الفرق بين المزدوج الحراري، المدار الحراري و rtd

مفهوم درجة الحرارة

من وجهة نظر فيزيائية، الحرارة هي مقياس للطاقة الموجودة في الجسم بسبب الحركة غير المنتظمة لجزيئاتها أو ذراتها. تماماً كما أن كرات التنس لديها طاقة أكثر مع زيادة السرعة، تزداد الطاقة الداخلية للجسم أو الغاز مع زيادة درجة

الدرجة الحرارية هي درجة كلفين. عند 0 درجة ك (إلفين) ، كل جزيء في الجسم في حالة راحة ولا يوجد المزيد من الحرارة. لذلك، لا توجد إمكانية للحرارة السلبية لأنه لا توجد حالة منخفضة الطاقة.

في الاستخدام اليومي، الممارسة المعتادة هي استخدام درجة مئوية (السنتريج السابق). نقطة الصفر هي عند نقطة تجميد الماء، والتي يمكن إعادة إنتاجها بسهولة في الممارسة العملية. الآن 0 درجة مئوية ليست بأي حال من الأحوال أدنى درجة حرارة، لأن

يمتلك الإنسان القدرة على قياس درجة الحرارة من خلال حواسه في نطاق محدود. ومع ذلك، لم يكن قادرا على إعادة إنتاج القياسات الكمية بدقة. تم تطوير أول شكل لقياس درجة الحرارة الكمية في فلورنسا في أوائل القرن السابع

درجة حرارة القياس الكهربائية

قياس درجة الحرارة مهم في العديد من التطبيقات، مثل مراقبة المباني، ومعالجة الأغذية، وتصنيع الصلب ومنتجات البتروكيماويات. هذه التطبيقات المختلفة جدا تتطلب أجهزة استشعار درجة الحرارة مع هياكل مادية مختلفة وعادة

في التطبيقات الصناعية والتجارية، تكون نقاط القياس عادة بعيدة عن نقاط الإشارة أو التحكم. عادة ما تكون هناك حاجة إلى مزيد من معالجة القياسات في أجهزة التحكم أو المسجلات أو أجهزة الكمبيوتر. هذه التطبيقات ليست مناسبة للإشارة المباش

تتبنى rtd خصائص مقاومة المعدن المتغيرة مع درجة الحرارة. إنها مستشعرات معامل درجة الحرارة الإيجابي (ptc) التي تزداد مقاومتها مع درجة الحرارة. المعادن الرئيسية المستخدمة هي البلاتين والنيكل. أوسع مستشعرات الاستخدام هي

rtd هو أشد أجهزة الاستشعار دقة للتطبيقات الصناعية ويوفر أيضًا أفضل استقرار طويل الأجل. القيمة التمثيلية لدقة مقاومة البلاتين هي + 0.5% من درجة الحرارة المقاسة. بعد عام واحد ، قد يكون هناك تغيير + 0.05 درجة مئوية من خلال الش

تغير المقاومة مع درجة الحرارة

موصلة المعدن تعتمد على حركة الإلكترونات الموصلة. إذا تم تطبيق التوتر على نهاية السلك، فإن الإلكترونات تتحرك إلى القطب الإيجابي. العيوب في الشبكة تتداخل مع هذه الحركة. وتشمل ذرات الشبكة الخارجية أو المفقودة

تم قبول البلاتين على نطاق واسع في القياس الصناعي. ميزاته تشمل الاستقرار الكيميائي ، والتصنيع السهل نسبياً (خاصةً لتصنيع الأسلاك) ، وإمكانية الحصول عليه في شكل عالية النقاء ، والخصائص الكهربائية القابلة للتكرار. هذه

يتم صنع المحرّكات الحرارية من بعض أكسيدات المعادن وتقلّل مقاومتها مع زيادة درجة الحرارة. لأن خصائص المقاومة تنخفض مع زيادة درجة الحرارة، يطلق عليها مستشعر معامل درجة الحرارة السلبي (NTC).

بسبب طبيعة العملية الأساسية ، يزداد عدد الإلكترونات الموصلة بشكل كبير مع درجة الحرارة ؛ لذلك ، تظهر الخصائص زيادة قوية. هذه عدم الخطوية الواضحة هي عيب لمقاومات ntc وتحد من نطاق درجة الحرارة الفعالة حوالي 100 درجة

أساس المزدوج الحراري هو الاتصال بين معدنين مختلفين ، هو الترميستور. يزداد الجهد الناتج عن المزدوج الحراري و rtd مع درجة الحرارة. مقارنة مع مقاييس المقاومة ، لديهم حد درجة حرارة أعلى أعلى ، مع ميز

تأثير كهربائي حار

عندما يتم توصيل معدنين معًا ، يتم إنتاج توتنج حراري بسبب الطاقة المختلفة للترابط بين الإلكترونات وأيونات المعدن. يتوقف التوتر على المعدن نفسه ودرجة الحرارة. من أجل توليد هذا التوتر الحراري للتيار ، يجب بالطبع أن يتم توصيل المع

إذا كانت درجة الحرارة نفسها في كلا التقاطعين، لا يوجد تدفق حالي لأن الضغوط الجزئية التي تولد في النقطتين تلغي بعضها البعض. عندما تكون درجة الحرارة في التقاطع مختلفة، فإن الجهد المولد مختلف ويتدفق التيار. لذلك، يمكن أن يقيس ثيرم

نقطة القياس هي نقطة اتصال تعرض لدرجة الحرارة المقاسة. نقطة المرجعية هي نقطة اتصال عند درجة حرارة معروفة. نظرًا لأن درجة الحرارة المعروفة عادة ما تكون أقل من درجة الحرارة المقاسة ، يطلق على نقطة المرجعية عادةً اسم نقط

تستخدم الأدوات القديمة صناديق التقاطع التحكم الحرارية لتحكم درجة حرارة التقاطع البارد عند قيم معروفة مثل 50 درجة مئوية. تستخدم الأدوات الحديثة فيلم رقيق rtd في الطرف البارد لتحديد درجة حرارة وتحديد درجة حرارة نقطة الق

الجهد الناتج عن التأثير الحراري صغير جداً ويكون فقط بضعة ميكرو فولت لكل درجة مئوية. لذلك ، لا يتم استخدام المزدوج الحراري عادةً في نطاق 30 إلى + 50 درجة مئوية ، لأن الفرق بين درجة حرارة التقاطع المرجعي ودر

أسلاك rtd

في مقياس المقاومة، تتغير المقاومة مع درجة الحرارة. لتقييم إشارة الإخراج، يمر تيار ثابت من خلاله ويتم قياس انخفاض الجهد عبر ذلك. لهذا الانخفاض في الجهد، يتم اتباع قانون أوم، v = ir.

يجب أن يكون تيار القياس صغيرًا قدر الإمكان لتجنب تسخين جهاز الاستشعار. يمكن اعتبار أن تيار القياس من 1ma لن يقدم أي خطأ واضح. ينتج التيار انخفاض في الجهد بنسبة 0.1v في pt 100 عند 0 درجة مئوية. يجب الآن نقل هذا الجهد الإشارة من خلال

دوائر ذات سلكين

يتم استخدام كابل ذو نواة 2 للاتصال بين مقياس الحرارة وإلكترونيات التقييم. مثل أي موصل كهربائي آخر ، يحتوي الكابل على مقاومة متسلسلة مع مقياس الحرارة المقاومة. نتيجة لذلك ، يتم جمع المقاومتين معًا وتفسيره الإلكترون

دائرة ثلاثية الأسلاك

من أجل تقليل تأثير مقاومة الخط وتقلباتها مع درجة الحرارة ، عادة ما تستخدم دائرة ثلاثية الأسلاك. ويشمل تشغيل أسلاك إضافية على أحد جهات الاتصال في rtd. وهذا يؤدي إلى دائرتين قياسيتين ، يتم استخدام واحدة منها كمرجع. يمكن للدا

دائرة ذات أربعة أسلاك

أفضل شكل للاتصال هو دائرة 4 أسلاك. لا يعتمد القياس على مقاومة الخط ولا على التغيرات الناجمة عن درجة الحرارة. لا يلزم أي توازن في الخط. يوفر مقياس الحرارة تيار القياس من خلال اتصال كهربائي. يتم التقاط انخفاض التوتر على خط القياس بواس

جهاز إرسال ذو سلكين

باستخدام جهاز إرسال ذو سلكين بدلاً من كابل متعدد الأسلاك ، يمكن تجنب مشكلة الدائرة ذات سلكين كما هو موضح أعلاه. يقوم جهاز الإرسال بتحويل إشارة المستشعر إلى إشارة حالية طبيعية من 4-20ma ، وهو متناسب مع درجة الحرارة. يعمل إمدادات

سلك الحرارة

عادة ما تكون مقاومة الترميستور عدة أوامر من الكبر أكبر من مقاومة أي سلك رصاص. لذلك، فإن تأثير مقاومة الرصاص على قراءات درجة الحرارة ضئيل، في حين أن الترميستورات تكون دائما تقريبا متصلة في تكوين سلكين.

سلكية الحرارة

على عكس rtds و thermistors ، يكون للثرمو زوجات أقدام إيجابية وسلبية ، لذلك يجب مراعاة القطبية. يمكن توصيلها مباشرة إلى جهاز الإرسال المحلي ذي الأسلاك 2 ويمكن إعادة سلك النحاس إلى الجهاز المستقبل. إذا كان الجهاز المست