اصول و مباني rtd ها

[.sOuDeH. 16059]

اصول و مباني RTD ها:

RTD بر اساس اين مشخصه كار مي كند كه مقاومت فلز با تغيير دما تغيير مي كند، از اين ايده استفاده شد و كه مقدار تغيير دما، به تغيير مقاومت تبديل شود. طبيعتا از فلزاتي استفاده مي شود كه حساسيت بالاتري داشته باشند. عموما آن را با فلزاتي چون پلاتين، نيكل، آلياژنيكل-آهن و مس مي سازند كه هر كدام براي كاربردي استفاده مي شوند.

 

 

 

 

از مس در ژنراتورها و ترانسفورمرها استفاده مي كنند، همانطور كه در نموار آمده است نيكل و آلياژ نيكل آهن، نسبت به پلاتين در بازه دمايي كمتري خطي اند و پلاتين در بازه بيشتري خطي است كه بازه دمايي نيكل40 - تا 300 درجه سانتيگراد است و آلياژنيكل آهن در مصارف محدود و خاصي استفاده مي شوند.

 

به جهت خصوصياتي چون خطي بودن ( خطي تر نسبت به ديگر فلزات) پايدار بودن، دقت و... در صنعت از پلاتين استفاده مي شود.پلاتين بر اساس استاندارد « دين» ( Deutsches Institut fur Normung DIN) به دو درجه A و B تقسيم شده است.

 

 

Grade A: t = +- (0.15+0.002.|t|) -200 to 650(°C)

Grade B: t = +- (0.30+0.005.|t|) -200 to 850(°C)

 

 

از پلاتين درجه A بيشتر در كارهاي آزمايشگاهي استفاده مي شود و در صنعت عموما از پلاتين درجه B استفاده مي كنند. مقدار مقاومت RTD را با استفاده از اين مورد كه مفدار ضريب مقاومتي با تعيير دما تغيير مي كند به رابطه هاي زير رسيديم:

 

For TR

RTD = R₀ × [1 + A × T + B × T² + (T – 100) × T³]

For T>0; RTD = R₀ +

R

RTD = R₀ × [1 + A × T + B × T²]

مدل خطي RTD = R₀ +

R

RTD = R₀ × (1 + × T)

كه R₀ مقدار مقاومت پلاتين در دماي صفر درجه است، T دماي پلاتين و A ، B و C ضرايب ثابت اند كه از كاليبراسيون مي توانيم بدست بياوريم.

 

معمولا در جاهايي كه تكرار پذيري و خطي بودن اهميت دارد از RTD ها استفاده مي شود . البته RTD در مقابل تكانهاي شديد و شوكهاي مكانيكي به خوبي ترموكوپل مقاوم نيست و همچنين ماكزيمم دماي آن 1200درجه فارنهابت است ولي ترموكوپل مي تواند تا 3100 درجه فارنهايت را اندازه گيري كند.

مدارهاي بهسازي

 

براي بهسازي و تبديل مقاومت به ولتاژ بيشتر از مدار پل استفاده مي شود.RTD به صورت دو، سه و چهار سيمه به مدار پل وصل مي شود. در صنعت عموما از دو و سه سيمه استفاده مي شود كه خطاي سه سيمه كمتر از دو سيمه مي باشد. از چهار سيمه بيشتر در مصارف آزمايشگاهي استفاده مي شود.

 

 

كه براي مثال مدار پل سه سيمه بصورت زير مي باشد كه مقاومت RTD از رابطه پايين بدست مي آيد.

 

 

 

 

براي بهسازي RTD مدار هاي مجتمعي تيز وجود دارد كه مقاومت را به ولتاژ تبديل مي كنند.به عنوان مثال مدار مجتمع ADS1240 كه در زير آمدا است.

 

 

 

مدار زير DSCA34 مي باشد.