A PT100 termoszenzor lineáris?

A PT100 termoszenzor lineáris?

A PT100 hőszenzorok szállítójaként gyakran találkozom az ügyfelek kérdéseivel ezen érzékelők linearitásával kapcsolatban. A PT100 termoszenzor linearitásának megértése elengedhetetlen a különféle alkalmazásokhoz, mivel ez közvetlenül befolyásolja a hőmérsékleti mérések pontosságát és megbízhatóságát. Ebben a blogbejegyzésben azt a témát fogom belemenni, hogy a PT100 termoszenzor lineáris -e, feltárja -e a működés mögött meghúzódó alapelveket, a linearitást befolyásoló tényezőket és a felhasználók gyakorlati megfontolásait.

A PT100 termoszenzorok alapelvei

Mielőtt megvitatnánk a linearitást, elengedhetetlen megérteni, hogyan működnek a PT100 termoszenzorok. A PT100 termoszenzor az ellenállás hőmérséklet -detektor (RTD), amely érzékelő elemként platinát használ. A platina számos kívánatos tulajdonsággal rendelkezik a hőmérséklet -érzékeléshez, beleértve a nagy stabilitást, a kiváló megismétlést és a viszonylag lineáris kapcsolat az ellenállás és a hőmérséklet között széles tartományban.

A PT100 termoszenzor ellenállása a hőmérsékleten egy kút meghatározott egyenlete szerint változik. A PT100 érzékelők számára a leggyakoribb referenciafüggvény a Callendar - Van Dusen egyenlet:

[R_t = r_0 (1+ a t+ bt^2+ c (t - 100) t^3)]

ahol (r_t) az ellenállás a hőmérsékleten (t) (° C-ban), (R_0) az ellenállás 0 ° C-on (ami 100 Ω egy PT100 érzékelőnél), (A = 3,9083 \ Times10^{-3} \ ° C^{-1}), (b = -5,775 \ időpontok10^{-7} és (C = -4.183 \ Times10^{-12} \ ° C^{-4}) 0 ° C alatti hőmérsékletek esetén. A 0 ° C feletti hőmérsékletek esetében a (C) kifejezés nullára van állítva.

A PT100 termoszenzorok linearitása

Korlátozott hőmérsékleti tartományon keresztül egy PT100 termoszenzor megközelítőleg lineárisnak tekinthető. Az ellenállás lineáris közelítése - a hőmérsékleti összefüggést az alábbiak adják:

[R_t \ kb. R_0 (1+ \ alfa t)]

ahol (\ alfa) az ellenállás hőmérsékleti együtthatója (TCR). A platina esetében a TCR megközelítőleg (0,00385 \ Ω/° C). Ez a lineáris közelítés a referencia -hőmérséklet körül viszonylag kis hőmérsékleti intervallumokra érvényes.

A szélesebb hőmérsékleti tartomány mérlegelésekor azonban a Callendar - Van Dusen egyenlet nem lineáris kifejezései jelentősek. Például olyan ipari alkalmazásokban, ahol a hőmérsékleti tartomány - 200 ° C -tól +850 ° C -ig terjedhet, a PT100 termoszenzor nem linearitása nem hagyható figyelmen kívül.

A nem -linearitás mértékét a gyártó általában meghatározza a lineáris közelítéstől való maximális eltérés szempontjából egy adott hőmérsékleti tartományban. Ezt az eltérést gyakran a teljes skála kimenetének százalékában vagy a Celsius fokban fejezik ki.

A linearitást befolyásoló tényezők

Számos tényező befolyásolhatja a PT100 termoszenzor linearitását:

1. Hőmérsékleti tartomány

Mint korábban említettük, a PT100 termoszenzor nem linearitása növekszik a hőmérsékleti tartomány szélességével. A Callendar - Van Dusen egyenlet a magasabb rendelési kifejezések szélsőséges hőmérsékleten szignifikánsabbá válnak, ami a tényleges ellenállást - a hőmérsékleti kapcsolat eltér a lineáris közelítéstől.

2.

A platina anyag és a gyártási folyamat minősége szintén befolyásolhatja a linearitást. A platina tisztaságának, az érzékelő elem szerkezetének és a kalibrálási folyamatának változásai kis eltéréseket vezethetnek az ideális ellenállástól - a hőmérsékleti viszonytól.

3. Self - Fűtés

Amikor egy áramot átjutnak a PT100 termoszenzoron, hogy megmérjék az ellenállását, az érzékelő eloszlatja az energiát és felmelegszik. Ez az önálló fűtési hatás az érzékelő magasabb hőmérsékletet okozhat, mint a tényleges környezeti hőmérséklet, és ez befolyásolhatja az érzékelő linearitását is, különösen a nagyobb áramoknál.

Gyakorlati megfontolások a felhasználók számára

A PT100 termoszenzor használatakor fontos, hogy figyelembe vegye annak nem linearitását a pontos hőmérsékleti mérések biztosítása érdekében. Íme néhány gyakorlati tipp:

1. Kalibrálás

A rendszeres kalibrálás elengedhetetlen a nem linearitás és a gyártási toleranciák kijavításához. A kalibrálás magában foglalja az érzékelő kimenetének összehasonlítását egy ismert referencia -hőmérsékleten, és ennek megfelelően beállítani a mérési rendszert.

2. Hőmérsékleti tartomány kiválasztása

Válasszon egy PT100 termoszenzorot, amelynek hőmérsékleti tartománya megfelelő. Ha lehetséges, korlátozza a hőmérsékleti tartományt a nem linearitás minimalizálása érdekében. Például, ha az alkalmazás csak 0 ° C és 100 ° C közötti hőmérsékleti mérést igényel, akkor az e tartományhoz megadott érzékelő jobb linearitással rendelkezik, mint a szélesebb tartományhoz tervezett érzékelő.

3. Alacsony árammérés

Az önfűtési hatások minimalizálása érdekében használjon alacsony áramú mérési technikát. A legtöbb modern hőmérséklet -mérőeszközt úgy tervezték, hogy egy nagyon kicsi áramot alkalmazzon a PT100 termoszenzorra az energiaeloszlás csökkentése érdekében.

PT100 termoszenzor termékeink

Cégünkben a magas színvonalú széles választékot kínáljukPT100 termoszenzortermékek. A miénkWZP PT100 hőmérséklet -érzékelőipari alkalmazásokra tervezték, pontos és megbízható hőmérsékleti méréseket biztosítva. Nekünk is vanEgészségügyi rtd szondaAz élelmiszer- és ital-, gyógyszerészeti és biotechnológiai iparágakban alkalmazott alkalmazások lehetőségei, ahol a higiénia rendkívül fontos.

Érzékelőinket gondosan gyártjuk és kalibráljuk, hogy a meghatározott hőmérsékleti tartományukon belül kiváló linearitást biztosítsanak. Technikai támogatást is nyújtunk annak érdekében, hogy ügyfeleink segítsenek az alkalmazásokhoz megfelelő érzékelő kiválasztásában, valamint a linearitással és a hőmérséklet mérésével kapcsolatos kérdések megválasztásában.

Következtetés

Összegezve, míg a PT100 termoszenzor körülbelül lineárisnak tekinthető egy korlátozott hőmérsékleti tartományon, addig nem lineáris viselkedést mutat egy szélesebb tartományban. A műtét mögött meghúzódó alapelvek megértése, a linearitást befolyásoló tényezők és a felhasználás gyakorlati megfontolásai elengedhetetlenek a pontos hőmérséklet méréséhez.

Ha nagy minőségű PT100 hőszenzorokra van szüksége az alkalmazásához, felkérjük Önt, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot egy részletes megbeszélésre. Szakértői csoportunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek a legmegfelelőbb érzékelő kiválasztásában és a hőmérsékleti mérési igényekhez szükséges támogatás nyújtásában.

Referenciák

• Callendar, HL (1887). A hőmérséklet gyakorlati mérésén. Filozófiai magazin, 24 (147), 1 - 19.
• Van Dusen, GK (1911). Új képlet a platina -hőmérők ellenállás és hőmérséklet közötti kapcsolathoz. A Szabványügyi Hivatal Bulletin, 7 (4), 431 - 443.
• Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC). (2005). IEC 60751: Ipari platina -ellenállású hőmérők és platina hőmérséklet -érzékelők.