторите почти винаги са свързани в конфигурация от 2 проводници.

Термопарични кабели

За разлика от rtds и термисторите, термопарите имат положителни и отрицателни крака, така че трябва да се спазва полярността. те могат да бъдат свързани директно към местния 2-проводен предавател и медната жица може да се върне към приемния инструмент. ако приемният инструмент може да приема термо