skilnaden mellom termokoppel, termistor og rtd

omtemperatur

frå eit fysisk synspunkt er varme eit mål for energien i kroppen som kjem av uregelmessig beveging av molekylane eller atomane. Akkurat som tennisballar har meir energi med aukande fart, aukar den indre energien til kroppen eller gassen ettersom temperaturen aukar. temperatur er ein variabel som saman med andre parametrar som masse og spesifikk

Det grunnleggjande målet på temperatur er kelvingrad. ved 0 °k (elvin), er kvar molekyl i kroppen i ro og det er ikkje meir varme. Difor er det ikkje moglegheit for negativ temperatur fordi det ikkje er nokon tilstand med lågare energi.

i dagleg bruk er den vanlege praksisen å bruka centigrad (tidlegare centigrad). nullpunktet er på frysingspunktet for vatn, som lett kan bli reprodusert i praksis. No er 0 ° c på ingen måte den lågaste temperaturen, fordi alle veit av erfaring. ved å utvida centigradskalaen til den lågas

Mannen har evne til å måle temperatur gjennom sansane sine i eit avgrensa område. Han var likevel ikkje i stand til å gjere nøyaktig kvantitative målingar. Den første forma for kvantitativ temperaturmåling blei utvikla i Firenze tidleg på 1600-talet og var basert på ekspansjon av alkohol. Skala er basert på høgaste temperatur

elektrisk målestemperatur

Temperaturmåling er viktig i mange applikasjonar, som byggekontroll, matforedling og produksjon av stål- og petrokjemiske produkter. Disse svært ulike applikasjonane krev temperatursensorar med ulike fysiske strukturar og vanlegvis ulike teknologiar

i industriell og kommersiell bruk er målepunkta vanlegvis langt borte frå indikasjon eller kontrollpunkt. For å kunna gjera målingar trengst vanlegvis ei vidare prosessering i styreskip, registrerar eller datamaskiner. Disse applikasjonane er ikkje egne til direkte indikasjon av termometrar fordi vi kjenner dei frå dagleg bruk, men treng å

rtd vedtar karakteristikken av motsetnad i metall som endrar seg med temperatur. Det er positive temperaturkoefficient (ptc) sensorar som har ein økande motsetnad med temperaturen. Dei hovudmetalla som vert brukt er platina og nikkel. Dei mest brukte sensorar er 100 ohm eller 1000 ohm rtds eller plat

rtd er den mest nøyaktige sensoren for industriell bruk og gjev òg den beste langtidsstabiliteten. Det representative verdien av platinmotstandsgreifeigdomen er + 0,5% av måletemperaturen. Etter eit år kan det vera + 0,05 ° c endring gjennom aldring. Platinmotstandstermometrar har eit temperatur

Endring av motstanden med temperatur

Ledingsevne til eit metall avhenger av flytførande elektronar. Dersom ein legg på spenning på enden av tråden, flyttar elektronane til den positive polen. Manglar i gitteret forstyrrar denne bevegelsen. Dette inkluderer ytre eller manglande gitteatom, atomer ved korngrensar og mellom gitterposisjonane.

Platina er allment akseptert i industriell måling. Fordelene til platina er kjemisk stabilitet, relativt lett fabrikasjon (spesielt for produksjon av tråd), høve til å skaffa det i høgt reinhetsform og gjenførbare elektriske eigenskapar. Disse eigenskapane gjer platinasensoren til den mest utvekslelege temperatursens

Termistorar er laga av nokre metalloksid og motstandsføra deira minkar med aukande temperatur. fordi motstandsføra minkar med aukande temperatur, vert det kalla negativ temperaturkoefficient (ntc) sensor.

på grunn av naturen til den grunnprosessen, aukar talet på ledande elektronar eksponentielt med temperatur; difor viser karakteristikken ei sterk auke. Denne opplysande ikkje-lineariteten er ein ulempe for ntc-motstandarar og begrenser det effektive temperaturområdet til rundt 100 ° c. Dei kan sjølvsagt lineariseres av

Grunnlaget for termokoppel er tilkoblingen mellom to ulike metall, termistor. spenningen som blir generert av termokoppel og rtd aukar med temperatur. Samanlikna med motstandstermometrar har dei ei høgare øvre temperaturgrense, med ein signifikant fordel på fleire tusen grader Celsius. Langtidsstabiliteten deira er

termoelektrisk effekt

Når to metall er knytte saman, blir det produsert termoelektrisk spenning på grunn av den ulike bindingsenergien til elektroner og metalljonar. spenningen avhenger av metallen sjølv og temperaturen. For at denne termiske spenningen skal generera strøm, må desse to metallene sjølvsagt knyttes saman på den andre enden for

Dersom det er same temperatur ved begge knytninga, er det ingen strømstrøm fordi partialdrukka som blir generert ved dei to punktane kansellerer kvarandre. Når temperaturen ved knytninga er forskjellig, er spenningen generert forskjellig og strømstrømmen. Difor kan termokoppel berre måle temperaturforskjellen.

Målpunktet er eit kryss som vert utsett for måletemperaturen. referanse-kryss er eit kryss ved ei kjend temperatur. sidan den kjende temperaturen vanlegvis er lågare enn måletemperaturen, vert referanse-kryss vanlegvis kalla kaldt kryss. for å beregna den faktiske temperaturen i må

Gamle instrument brukar termostatiske styresambandskassar for å styre den kalde samansetningstemperaturen ved kjende verdiar som 50°C. Moderne instrument brukar tynnfilm rtd ved den kalde enden for å måle temperaturen og beregna temperaturen i målepunktet.

den spenningen som blir produsert av den termoelektriske effekten er svært liten og er berre nokre få mikrovolt per grad centigrad. Difor vert termoplar normalt ikkje brukt i området 30 til + 50 ° c, fordi skilnaden mellom referansebrytingstemperaturen og referansebrytingstemperaturen er for liten til å produsera eit signal

rtd ledningar

I eit motstandstermometer endrar motstanden seg med temperatur. For å evaluera utgangssignalet går ein konstant strøm gjennom det og spenningsavfallet over det vert målt. For denne spenningsavfallet følgjer ein Ohms lov, v = ir.

målekransen skal vera så liten som mogleg for å unngå oppvarming av sensoren. det kan vurderast at målekransen på 1ma ikkje vil føra inn ein ope feil. strømmen produserer ein spenningsavgang på 0,1v i pt 100 ved 0 °C. Denne signalspenningen må no overførast gjennom tilkoblingskabel

Tve-tråds kretsar

ein 2-kjerne kabel vert brukt for tilkoblingen mellom termometeret og evalueringselektronikk. som alle andre elektriske leiarar har kabelen ein motstand i serie med eit motstandstermometer. som resultat legg dei to motstandarane saman og elektronikk tolkar det som ein temperaturøkning. for lengre avstandar kan linjemotstanden nå fleire ohm

Tredrådskrets

For å minimere innverknaden av linjeresistens og svinginga med temperatur, brukar ein vanlegvis ein tretrådarkrets. Det inneber å kjøre ekstra trådar på ein av kontaktane til rtd. Dette fører til to måleskretsar, ein av dei blir brukt som referanse. Trådarkretsar kan

4 trådar

best tilkobling av motstandstermometeren er 4-tråds krets. målingen er verken avhengig av motstanden i linja eller temperaturendringane. det krevst ingen linjebalansering. termometeret leverer målekurs gjennom ein krafttilkobling. spenningstopp på målelinja blir plukka opp av målelinja. dersom inn

Tve-tråds sendar

Ved å bruka ein 2-tråds sendar i staden for ein multi-tråds kabel kan problemet med ein 2-tråds krets som er skildra ovan unngås. sendaren omsetjar sensorsignalet til eit normalisert strømsignal på 4-20ma, som er proporsjonalt med temperaturen. strømforsyninga til sendaren

Termistor ledningar

motstanden til en termistor er vanlegvis fleire størrelsesordnar større enn motstanden til ein leadtråd. Difor er effekten av blymotstanden på temperaturlesingar ubetydelig, medan termistorar nesten alltid er knytte saman i ein 2-trådskonfigurasjon.

Termokopplovning

I motsetnad til rtds og termistorar har termokopplar positive og negative bein, så polaritet må følgjast. Dei kan knyttes direkte til den lokale 2-tråds sendaren og kopartråden kan leggjast tilbake til mottaksinstrumentet. Dersom mottaksinstrumentet kan ta imot termokoppels inngang direkte,