RTD 传感器工作原理及其应用
传感器是电子、电气和机械设备用来与外部环境交互的设备。它们用于测量各种类型的物理现象,例如电压、电流、加速度等……传感器利用各种原理来测量这些物理量。如压电效应用于测量电压和电流,霍尔效应用于测量磁密度等。 RTD——电阻温度检测器,是一种利用温度与导体电阻的关系来测量温度的温度检测传感器。这种传感器正在迅速取代热电偶。
什么是 RTD 传感器?
术语 RTD 代表电阻温度检测器。这种传感器也称为电阻温度计。该传感器用于测量温度。
通常,它们是一段由铂镍或铜制成的细线,缠绕在陶瓷或玻璃芯上。该传感器利用导线的温度/电阻关系来测量温度。
通过使用温度与电阻的关系,可以找到传感器电阻值发生的变化量,对于温度的变化程度。铂金属在很宽的温度范围内具有稳定的电阻-温度关系。
对于镍,由于温度变化引起的电阻变化量变得非线性,在温度高于 300 0 C. 根据它们的行为,在不同的温度范围内,选择材料制成细线,用于RTD。
RTD 可以以不同的形式构建,在某些情况下,它们在稳定性、准确性和可重复性方面优于热电偶。 RTD 需要电源才能运行。与使用塞贝克效应产生电压的热电偶不同,RTD 使用电阻。
工作原理
RTD 传感器的工作基于其构造所用材料的电阻-温度关系。测量因温度每升高 1 度而导致材料电阻值的变化量,并相应地校准传感器。
电阻元件很脆弱,它们总是需要绝缘。绝缘体引线连接到元件。温度低于 250 o 使用硅橡胶、PVC等C绝缘体。对温度呈化学惰性的金属合金用作保护套,用于容纳测量点和引线。
从温度0 0 C 到线性变化的温度值,被认为是传感器的温度范围。这取决于传感器中使用的导线材料。对于使用铂金,范围高达 660 0 C、镍适用于300 0 以下的温度 C.
金属在0 0 之间的电阻-温度关系的线性近似 C 和 100 0 C被认为是传感器中用作导线的金属的显着特性。
电阻温度系数为
α =(R100 –R0)/ (100 0 C.R0)
其中R0和R100是温度0 0时传感器的电阻 C 和 100 0 C分别。
RTD的应用
- RTD 传感器用于汽车中测量发动机温度、油位传感器、进气温度传感器。在通信和仪器仪表中用于检测放大器、晶体管增益稳定器等的过温……
- RTD 用于电力电子、计算机、消费电子、食品处理和加工、工业电子、医疗电子、军事和航空航天。
RTD 示例
RTD 传感器的一些示例是冷却液传感器、变速箱油温度。传感器、进气温度传感器、火灾探测器等。
由于其精度和稳定性,RTD 传感器正在工业应用中迅速取代热电偶。 RTD 可以提供更高的精度值。与热电偶相比,RTD 可以稳定多年,热电偶只能在使用几个小时后保持稳定。 RTD 存在于我们的日常电器中,例如咖啡机、手机。你遇到过哪些RTD的应用?
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