Der Unterschied zwischen Thermoelement, Thermistor und rtd

das Konzept der Temperatur

aus physikalischer Sicht ist Wärme ein Maß für die Energie, die durch die unregelmäßige Bewegung der Moleküle oder Atome im Körper enthalten ist. So wie Tennisbälle mit zunehmender Geschwindigkeit mehr Energie haben, steigt die innere Energie des Körpers oder Gases mit steigender Temperatur. Tem

Das Grundmaß für Temperatur ist Kelvin. Bei 0 ° k (elvin) ist jedes Molekül im Körper in Ruhe und es gibt keine Wärme mehr. Daher besteht keine Möglichkeit einer negativen Temperatur, da es keinen Zustand niedrigerer Energie gibt.

in der täglichen Anwendung ist die übliche Praxis, Zentigrade (früher Zentigrade) zu verwenden. Sein Nullpunkt ist der Gefrierpunkt von Wasser, der leicht in der Praxis reproduziert werden kann. Jetzt ist 0 ° C keineswegs die niedrigste Temperatur, denn jeder weiß aus Erfahrung. Durch die

Der Mensch hat die Fähigkeit, Temperatur durch seine Sinne in einem begrenzten Bereich zu messen. Er war jedoch nicht in der Lage, quantitative Messungen genau zu reproduzieren. Die erste Form der quantitativen Temperaturmessung wurde in Florenz im frühen 17. Jahrhundert entwickelt und basierte auf der Expansion von Alkohol. Die Skalierung

elektrische Messtemperatur

Die Temperaturmessung ist in vielen Anwendungen wichtig, wie z. B. bei der Gebäudesteuerung, der Lebensmittelverarbeitung und der Herstellung von Stahl- und petrochemischen Produkten. Diese sehr unterschiedlichen Anwendungen erfordern Temperatursensoren mit unterschiedlichen physikalischen Strukturen und in der Regel unterschiedlichen Technologien.

In industriellen und kommerziellen Anwendungen sind Messpunkte in der Regel weit von Anzeigungs- oder Steuerpunkten entfernt. Eine weitere Bearbeitung der Messungen ist in der Regel in Steuerungen, Aufzeichnern oder Computern erforderlich. Diese Anwendungen eignen sich nicht für die direkte Anzeige von Thermometern, da wir

Die rtd-Sensoren sind Positivtemperaturkoeffizienten (ptc), deren Widerstand mit der Temperatur steigt. Die wichtigsten verwendeten Metalle sind Platin und Nickel. Die am häufigsten verwendeten Sensoren sind 100 Ohm oder 1000 Ohm RTDS oder Platin-Widerstandsthermometer.

rtd ist der genaueste Sensor für industrielle Anwendungen und bietet auch die beste Langzeitstabilität. Der repräsentative Wert der Platinwiderstandsgenauigkeit beträgt + 0,5% der gemessenen Temperatur. Nach einem Jahr kann es durch Alterung zu + 0,05 ° C Veränderungen kommen. Platinwiderstandsthermometer

Änderung des Widerstands mit Temperatur

Die Leitfähigkeit eines Metalls hängt von der Beweglichkeit der leitenden Elektronen ab. Wenn an das Ende des Drahtes eine Spannung aufgetragen wird, bewegen sich die Elektronen zum positiven Pol. Defekte im Gitter stören diese Bewegung. Dazu gehören äußere oder fehlende Gitteratome, Atome an den

Platin ist in der industriellen Messtechnik weit verbreitet. Zu seinen Vorteilen gehören chemische Stabilität, relativ einfache Herstellung (insbesondere für die Drahtherstellung), die Möglichkeit, es in einer reinen Form zu erhalten und reproduzierbare elektrische Eigenschaften. Diese Eigenschaften machen den Platin-Widerstandssensor zum am

Thermistoren bestehen aus Metalloxiden und ihr Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab. Da die Widerstandscharakteristik mit steigender Temperatur abnimmt, wird er als Negativtemperaturkoeffizienten (NTC) -Sensor bezeichnet.

Diese offensichtliche Nichtlinearität ist ein Nachteil von NTC-Widerständen und begrenzt ihren effektiven Temperaturbereich auf etwa 100 °C. Sie können natürlich durch automatisierte Computer linearisiert werden. Allerdings können die Genauigkeit und Linearität den Anforderungen einer großen Messspanne nicht entsprechen. Ihre Drift bei

Die Basis des Thermo-Paares ist die Verbindung zweier verschiedener Metalle, des Thermistors. Die Spannung, die durch Thermo-Paar und rtd erzeugt wird, steigt mit der Temperatur. Im Vergleich zu Widerstandsthermometern haben sie eine höhere obere Temperaturgrenze, mit einem signifikanten

thermoelektrische Wirkung

Wenn zwei Metalle miteinander verbunden sind, entsteht eine thermoelektrische Spannung aufgrund der unterschiedlichen Bindungsenergie von Elektronen und Metallionen. Die Spannung hängt vom Metall selbst und der Temperatur ab. Damit diese thermische Spannung Strom erzeugt, müssen die beiden Metalle natürlich am anderen Ende

Wenn die Temperatur an beiden Knotenpunkten gleich ist, gibt es keinen Stromfluss, weil sich die an den beiden Punkten erzeugten Teildruckungen abschalten. Wenn die Temperatur an der Knotenstelle unterschiedlich ist, ist die erzeugte Spannung unterschiedlich und der Strom fließt. Daher kann das Thermoelement nur den Tem

Der Messpunkt ist eine Verbindung, die der gemessenen Temperatur ausgesetzt ist. Die Bezugsposition ist eine Verbindung bei einer bekannten Temperatur. Da die bekannte Temperatur normalerweise niedriger ist als die gemessene Temperatur, wird die Bezugsposition normalerweise als kalte Verbindung bezeichnet. Um die tatsächliche Temperatur des Messpunktes zu berech

Bei älteren Instrumenten werden thermostatische Steuerungs-Kopplungskisten zur Steuerung der Kaltkoppeltemperatur bei bekannten Werten wie 50°C verwendet.

Die durch den thermoelektrischen Effekt erzeugte Spannung ist sehr gering und beträgt nur wenige Mikrovolt pro Grad Celsius. Daher werden Thermoelemente in der Regel nicht im Bereich von 30 bis + 50 °C verwendet, da der Unterschied zwischen der Referenz-Kreuzungstemperatur und der Referenz-Kreuzung

Rtd-Leitung

Bei einem Widerstandsthermometer variiert der Widerstand mit der Temperatur. Um das Ausgangssignal zu bewerten, fließt ein konstanter Strom durch es und der Spannungsfall wird gemessen. Für diesen Spannungsfall wird das Ohm-Gesetz befolgt, v = ir.

Der Messstrom sollte so gering wie möglich sein, um eine Erwärmung des Sensors zu vermeiden. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Messstrom von 1 ma keinen offensichtlichen Fehler hervorruft. Der Strom erzeugt bei 0 °C einen Spannungsrückgang von 0,1 v in pt 100. Diese Signalspannung muss nun mit minima

2 Drahtkreis

Für die Verbindung zwischen dem Thermometer und der Auswertungselektronik wird ein 2-Kernkabel verwendet. Wie bei jedem anderen elektrischen Leiter hat das Kabel einen Widerstand in Reihe mit einem Widerstandsthermometer. Als Ergebnis werden die beiden Widerstände zusammengefügt und die Elektronik interpretiert es als Tem

3-Draht-Schaltung

Um den Einfluss des Leitwiderstands und seiner Temperaturschwankungen zu minimieren, wird normalerweise ein Dreiloderschluss verwendet. Dazu gehört, dass zusätzliche Drähte an einem der Kontakte der Rtd geleitet werden. Dies führt zu zwei Messschaltungen, von denen einer als Referenz verwendet wird. Der 3-Drahtsch

4 Drahtkreis

Die beste Verbindung Form des Widerstandsthermometers ist 4-Draht-Schaltung. Messung hängt weder von Leitung Widerstand noch von Temperatur induzierten Veränderungen. keine Leitung Ausgleich erforderlich. das Thermometer liefert Messstrom durch eine Stromverbindung. der Spannungsfall auf der Messleitung wird von der

Zwei-Draht-Sender

Durch die Verwendung eines 2-drahtigen Senders anstelle eines Mehrdrahtkabels kann das Problem eines 2-drahtigen Schaltkreises wie oben beschrieben vermieden werden. Der Sender wandelt das Sensorsignal in ein normalisiertes Stromsignal von 4-20ma um, das proportional zur Temperatur ist. Die Stromversorgung

Einrichtung von Thermistor

Der Widerstand eines Thermistors ist in der Regel um mehrere Größenordnungen größer als der eines Bleitrahles. Daher ist der Effekt des Bleirahmens auf die Temperaturmessungen vernachlässigbar, während Thermistoren fast immer in einer 2-drahtartigen Konfiguration angeschlossen sind.

Verknüpfung mit Thermoelementen

Im Gegensatz zu RTDS und Thermistoren haben Thermoelemente positive und negative Beine, daher muss die Polarität beachtet werden. Sie können direkt an den lokalen 2-drahtigen Sender angeschlossen werden und das Kupferdraht kann zum empfangenden Instrument zurückgegeben werden. Wenn das empfangende Instrument den Thermoelementeneingang