Porównanie wspólnych elementów pomiaru temperatury: termopary, rezystory termiczne (RTD), termistory, chipy pomiaru temperatury

Istnieją cztery wspólne elementy pomiaru temperatury: termopary, rezystory termiczne (RTD), termistory i chipsy pomiarowe temperatury (ICS). Poniżej wprowadzimy ich odpowiednie zasady i cechy oraz porównaj ich zalety i wady.

Termopara: Na podstawie efektu Seebeck, gdy dwa przewody złożone z dwóch różnych metali są podłączone na obu końcach i jeden koniec zostanie podgrzewany, w obwodzie termoelektrycznym nastąpi ciągły przepływ prądu. Teoretycznie dowolne dwa różne przewody można skonfigurować w termopar, ale jako praktyczne elementy pomiaru temperatury, materiały o stabilnych właściwości termoelektrycznych, stabilne właściwości fizyczne i chemiczne, niewielki współczynnik temperatury oporności, małe ciepło właściwe i wysoka liniowość są ogólnie wybierane. Standaryzowane termopary mają ogólnie siedem rodzajów: S, B, E, K, R, J i T. Ich odpowiednie zakresy pomiaru temperatury i krzywe potencjału termoelektrycznego temperatury temperatury są różne. Aby uzyskać szczegółowe informacje, sprawdź odpowiedni tabelę ukończenia szkoły.

Rezystor termiczny (RTD): Oporność metali wykazuje oczywistą zależność od temperatury, a wartość oporowa przewodów metali zmienia się wraz z temperaturą. Większość RTD jest wykonana z czystych materiałów metalowych. Najczęściej stosowane są platyna i miedź. Ponadto stosowane są nikiel, mangan, rod i inne materiały, ponieważ mogą wytrzymać wysokie temperatury przy jednoczesnym zachowaniu doskonałej stabilności. Zmiany oporu różnych przewodów, takich jak przewody korpusu RTD, wpłyną na pomiar temperatury.

Termistory: Podobnie jak RTD, termistory to rezystory wrażliwe na temperaturę. Termistory są zwykle wykonane z materiałów półprzewodnikowych i są podzielone na dodatnie współczynniki temperatury (PTC) i ujemne współczynniki temperatury (NTC). Większość termistorów stosuje ujemne współczynniki temperatury, to znaczy ich oporność maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wartość rezystancji NTC może zmienić o kilka punktów procentowych na stopień Celsjusza, aby obwody termistorowe mogą wykryć niewielkie zmiany temperatury, których nie można zaobserwować za pomocą obwodów RTD lub termopary. Wysoka rezystywność termistorów zapewnia im unikalne zalety pomiaru.

Cena zwiększonej wrażliwości to utrata liniowości. Termistory to wyjątkowo nieliniowe elementy, które są wysoce zależne od parametrów procesu. Obecnie producenci nie mogą standaryzować krzywych termistorowych do poziomu standaryzacji RTD i termopar. Ponieważ są półprzewodnikami, termistory są bardziej podatne na trwałą niewspółosiowość w wysokich temperaturach niż RTD lub termopar. Termistory mogą być bardzo małe, co oznacza, że ​​szybko zareagują na zmiany temperatury, ale ich niewielka masa termiczna sprawia, że ​​są one szczególnie podatne na błędy samongonujące. Termistory są znacznie bardziej delikatne niż RTDS lub termopar i muszą być ostrożnie zainstalowane, aby uniknąć łamania lub separacji połączeń.

Chip Pomiar temperatury (IC): W rzeczywistości jest to spersonalizowany inteligentny komponent, który można skonfigurować z napięciem lub wyjściem prądu i może osiągnąć wyjście liniowo proporcjonalne do temperatury bezwzględnej. Jednak, podobnie jak termistory, ma on ograniczony zakres temperatur, problemy z samodzielnym ogrzewaniem i kruchością są również oczywiste i należy je zapewnić zasilanie zewnętrzne.