หลักการทำงานของเซนเซอร์ RTD และการใช้งาน

เซนเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าและเครื่องกลเพื่อโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอก สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการวัดปรากฏการณ์ทางกายภาพประเภทต่างๆเช่นแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าความเร่ง ฯลฯ ... เซนเซอร์ใช้หลักการต่างๆในการวัดปริมาณทางกายภาพเหล่านี้ เช่นเพียโซอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ใช้สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเอฟเฟกต์ฮอลล์ใช้สำหรับวัดความหนาแน่นของแม่เหล็ก ฯลฯ … RTD - ตัวตรวจจับอุณหภูมิความต้านทานเป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิที่ใช้ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความต้านทานของตัวนำเพื่อวัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์นี้กำลังเปลี่ยนเทอร์โมคัปเปิลอย่างรวดเร็ว

RTD Sensor คืออะไร?

คำว่า RTD ย่อมาจาก Resistance Temperature Detector เซ็นเซอร์นี้เรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทาน เซ็นเซอร์นี้ใช้ในการวัดอุณหภูมิ

โดยปกติแล้วจะมีให้เลือกเป็นลวดขนาดเล็กที่ทำจากทองคำขาวนิกเกิลหรือทองแดงพันรอบแกนเซรามิกหรือแก้ว เซ็นเซอร์นี้ใช้ความสัมพันธ์ของอุณหภูมิ / ความต้านทานของเส้นลวดเพื่อวัดอุณหภูมิ

ด้วยการใช้ความสัมพันธ์ของความต้านทานอุณหภูมิ Vs เราสามารถค้นหาจำนวนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับค่าความต้านทานของเซ็นเซอร์สำหรับการเปลี่ยนแปลงระดับของอุณหภูมิ โลหะแพลตินัมมีความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานต่ออุณหภูมิที่คงที่ในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย

สำหรับนิกเกิลปริมาณของความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะไม่เป็นเชิงเส้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 300⁰C. ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของพวกมันในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันวัสดุจะถูกเลือกเพื่อทำลวดเส้นเล็กซึ่งใช้ใน RTD

RTD สามารถสร้างได้ในรูปแบบที่แตกต่างกันและในบางกรณีจะดีกว่าเทอร์โมคัปเปิลเพื่อความเสถียรความแม่นยำและการทำซ้ำได้ RTD ต้องการแหล่งพลังงานในการทำงาน ไม่เหมือนกับเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้เอฟเฟกต์ Seebeck เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า RTD ใช้ความต้านทานไฟฟ้า

หลักการทำงาน

การทำงานของเซ็นเซอร์ RTD ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของความต้านทานต่ออุณหภูมิของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง จำนวนการเปลี่ยนแปลงที่เห็นในค่าความต้านทานของวัสดุที่เกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นต่อองศาจะถูกวัดและเซ็นเซอร์จะได้รับการปรับเทียบตามนั้น

เซ็นเซอร์ RTD

องค์ประกอบตัวต้านทานมีความเปราะบางพวกเขาต้องการฉนวนเสมอ ตะกั่วฉนวนติดอยู่กับองค์ประกอบ สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 250^หรือใช้ฉนวน C เช่นยางซิลิกอนพีวีซี โลหะผสมที่มีความเฉื่อยทางเคมีต่ออุณหภูมิจะถูกใช้เป็นปลอกป้องกันสำหรับใส่จุดวัดและตะกั่ว

จากอุณหภูมิ 0⁰C ถึงค่าอุณหภูมิที่การเปลี่ยนแปลงเป็นเชิงเส้นถือเป็นช่วงอุณหภูมิของเซ็นเซอร์ ขึ้นอยู่กับวัสดุของลวดที่ใช้ในเซ็นเซอร์ สำหรับแพลตตินั่มจะใช้ช่วงได้ถึง 660⁰ค. นิกเกิลเหมาะสำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 300⁰ค.

การประมาณเชิงเส้นของความสัมพันธ์ความต้านทานต่ออุณหภูมิของโลหะระหว่าง 0⁰C และ 100⁰C ถือเป็นลักษณะสำคัญของโลหะที่ใช้เป็นลวดในเซ็นเซอร์

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานกำหนดเป็น

α = (ร₁₀₀–R₀) / (100⁰ซีอาร์₀)

ที่ไหน R₀และ R₁₀₀คือความต้านทานของเซ็นเซอร์ที่อุณหภูมิ 0⁰C และ 100⁰C ตามลำดับ

การใช้งาน RTD

• เซ็นเซอร์ RTD ใช้ในรถยนต์เพื่อวัดอุณหภูมิของเครื่องยนต์เซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้า ในการสื่อสารและเครื่องมือสำหรับการตรวจจับอุณหภูมิที่เกิน เครื่องขยายเสียง ทรานซิสเตอร์ได้รับ ความคงตัว ฯลฯ ...
• RTD ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังคอมพิวเตอร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคการจัดการและการแปรรูปอาหารอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์การทหารและอวกาศ

ตัวอย่างของ RTD

ตัวอย่างบางส่วนของเซ็นเซอร์ RTD ได้แก่ เซ็นเซอร์น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิน้ำมันเกียร์ เซ็นเซอร์เซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าเครื่องตรวจจับไฟ ฯลฯ ..

เนื่องจากความแม่นยำและความเสถียร RTD เซ็นเซอร์ กำลังเข้ามาแทนที่อย่างรวดเร็ว เทอร์โมคัปเปิล ในงานอุตสาหกรรม RTD สามารถให้ค่าความแม่นยำที่สูงขึ้น RTD สามารถมีเสถียรภาพเป็นเวลาหลายปีเมื่อเทียบกับ เทอร์โมคัปเปิล ซึ่งคงความเสถียรเพียงไม่กี่ชั่วโมงในการใช้งาน มี RTD อยู่ในเครื่องใช้ประจำวันของเราเช่นเครื่องชงกาแฟโทรศัพท์มือถือ คุณเจอแอปพลิเคชัน RTD ใดบ้าง