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온도 개념
물리적인 관점에서 열은 분자나 원자의 불규칙한 움직임으로 인해 신체에 포함된 에너지의 측정이다. 테니스 공이 속도를 증가시키는 에너지보다 더 많은 것처럼, 온도가 증가함에 따라 몸이나 기체의 내부 에너지는 증가한다. 온도는 질량과 특이 열과 같은 다른 매개 변수와 함께 신체의 에너지 함량을 설명하는
온도의 기본 측정은 켈빈도입니다. 0°k (엘빈) 에서 신체의 모든 분자는 휴식 상태에 있고 더 이상 열이 없습니다. 따라서, 낮은 에너지 상태가 없기 때문에 부정적인 온도가 가능하지 않습니다.
일상 사용에서는 보통의 관행은 센티그라드 (전엔 센티그라드) 를 사용하는 것입니다. 그 제로점은 물의 얼음점이며, 실제로 쉽게 재생할 수 있습니다. 이제 0 ° C는 모든 경험이 알고 있기 때문에 가장 낮은 온도가 아닙니다. 센티그라드 척도를 모든 분자 움직임이 멈춘 가장 낮은 온도로
인간은 한정된 범위에서 감각을 통해 온도를 측정할 수 있는 능력을 가지고 있다. 그러나 그는 정량 측정을 정확하게 재현할 수 없었다. 정량 온도 측정의 첫 형태는 17세기 초에 피렌체에서 개발되었고 알코올의 확장에 의존했다. 스케일링은 여름과 겨울의 가장 높은 온도를 기반으로 한다. 100년 후
전기 측정 온도
온도 측정은 건물 제어, 식품 가공, 철강 및 석유화학 제품의 제조와 같은 많은 응용 분야에서 중요합니다. 이러한 매우 다른 응용 프로그램은 다른 물리적 구조와 일반적으로 다른 기술을 가진 온도 센서를 필요로합니다.
산업 및 상업용 응용 프로그램에서 측정 포인트는 일반적으로 표시 또는 제어 포인트에서 멀리 떨어져 있습니다. 측정의 추가 처리가 일반적으로 컨트롤러, 레코더 또는 컴퓨터에서 필요합니다. 이러한 응용 프로그램은 일상 사용에서 알고 있기 때문에 온도 측정기의 직접 표시에 적합하지 않지만 온도를 다른 형태의 장치, 전기 신호로 변환해야합니다. 이 원격 전기 신호를 제공하기 위해 rtd
rtd는 금속 저항이 온도와 함께 변화하는 특징을 채택합니다. 그들은 저항이 온도와 함께 증가하는 양 온도 계수 (ptc) 센서입니다. 사용되는 주요 금속은 플래티넘과 니켈입니다. 가장 널리 사용되는 센서는 100 오hm 또는 1000 오hm rtds 또는 플래티넘 저항 온도 측정
rtd는 산업용의 가장 정확한 센서이며 또한 최고의 장기 안정성을 제공합니다. 플래티넘 저항 정확성의 대표적 값은 측정 온도의 0.5%입니다. 1 년 후에 노화로 인해 0.05 ° C 변화가 발생할 수 있습니다. 플래티넘 저항 온도계는 200 ~ 800 ° C의 온도 범위를 가지고 있습니다.
온도와 저항의 변화
금속의 전도성은 전도전자의 이동성에 달려 있습니다. 전선의 끝에 전압이 적용되면 전자는 양극으로 이동합니다. 격자 결함이이 움직임에 방해를합니다. 여기에는 외부 또는 결여 된 격자 원자, 곡물 경계와 격자 위치 사이의 원자 등이 포함됩니다. 이러한 결함 위치가 온도 독립적이기 때문에
플래티넘은 산업 측정에 널리 받아들여졌다. 그것의 장점은 화학적 안정성, 비교적 쉬운 제조 (특히 와이어 제조), 높은 순수 형태로 얻을 수있는 가능성, 그리고 재생 가능한 전기적 특성을 포함합니다. 이러한 특성은 플래티넘 저항 센서를 가장 널리 교환 가능한 온도 센서로 만듭니다.
열조직은 일부 금속 산화물로 만들어지며 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 저항 특성이 온도가 증가함에 따라 감소하기 때문에 부정적인 온도 계수 (ntc) 센서라고합니다.
기본 공정의 특성으로 인해 전도 전자의 수는 온도와 함께 기하급수적으로 증가하므로 특성은 강한 증가를 나타냅니다.이 명백한 비선형성은 ntc 저항의 단점이며 효과적 온도 범위를 약 100 ° c로 제한합니다. 그들은 물론 자동화 컴퓨터로 선형화 될 수 있습니다. 그러나 정확성과 선형성은 큰 측정
열쌍의 기초는 두 가지 다른 금속, 열전자로의 연결입니다. 열쌍과 rtd에 의해 생성되는 전압은 온도와 함께 증가합니다. 저항 온도 측정기와 비교하면 수 천도 섭씨의 중요한 이점으로 높은 상위 온도 한도를 가지고 있습니다. 장기 안정성은 약간 열악합니다 (한 년 후에 몇도),
열전기 효과
두 금속이 서로 연결되어 있을 때, 전자와 금속 이온의 서로 다른 결합 에너지로 인해 열전압이 생성된다. 전압은 금속 자체와 온도에 달려 있다. 이 열전압이 전류를 생성하기 위해서는 두 금속이 물론 다른 끝에 서로 연결되어 폐쇄 회로를 형성해야 한다. 이렇게 하면 두 번째 접점에서 열전압이
두 점의 온도가 같으면, 두 점에서 생성된 부분 압력이 서로 취소되기 때문에 전류 흐름이 없습니다.
측정점은 측정 온도에 노출된 환점입니다. 참조 환점은 알려진 온도의 환점입니다. 알려진 온도가 일반적으로 측정 온도보다 낮기 때문에 참조 환점은 일반적으로 차가운 환점이라고합니다. 측정점의 실제 온도를 계산하려면 차가운 끝 온도를 알아야합니다.
오래된 기기는 냉동 접합기 온도를 50C와 같은 알려진 값에서 제어하기 위해 온도 조절 접합 상자를 사용합니다. 현대 기기는 냉각 끝에서 얇은 필름 rtd를 사용하여 온도를 결정하고 측정 지점의 온도를 계산합니다.
열전기 효과로 생성되는 전압은 매우 작고 섭씨 1도 당 몇 마이크로 볼트입니다. 따라서 열쌍은 일반적으로 30 ~ + 50 ° C 범위에서 사용되지 않습니다. 참조 접점 온도와 참조 접점 온도 사이의 차이는 간섭하지 않는 신호를 생성하기에 너무 작기 때문입니다.
rtd 배선
저항 온도 측정기에, 저항은 온도와 함께 변합니다. 출력 신호를 평가하기 위해, 일정한 전류가 통과하고 전압 하락이 측정됩니다. 이 전압 하락에 대해, 오름 법칙이 따르고, v = ir.
측정 전류는 센서 가열을 피하기 위해 가능한 한 작아야합니다. 1ma의 측정 전류는 명백한 오류를 일으키지 않을 것이라고 간주 할 수 있습니다. 전류는 0 °C에서 pt 100에서 0.1v의 전압 하락을 발생시킵니다. 이 신호 전압은 이제 연결 케이블을 통해 표시점 또는 평가 지점까지 최소한
2선 회로
온도계와 평가 전자 장치 사이의 연결을 위해 2 코어 케이블이 사용됩니다. 다른 전기 전도기와 마찬가지로 케이블은 저항 온도계와 연쇄 저항을 가지고 있습니다. 결과적으로 두 저항이 함께 추가되고 전자 장치가 온도 상승으로 해석됩니다. 더 긴 거리에선 저항은 여러 오엄에 도달하여 측정 값의 상당한 오프셋을 생성 할 수
3선 회로
선 저항의 영향과 온도와 함께 변동을 최소화하기 위해 일반적으로 3선 회로 (circuit) 를 사용합니다. 그것은 rtd의 접촉자 중 하나에 추가 전선을 실행하는 것을 포함합니다. 이것은 두 개의 측정 회로로 이어집니다. 그 중 하나는 참조로 사용됩니다. 3선 회로는 수와 온도 변동의 측면에서 선 저항을
4선 회로
저항 온도 측정기의 가장 좋은 연결 형태는 4선 회로입니다. 측정은 라인 저항이나 온도 유도 변화에 의존하지 않습니다. 라인 균형이 필요하지 않습니다. 온도 측정기는 전력 연결을 통해 측정 전류를 제공합니다. 측정 라인의 전압 하락은 측정 라인에 의해 잡히습니다. 전자 장치의 입력 저항이 라인 저항
2선 송신기
다중 유선 케이블 대신 2선 송신기를 사용하면 위에서 설명한 것처럼 2선 회로의 문제를 피할 수 있습니다. 송신기는 센서 신호를 온도에 비례한 4-20ma의 정상화 된 전류 신호로 변환합니다. 송신기의 전원 공급 또한 4ma의 기본 전류를 사용하여 동일한 두 연결을 통해 작동합니다. 2선 송신
열전지 배선
열전지체의 저항은 일반적으로 모든 납선보다 몇 개의 규모가 더 크다. 따라서, 온도 측정에 대한 납 저항의 영향은 무시할 수 있지만, 열전지체는 거의 항상 2개의 전선 구성으로 연결되어 있습니다.
열쌍 전선
rtds와 열조류와 달리 열쌍은 양쪽 다리와 음쪽 다리를 가지고 있으므로 극성을 지켜야 합니다. 그들은 지역 2 와이어 송신기와 직접 연결 될 수 있으며 구리 와이어는 수신 기기에 반환 될 수 있습니다. 수신 기기가 열쌍 입력을 직접 받아들일 수 있다면 동일한 열쌍 와이어 또는 열쌍 연장
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