ความแตกต่างระหว่างเทอร์โมคอปเปอร์, เทอร์มิสเตอร์ และ rtd

ความหมายของอุณหภูมิ

จากมุมมองทางกายภาพ ความร้อนคือวัดพลังงานที่อยู่ในร่างกาย เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่ไม่เรียบร้อยของโมเลกุลหรืออะตอมของมัน เช่นเดียวกับลูกเตนนิสมีพลังงานมากขึ้นกับความเร็วที่เพิ่มขึ้น, พลังงานภายในของร่างกายหรือก๊าซเพิ่มขึ้นเมื่ออุณห

มาตรฐานพื้นฐานของอุณหภูมิคือ องศาเคลวิน ณ 0 ° k (เอลวิน) ทุกโมเลกุลในร่างกายจะพักผ่อนและไม่มีความร้อนอีกต่อไป ดังนั้นจึงไม่มีความเป็นไปได้ของอุณหภูมิลบ เพราะไม่มีภาวะพลังงานต่ํากว่า

ในการใช้งานประจําวัน, การปฏิบัติปกติคือการใช้เซนติเกรด (ก่อนหน้านี้เซนติเกรด). จุดศูนย์ของมันอยู่ที่จุดแข็งของน้ํา, ซึ่งสามารถนํามาผลิตใหม่ได้ง่ายในปฏิบัติ. ตอนนี้ 0 ° c ไม่ใช่อุณหภูมิต่ําสุด, เพราะทุกคนรู้ว่าจากประสบการณ์

มนุษย์มีความสามารถในการวัดอุณหภูมิผ่านประสาทสัมผัสของเขาในระยะที่จํากัด แต่เขาไม่สามารถผลิตผลการวัดปริมาณได้อย่างแม่นยํา รูปแบบแรกของการวัดอุณหภูมิปริมาณถูกพัฒนาขึ้นในฟลอเรนซ์ในช่วงต้นศ

อุณหภูมิการวัดไฟฟ้า

การวัดอุณหภูมิมีความสําคัญในหลายสาขา เช่น การควบคุมอาคาร การแปรรูปอาหาร และการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กและปิโตรเคมี

ในอุตสาหกรรมและการค้าจุดวัดมักอยู่ห่างจากจุดแสดงสัญญาณหรือจุดควบคุม การประมวลผลการวัดเพิ่มเติมมักจําเป็นในเครื่องควบคุม เครื่องบันทึกหรือคอมพิวเตอร์ การใช้งานเหล่านี้ไม่เหมาะสําหรับการแสดงสัญญาณโดยตรงของเทอร์โมเมตร เพราะเรารู้จักมันจากการใช้

rtd ใช้ลักษณะของความต้านทานโลหะที่เปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิภาพ. พวกมันเป็นเซ็นเซอร์ปริมาณอุณหภูมิปรับ (ptc) ที่ความต้านทานเพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิ.โลหะหลักที่ใช้คือพลาตินามและนิเคิล.เซ็นเซ

rtd เป็นเซ็นเซอร์ที่แม่นยําที่สุดสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม และยังให้ความมั่นคงระยะยาวที่ดีที่สุด ค่าตัวแทนของความแม่นยําของความต้านทานพลาตินามือ + 0.5% ของอุณหภูมิที่วัด หลังจากหนึ่งปี อาจมีการเปลี่ยนแปลง + 0.05 °

การเปลี่ยนแปลงความต้านทานกับอุณหภูมิ

การนําของโลหะขึ้นอยู่กับความเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่นําไฟฟ้า. ถ้าแรงกระตุ้นถูกนําไปสู่ปลายของสาย, อิเล็กตรอนจะเคลื่อนย้ายไปยังขั้วบวก. ความบกพร่องในตัวกระจกขัดขวางการเคลื่อนไหวนี้

พลาตินัมได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในการวัดอุตสาหกรรม ข้อดีของมันประกอบด้วยความมั่นคงทางเคมี การผลิตที่ค่อนข้างง่าย (โดยเฉพาะสําหรับการผลิตสาย) ความเป็นไปได้ในการได้รับมันในรูปแบบความบริสุทธิ์สูง และคุณสมบัติไฟฟ้าที่สามารถนํามา

เทอร์มิสเตอร์ทําจากบางโลหะโอไซด์และความต้านทานของพวกมันลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เพราะคุณสมบัติความต้านทานลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น มันเรียกว่าเซ็นเซอร์สัมพันธ์อุณหภูมิลบ (NTC)

เนื่องจากธรรมชาติของกระบวนการพื้นฐาน จํานวนอิเล็กตรอนที่นําไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างเร่งขันกับอุณหภูมิ ดังนั้น คุณสมบัติแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความไม่ตรงกันอย่างชัดเจนนี้เป็นข้อเสียของตัวต่อต้าน ntc และจํากัดช่วงอุณหภูมิประสิ

ฐานของเทอร์โมคอปเปอร์คือการเชื่อมต่อระหว่างโลหะที่แตกต่างกันสองตัว, เทอร์มิสเตอร์. ความกระชับกําลังที่เกิดจากเทอร์โมคอปเปอร์และ rtd เพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิ. เมื่อเทียบกับเทอร์โมเมตรความต้านทาน, พวกเขามี

ผลการไฟฟ้าร้อน

เมื่อโลหะสองชิ้นเชื่อมต่อกัน โลทเตชั่นไฟฟ้าร้อนถูกผลิตขึ้น เนื่องจากพลังงานการผูกพันของอิเล็กตรอนและไอออนโลหะที่แตกต่างกัน โลตเตชั่นขึ้นอยู่กับโลหะและอุณหภูมิของโลหะเอง เพื่อให้ความดันไฟ

ถ้ามีอุณหภูมิที่เหมือนกันที่สองจุดต่อสาน ไม่มีการไหลของกระแสไฟฟ้า เพราะความดันส่วนที่เกิดในจุดทั้งสองจุดจะยกเลิกกัน

จุดวัดคือจุดแยกที่เผชิญกับอุณหภูมิที่วัด จุดสัมพันธ์คือจุดแยกที่อุณหภูมิที่ทราบกัน เนื่องจากอุณหภูมิที่ทราบกันมักจะต่ํากว่าอุณหภูมิที่วัดกัน จุดสัมพันธ์มักจะเรียกว่า จุดสัมพันธ์เย็น

เครื่องมือเก่าใช้กล่องการควบคุมการเชื่อมต่อแบบเทอร์โมสตัต เพื่อควบคุมอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อเย็นที่ค่าที่ทราบกัน เช่น 50 °C เครื่องมือที่ทันสมัยใช้ rtd หนังบางที่ปลายเย็นเพื่อกําหนดอุณหภูมิของมันและคํานวณอุณหภู

ความตึงเครียดที่เกิดจากอิทธิพลไฟฟ้าร้อนนั้นเล็กมาก และมีเพียงไม่กี่ไมโครวอลท์ต่อองศาเซลเซียเกรด ดังนั้น เทอร์โมพาร์ไม่ถูกใช้ปกติในช่วง 30 ถึง + 50 °C เพราะความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิการเชื่อมโยงมาตรฐานและอุ

rtd ไฮไลท์

ในเทอร์โมเมตรความต้านทาน ความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ เพื่อประเมินสัญญาณออก ไฟฟ้าคงที่ผ่านผ่านมัน และการตกของแรงดันผ่านมันจะถูกวัด สําหรับการตกของแรงดันนี้ กฎของโอม (Ohm) ถูกปฏิบัติ v = ir

กระแสวัดควรมีขนาดเล็กที่สุดที่จะป้องกันการอุ่นเซ็นเซอร์. มันสามารถพิจารณาว่ากระแสวัด 1ma จะไม่นําเข้าความผิดพลาดที่ชัดเจน. กระแสผลิตความตกลงความแรงดันของ 0.1v ใน pt 100 ที่ 0 °C. ความตึงของสัญญาณนี้ตอนนี้ต้อง

วงจร 2 สาย

สายไฟ 2 หลักถูกใช้สําหรับการเชื่อมต่อระหว่างเทอร์โมเมตรและอิเล็กทรอนิกส์การประเมิน. เช่นเดียวกับสายไฟฟ้าอื่น ๆ, สายไฟมีแรงต่อต้านในชุดกับเทอร์โมเมตรความต้านทาน. ผลลัพธ์คือ, การเพิ่มกันสองแรงต่อต้าน

เครื่องวงจร 3 สาย

เพื่อลดลงแรงผลักดันของความต้านทานสายและความสับสนกับอุณหภูมิภาพ, วงจรสามสายมักจะใช้. มันรวมถึงการใช้สายไฟเพิ่มเติมบนหนึ่งของสัมผัสของ rtd. ผลลัพธ์นี้เป็นวงจรการวัดสองสาย, หนึ่งใน

วงจร 4 สาย

รูปแบบการเชื่อมต่อที่ดีที่สุดของเทอร์โมเมตรความต้านทานคือวงจร 4-สาย การวัดไม่ขึ้นอยู่กับความต้านทานของสายหรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการอุณหภูมิ ไม่จําเป็นต้องมีการสมดุลสาย เทอร์โมเมตรให้กระแสการวัดผ่านการเชื่อมต่อพลังงาน การ

เครื่องส่งสัญญาณ 2 สาย

โดยใช้เครื่องส่งสัญญาณ 2 สายแทนสายหลายสาย สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาของวงจร 2 สายได้ตามที่อธิบายข้างต้น เครื่องส่งสัญญาณจะแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์เป็นสัญญาณกระแสปัจจุบันที่ปกติ 4-20ma ซึ่งสัดส่วนกับอุณหภูมิ การให้พลังงานกับเครื่องส่งสัญญาณยังทํางาน

การเชื่อมต่อไฟฟ้าเทอร์มิสเตอร์

ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์มักจะมากกว่าของสายท่อ lead หลายลําดับขนาด ดังนั้น ผลของความต้านทานของท่อ lead ต่อการอ่านอุณหภูมิภาพจะน้อยมาก ขณะที่เทอร์มิสเตอร์เกือบจะเสมอจะเชื่อมต่อในระบบ 2 สาย

การเชื่อมต่อไฟฟ้าเทอร์โมคอปเปอร์

ไม่เหมือนกับ rtds และ thermistors, thermocouples มีขาบวกและลบ, ดังนั้น polarity ต้องสังเกต. พวกเขาสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวส่ง 2-สายท้องถิ่นและสายทองแดงสามารถกลับมาที่เครื่องรับ. ถ้าเครื่องรับสามารถรับการเข้า thermocouple โดยตรง, สาย thermocoup