Термопара и термометр сопротивления в чем разница: Термопара или термометр сопротивления – Выбор

используются для измерения температуры в лабораториях и промышленных процессах, и они известны своей точностью, стабильностью и воспроизводимостью.Их можно использовать во всех промышленных процессах, кроме самых высоких температур.

Изготовленные из платины, RTD очень стабильны и не подвержены коррозии или окислению. Они обладают высокой воспроизводимостью, что означает, что они могут точно измерять идентичные температуры даже при многократных циклах нагрева и охлаждения с минимальными отклонениями.

Важность RTD

являются идеальным решением для различных приложений благодаря следующим факторам:
• Превосходная точность
• Повторяемость и стабильность
• Чувствительность
• Хорошо подходит для измерения температуры
• Относительно невосприимчив к электрическим помехам

Использование RTD:

предлагают различные преимущества, которые указаны ниже:
• Температурные датчики сопротивления (RTD) обеспечивают очень точные измерения и, следовательно, являются наиболее точными датчиками температуры.
• Диапазон: от -200 ° C до 850 ° C
• РДТ очень просто откалибровать.
• Они также обеспечивают повторяемость и отличную стабильность.
• Чувствительность: отличная чувствительность в узких диапазонах

Преимущества RTD

• Дрейф: длительный дрейф невелик и предсказуем
• RTD, как правило, обеспечивают стабильный выходной сигнал в течение более длительных периодов времени.
• Всегда демонстрируют отличную линейность
• Помехи: низкая восприимчивость к EMI и RFI
• Стоимость: Недорогой соединительный провод
• Срок службы: много лет, но короче при более высоких температурах
• RTD обеспечивают иммунизацию от электрических помех.Поэтому они считаются идеальными для измерения температуры в промышленных условиях.

Применение термометров сопротивления

RTD могут использоваться в:
• Обслуживание систем кондиционирования и охлаждения
• Пищевая промышленность
• Плиты и грили
• Текстильное производство
• Обработка пластмасс
• Нефтехимическая переработка
• Микроэлектроника
• Измерение температуры воздуха, газа и жидкости
• Измерение температуры выхлопных газов

Что такое термопара?

Термопара – это электрическое устройство, которое широко используется для измерения температуры. Он состоит из двух разнородных электрических проводников, образующих электрические переходы при разных температурах.

Термопара

Американское общество испытаний и материалов (ASTM) определило термин «термопара» следующим образом:
Термопара, n. – в термометрии – датчик термоэлектрического термометра, состоящий из электрически проводящих элементов схемы с двумя разными термоэлектрическими характеристиками, соединенных в месте соединения. [Том.14.03, E 344-02 § 3.1 (2007).]

Они состоят из двух металлов, соединенных вместе с образованием двух стыков.

a) Горячий или измерительный спай: один металл соединяется с телом, температуру которого необходимо измерить.
б) Холодный или эталонный спай: другой металл соединен с телом с известной температурой.

Это означает, что термопара измеряет неизвестную температуру тела относительно известной температуры другого тела. Термопары могут измерять широкий диапазон температур, они имеют автономное питание и не требуют внешнего возбуждения.

Значение термопар:

просты в использовании и являются самыми прочными датчиками температуры. Они очень удобны в использовании и помогают быстро получать результаты. Главное преимущество, которое предлагает нам термопара, – это диапазон температур. Его можно использовать в очень широком диапазоне температур.

Значение термопары

Термопары могут быть изготовлены из обычных материалов, таких как никель, железо; Также они изготавливаются из редких и дорогих материалов, таких как родий и платина.

Термопары играют важную роль в промышленных приложениях, потому что:

• Маленький размер, быстрый отклик
• Простой
• Может использоваться в очень широком диапазоне температур
• Устойчив к ударам и вибрации
• Точечная чувствительность

Использование термопары:

играют ключевую роль в науке и технике благодаря таким характеристикам, как быстрое время реакции и небольшой размер. Они способны точно измерять экстремальные температуры в диапазоне от 270 до 2500 градусов Цельсия и погрешности от 0,5 до 2 градусов Цельсия.

Использование термопар

Используются в качестве медицинских термометров и при диагностических испытаниях автомобильных двигателей. Их также можно использовать в различных газовых приборах, таких как водонагреватели, бойлеры и духовки.

Применение термопар:

широко используются в науке и промышленности.Их можно использовать для выхлопа газовых турбин, печей, дизельных двигателей и других промышленных процессов. Их также можно использовать в офисах, домах и на предприятиях в качестве датчиков температуры в термостатах.

4 фактора выбора лучшего датчика температуры для вашего приложения

4 фактора выбора лучшего датчика температуры для вашего приложения

Температура: Промышленный RTD предпочтительнее, когда температура процесса составляет от -200 до 500 ° C. Термопары имеют диапазон от -180 до 2320 ° C; Таким образом, температура выше 500 ° C. Термопары – ваш единственный выбор контактных устройств измерения температуры.
Время отклика: Если процесс требует быстрой реакции на изменения температуры, то лучшим выбором будет термопара.
Размер: Стандартная оболочка RTD имеет диаметр от 3,175 до 6,35 мм; Диаметр оболочки термопар может быть менее 1,6 мм.
Требования к точности и стабильности: РДТ обладают более высокой точностью и могут сохранять стабильность в течение многих лет, в то время как термопары могут дрейфовать за более короткие периоды

RTD против термопары:

RTD Vs.Термопары

И RTD, и термопары имеют свои преимущества и недостатки. Их можно использовать для различных приложений. Фактически, RTD используются в больших объемах по сравнению с термопарами во многих промышленных приложениях при температуре ниже 500 ° C.

Подробный анализ разницы между термометром сопротивления и термопарой?

Поскольку два основных контактных датчика температуры: термопара и тепловое сопротивление, выбор термопары или теплового сопротивления следует оценивать в соответствии с окружающей средой измеряемого объекта, поэтому вам необходимо полностью понимать тепловое сопротивление и датчик температуры термопары при выборе датчика температуры. разница.
Как отличить термопару от термического сопротивления
1, Thermocouple English Термопара, называемая TC, принцип работы: выдает линейный сигнал милливольт с изменением температуры.Прибор усиливает сигнал и преобразует его в сигнал температуры.
2, термическое сопротивление. Английское Сопротивление сокращенно обозначается RTD. Принцип работы: значение сопротивления изменяется линейно с температурой.
3, преобразователь температуры может преобразовывать сигнал напряжения мВ термопары или сигнал значения сопротивления теплового сопротивления в стандартный сигнал 4–20 мА для управления системой автоматизации.
4. Вообще говоря, термическое сопротивление дешевле, чем термопара.
Что лучше, термопара или термическое сопротивление?
Выбор термопары должен основываться на всесторонних соображениях, таких как диапазон температур, требуемая точность, рабочая среда, характеристики объекта измерения, время отклика и экономические выгоды.
1. Выбор точности измерения и диапазона измерения температуры
Когда рабочая температура составляет 1300 ~ 1800 ℃ и точность относительно высока, обычно используется термопара типа B ; точность невысока, а атмосфера позволяет использовать вольфрам-рениевые термопары. Обычно вольфрам-рениевые термопары используются при температуре выше 1800 ℃; 1000 ~ 1300 ℃ требует высокой точности и высокой точности. Доступны термопара S-типа и термопара N-типа; ниже 1000 ℃ обычно используют термопару типа K и термопару N-типа, при температуре ниже 400 ℃ обычно используют термопару E-типа; ниже 250 ℃. При измерении отрицательной температуры обычно используется термопара Т-типа, которая стабильна и отличается высокой точностью при низких температурах.
2. Выбор атмосферы
Термопары S-типа, B-типа и K-типа подходят для использования в сильно окислительной и слабовосстанавливающей атмосферах, термопары J-типа и T-типа подходят для слабо окислительной и восстановительной атмосфер.Если используется защитная трубка с большей воздухонепроницаемостью, требования к атмосфере не слишком строги.
3. Выбор прочности и теплового отклика
Термопара с большим диаметром проволоки имеет лучшую долговечность, но имеет более медленный отклик. Для термопары с большой теплоемкостью отклик медленный. При измерении температуры с большим градиентом контроль температуры плохой в случае контроля температуры. Он требует быстрого реагирования и определенной степени прочности, поэтому уместнее выбрать бронепару.
4, характер и состояние объекта измерения для выбора термопары
Измерение температуры движущихся объектов, вибрирующих объектов и сосудов высокого давления требует высокой механической прочности. В химически загрязненной атмосфере требуются защитные трубки. В случае электрических помех требуется более высокая изоляция.
Процесс выбора модели: номер модели, степень защиты от взрыва, класс точности, степень точности, установка и фиксированная форма, длина материала защитной трубки или глубина вставки.
Разница между выходным сигналом термопары и термического сопротивления.
1. Характер сигнала. Само термическое сопротивление – это сопротивление. Изменение температуры приводит к тому, что тепловое сопротивление вызывает положительное или отрицательное изменение сопротивления; а термопара вызывает изменение индуцированного напряжения, которое изменяется с изменением температуры.
2. Температурные диапазоны, определяемые двумя датчиками, различаются. Термическое сопротивление обычно определяет диапазон температур от 0 до 150 градусов, а самый высокий диапазон измерения может достигать около 600 градусов (конечно, он может обнаруживать отрицательные температуры).Термопара может определять диапазон температур от 0 до 1000 градусов (и даже выше). Таким образом, первый преобразователь Rosemount 3051 предназначен для обнаружения низкой температуры, а второй – для обнаружения высокой температуры.
3. С точки зрения материала, термическое сопротивление представляет собой металлический материал с температурно-чувствительным изменением металлического материала, а термопара представляет собой биметаллический материал, который представляет собой два разных металла. Из-за изменений температуры на конце двух разных металлических проводов образуется разность потенциалов.
4. Входной модуль теплового сопротивления и термопары, соответствующей ПЛК, также отличается. Это предложение не проблема, но обычно ПЛК напрямую подключается к сигналу 4 ~ 20 мА, в то время как тепловое сопротивление и термопара обычно имеют передатчики. Просто подключитесь к ПЛК. Если вы подключаетесь к постоянному току, вам не нужно использовать передатчик! Тепловое сопротивление – это сигнал rtd, а термопара – сигнал tc!
5, plc также имеет модули термического сопротивления и модули термопар, которые могут напрямую вводить сигналы сопротивления и электрические пары.
6. Доступны термопары j, t, n, k, s и других типов. Некоторые из них дороже сопротивления, а некоторые дешевле сопротивления. Однако, включая компенсационные провода, общая стоимость термопар выше. Подробный анализ разницы между термометром сопротивления и термопарой

Измерение температуры: термопары или термометры сопротивления?

Измерение температуры служит основой для многих промышленных параметров, таких как эффективность процесса и потребление энергии, оптимизация ресурсов и срок службы установок и оборудования.

Во многих промышленных приложениях необходимо использовать широкий спектр оборудования для мониторинга, контроля и регулирования температуры надежным, точным и воспроизводимым способом. Приборы для измерения температуры можно разделить на контактные и бесконтактные датчики и преобразователи. К устройствам контактного измерения температуры относятся некоторые из наиболее распространенных типов устройств: термометры сопротивления, термопары, термисторы, встроенные датчики, термобатареи, термометры с биметаллическими полосками и другие устройства.Бесконтактные датчики включают пирометры, тепловизионные камеры и инфракрасные датчики. Эти инструменты используются для измерения объектов (или материалов), которые движутся или недоступны, или имеют низкий уровень теплопроводности, низкой теплоемкости или высоких температур. Поля и ограничения использования, конечно, тесно связаны с используемой техникой измерения.

являются наиболее часто используемыми датчиками температуры в промышленных приложениях. В результате существует множество регуляторов, регистраторов данных, модулей сбора данных, повторителей преобразователей и передатчиков сигналов в этих двух категориях датчиков. г. International имеет различные модели нашей серии D1000 (D1072S, D1072D, D1073S), D2000M (D2010M, D2011M), D5000 (D5072S, D5273S) и D6000 (D6072S, D6273S).

Табл. 1 TC – RTD по сравнению

Термопары

являются одними из наиболее часто используемых датчиков температуры, поскольку они экономичны, стандартизированы, подходят для широкого диапазона температур и могут быть легко заменены.Их главное ограничение – точность, поскольку трудно достичь систематических ошибок менее одного градуса Цельсия. Термопары также являются нелинейными устройствами.

Принцип, лежащий в основе термопары, был открыт в 1821 году эстонским ученым Томасом Иоганном Зеебеком, который обнаружил, что цепь, состоящая из двух проводников разной природы, создает разность потенциалов при воздействии температурного градиента. Это явление, известное как эффект Зеебека , позволяет термопарам функционировать.

Для изготовления термопары могут использоваться различные типы металлов (никель, хром, железо, медь, платина, вольфрам, кремний, алюминий, рений), но для профессионального и промышленного применения выбор металла основан на давних нормах и правилах. стандартов ( IEC EN 60584-1, ITS90 ), которые позволяют прогнозировать напряжения, создаваемые термопарами, и работать в широком диапазоне температур. К сожалению, невозможно подключить вольтметр к термопаре для измерения напряжения, потому что этот контакт неизбежно приведет к возникновению еще одного ложного спая.Чтобы измерить с определенной степенью точности, этот эффект учитывается с помощью метода, известного как компенсация холодного спая (CJC). Этот метод основан на том принципе, что третий металл, вставленный между двумя разнородными металлами спая термопары, не оказывает никакого влияния, учитывая, что два спая имеют одинаковую температуру (закон промежуточных металлов).

Существует широкий выбор датчиков для множества промышленных, медицинских, научных и других целей.При выборе термопары лучше всего убедиться, что разъем совместим с измерительным прибором. Также необходимо учитывать измеряемые температуры, изоляцию и производственные характеристики датчика. Все эти факторы влияют на точность и надежность измерений.

Термометры сопротивления

Наряду с термопарами термометры сопротивления, также известные как термометры сопротивления (RTD) , являются еще одним из наиболее распространенных датчиков температуры.RTD – это преобразователь, который использует изменение сопротивления металлов в зависимости от температуры. Он состоит из элементов с положительным и умеренным температурным коэффициентом сопротивления.

изготовлены из антииндуктивных металлов, таких как платина, никель, медь и т. Д. Корреляция между сопротивлением и температурой задается полиномом более высокого порядка. В случае платины использованная формула представляет собой уравнение Каллендара – Ван Дюзена (скорректированное на основе температурной шкалы IPTS-68):

R = R0 [1 + At + Bt2 + C (t-100) t3],

, где A, B и C – константы, зависящие от свойств платины, используемой для изготовления датчика, а R0 – сопротивление при температуре 0 ° C (равное 100 Ом и 1000 Ом в случае платиновых термометров сопротивления Pt100 и Pt1000. , соответственно).

Platinum RTD обеспечивает превосходные характеристики с точки зрения точности, линейности отклика, продолжительности во времени и области измерения. Есть две категории: тонкопленочные и проволочные. Тонкопленочные сенсоры изготавливаются путем вакуумного нанесения чрезвычайно тонкого слоя платины на керамическую подложку размером всего несколько квадратных миллиметров. Элементы с проволочной обмоткой состоят из отрезка тонкой платиновой проволоки, намотанной на керамический или стеклянный сердечник.

Поскольку термометры сопротивления являются контактными термометрами, защитный кожух должен соответствовать назначению и условиям установки.Существуют различные типы RTD, которые обычно достаточно устойчивы к коррозии. Они могут измерять широкий диапазон температур (хотя и меньше, чем термопара) и обладают отличной линейностью. Основными ограничениями резистивных датчиков температуры являются их низкая чувствительность, их стоимость, которая может быть высокой, невозможность использования для детальных измерений, влияние контактных сопротивлений и их чувствительность к ударам и ускорениям.

Термистор против RTD против термопары: как они работают и когда их использовать

Существуют фундаментальные различия между термистором, RTD и термопарой.В большинстве промышленных приложений для измерения температуры используются либо RTD, либо термопара, но термисторы также очень распространены. Хотя эти три датчика температуры делают одно и то же, у них есть свои особенности и области применения.

Если вы заинтересованы в покупке датчика температуры, обратите внимание на нашу подборку.

Принцип работы определяет принцип работы датчика. RTD, сокращенно от резистивного датчика температуры, использует электрическое сопротивление для измерения температуры.Термопара считывает электромагнитную силу, создаваемую между двумя разнородными металлами, соединенными вместе, также известную как эффект Зеебека. Термисторы – это термочувствительные резисторы, которые используют сопротивление для измерения температуры.

Easytemp TMR35 Термометр гигиенический компактный

Чтобы узнать больше о датчиках температуры, вы можете прочитать нашу статью о типах датчиков температуры

имеют диапазон от -240 до 649 ° C, а термопары – от нуля до 1800 ° C.Как вы можете сказать, RTD лучше работают при температурах ниже точки замерзания, а термопары – при очень высоких температурах. Термисторы могут обеспечить очень высокую точность в диапазоне около 50 ° C от заданной температуры. За пределами этого диапазона точность быстро снижается. Эти диапазоны играют жизненно важную роль при выборе подходящего датчика для вашего процесса, поэтому запомните эти числа!

Подводя итог: термопары имеют самый большой диапазон измерения, RTD лучше работают при отрицательных температурах, а термисторы точны, если вы не ожидаете больших колебаний температуры.

Точность считается одним из основных факторов при выборе датчиков температуры. РДТ, термисторы и термопары работают с разной точностью в разных диапазонах температур.

В случае RTD, IEC 60751 определяет идеальное соотношение температуры и сопротивления на выходе. RTD имеет четыре класса точности: класс A, класс B, класс 1/3 DIN и класс 1/10 DIN.

Классы A и B допускают допуск ± (0.15 + 0,002 * T) и ± (0,3 + 0,005 * T), однако класс ⅓ DIN и класс 1/10 DIN допускают допуск ± (0,1 + 0,00167 * T) и v (0,03 + 0,0007 * T) соответственно.

В случае термопары IEC 60584 определяет три класса допуска: 1, 2 и 3. Тип термопары и класс допуска определяют точность термопары.

Точность термисторов зависит от установки. Для большей точности их следует размещать как можно ближе к измеряемому оборудованию или даже внутри.Однако при правильной установке термисторы могут иметь типичную точность от 0,05 до 1,5 ° C.

Вывод: RTD более точны, чем термопары, а термисторы могут быть более точными, чем любой другой, но только при правильной установке и использовании в ограниченном диапазоне температур.

Датчик температуры должен обеспечивать согласованный выходной сигнал для применяемого входа, если вы планируете полагаться на его данные. Стабильный датчик может обеспечивать измерения без дрейфа в течение почти десяти лет при правильной настройке и обслуживании.

RTD обеспечивает отличную стабильность, обычно 0,05 ° C / год. Измерения термопар ухудшаются на разных скоростях, но они обычно не могут соответствовать этим числам, поэтому их выходной сигнал со временем становится менее воспроизводимым. Обычно у терморезисторов дрейф составляет 0,2 ° C / год.

Влияет ли окружающая среда на измерение температуры? Да, конечно. Вибрации и механические удары могут повлиять на измерения RTD.Проволочные RTD устойчивы к вибрации, а тонкопленочные RTD выдерживают некоторые удары. Однако керамика в RTD делает их непригодными для защиты от сильных вибраций. К счастью, термопары очень хорошо сопротивляются вибрации. Термисторы в целом относительно стабильны.

Стоимость всего датчика температуры зависит от типа конечного продукта. И, конечно же, вы должны включить установку, поэтому не забудьте добавить это в свои расчеты. Однако в целом термопары, как правило, являются наиболее экономичными, за ними следуют термисторы, а затем RTD.

Время отклика – это скорость, с которой датчик температуры выдает выходной сигнал при изменении температуры измерения. Стандартным временем отклика считается t50 и t90.

Если мы рассматриваем изменение температуры как реакцию на скачок, то время, необходимое для ответа на 50% и 90% скачка температуры, рассматривается как t50 и t90 соответственно. Каждый датчик имеет конечное время отклика. RTD обладают средним временем отклика, однако термопары имеют среднее или быстрое время отклика.Термисторы также имеют время отклика от среднего до быстрого.

, как пассивные датчики, требует для работы электрического тока. Поскольку ток проходит через элемент и увеличивает сопротивление, повышенное сопротивление приводит к повышению температуры. Тепло, рассеиваемое через элемент, называемое эффектом самонагрева, создает небольшую ошибку в показаниях. То же самое и с термисторами.

, как активные датчики, не нуждаются во внешнем питании, поэтому вам не придется беспокоиться об эффекте саморазогрева с ними.

Преобразователь температуры с термопарой

Теперь давайте рассмотрим некоторые приложения, в которых мы используем RTD и термопары.

1. Системы очистки на месте (CIP) нужны точные датчики, поэтому вам понадобятся RTD. Они также предлагают долгосрочную стабильность.

2.В микроволновых печах, автомобилях, цифровых термометрах и других повседневных предметах часто используются термисторы, поскольку их низкий диапазон измерения не является проблемой для человека.

2. В для энергетики и энергетики вы найдете множество высокотемпературных приложений, таких как котлы и теплообменники. Для этого требуются прочные датчики, поэтому термопара должна хорошо служить вам, хотя вам может понадобиться термогильза в комплекте.

3. В различных применениях для химической обработки необходимо учитывать коррозию и загрязнение.В таких ситуациях вы можете выбрать RTD.

4. Производство продуктов питания и напитков должно соответствовать высоким стандартам качества. При переработке молока, пивоварении и морозильных камерах часто используются термометры сопротивления.

5. Многие металлообрабатывающие предприятия используют термопары в тяжелых условиях для контроля нагрева стали, меди, никеля и других материалов.

Из различий, упомянутых выше, мы можем выбрать RTD для диапазонов измерения до 650 ° C с линейным выходом, однако термопары можно выбрать для температур выше 650 ° C и суровых условий.Термисторы пригодятся, когда вам нужны точные измерения в небольшом диапазоне температур, например, чтобы избежать перегрева.

Между RTD, термисторами и термопарами вы можете охватить практически любой процесс, требующий измерения температуры. RTD выдают точные, стабильные и линейные данные, в то время как термопары предлагают более широкий диапазон, большую надежность и меньшую стоимость. Чтобы узнать больше о преобразователях температуры, ознакомьтесь с нашей статьей.

Если вам нужна помощь в выборе подходящего датчика температуры для вашего приложения, обратите внимание на наш новый интеллектуальный помощник по температуре.

В нашем интернет-магазине вы можете купить и заказать термопары, датчики ОВП или приборы для измерения температуры.

Чтобы узнать больше о термисторах, RTD, термопарах и других продуктах, вы можете связаться с нашими инженерами !

Сравнение датчиков температуры

Свойства материалов и почти все биологические, химические и физические процессы зависят от температуры. В результате температура, возможно, является наиболее широко измеряемой переменной окружающей среды, и для измерения температуры доступно несколько датчиков или термометров.Вот некоторые из распространенных термометров для автоматического измерения температуры:

Термопара: два разных металла или сплава, соединенных на концах (см. Рисунок 1 ниже) в простую электрическую цепь (токовая петля). Разница температур (градиент тепловой энергии) между двумя концами цепи создает напряжение, называемое электродвижущей силой (ЭДС), которое пропорционально разнице температур.

Термистор: электрический резистор , часто керамический (см. Рисунок 1 ниже), сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.

Платиновый термометр сопротивления (PRT): платиновая катушка , сопротивление которой изменяется в зависимости от температуры. Термисторы и ПТС похожи и работают с одним и тем же механизмом, но изготовлены из разных материалов.

Для измерения температуры с помощью перечисленных термометров изменения физических свойств (напряжение, электрическое сопротивление), связанные с изменениями температуры, должны быть измеримыми, воспроизводимыми и стабильными. Этим термометрам требуется измеритель для электрических измерений и преобразования их в температуру.Это желательно для мониторинга окружающей среды, когда многие счетчики могут регистрировать данные, и часто требуется автоматизированный сбор данных с высокой частотой и / или долговременными наборами данных. Сводная таблица (Таблица 1) предназначена для выделения преимуществ и недостатков термопар и термисторов. Преимущества и недостатки PRT аналогичны или аналогичны таковым для термисторов, за исключением того, что чувствительность (изменение сопротивления) в PRT намного меньше и потенциально труднее точно измерить.

Рисунок 1. Сравнение размеров термопар и термисторов. Слева направо: человеческий волос (для шкалы), керамический термистор с тонкой проволокой и тонким эпоксидным покрытием, керамический термистор с эпоксидным покрытием, термопара 30 AWG (0,2546 мм) типа E и 24-AWG (0,5106 мм) типа Термопара E. Переходы термопар часто покрыты эпоксидной смолой для гальванической изоляции и гидроизоляции, однако на этом рисунке показаны неизолированные провода.

Таблица 1. Преимущества и недостатки термисторов и термопар

Некоторые преимущества и недостатки, перечисленные в таблице 1, зависят от условий конкретного измерения и применения. Многократные шаги программы регистратора данных для многих термисторов можно избежать с помощью регистраторов данных, которые имеют «стандартные» инструкции термистора. «Стандартная» инструкция – это набор предварительно запрограммированных кодов регистратора данных, которые позволяют использовать определенные датчики с помощью только одной инструкции. Кроме того, потребляемая мощность термисторов крайне мала.Например, обычно используемый термистор в системах защиты окружающей среды потребляет всего 0,056 мВт при 20 C. Максимальный ток, потребляемый в широком диапазоне температур, составляет приблизительно 0,090 мА. Обычно используемый регистратор данных может выдавать 25 мА. Исходя из этой спецификации, регистратор данных может вместить более 250 термисторов при наличии достаточного количества каналов измерения.

Эталонная температура, необходимая для термопар, доступна на многих регистраторах данных. В этом случае точные измерения эталонной температуры зависят от точности датчика, используемого для ее измерения.Часто это термистор. Рекомендуется периодическая калибровка регистратора данных для обеспечения точности термистора. Кроме того, монтажная панель регистратора данных (где подключаются термопары) должна быть изотермической. Лучше всего это сделать, установив регистратор в изолированный, устойчивый к атмосферным воздействиям ящик, который защищает регистратор от солнечного излучения. Малый выходной сигнал термопары по сравнению с большим выходным сигналом термистора является недостатком только тогда, когда для проведения измерений используется регистратор данных с низким разрешением.Некоторые регистраторы данных имеют разрешение, достаточное для высокоточных измерений термопар. Программа регистратора данных, необходимая для термопар, проста только потому, что обычно всегда доступна в виде «постоянной» инструкции. Если бы программы регистратора данных термистора и термопары приходилось писать с нуля, количество шагов программы и уровень сложности были бы аналогичными. Поскольку для термопар требуется дифференциальный канал, а для термисторов – нет, это всегда является недостатком. Это означает, что к одному и тому же количеству каналов регистратора данных можно подключить вдвое больше термисторов

Разница между RTD, термопарой и термистором

Разница между RTD, термопарой и термистором

Температурные датчики сопротивления (RTD)

Чувствительный элемент RTD состоит из проволочной катушки или наплавленной пленки из чистого металла.Сопротивление элемента увеличивается с повышением температуры известным и повторяемым образом. RTD демонстрируют превосходную точность в широком диапазоне температур и представляют собой самый быстрорастущий сегмент среди промышленных датчиков температуры. К их достоинствам можно отнести:

• Диапазон температур: модели RTD работают при температурах от -260 до 650 ° C (от -436 до 1202 ° F).

• Воспроизводимость и стабильность: Платиновый термометр сопротивления – это основной инструмент интерполяции, используемый Национальным институтом стандартов и технологий в диапазоне температур от -260 до 962 ° C.Обычные промышленные термометры сопротивления обычно отклоняются менее 0,1 ° C в год.

• Чувствительность: Падение напряжения на RTD обеспечивает намного больший выходной сигнал, чем у термопары.

• Линейность: Платиновые и медные RTD дают более линейный отклик, чем термопары или термисторы. Нелинейность RTD может быть исправлена ​​путем правильного проектирования резистивных мостовых схем.

• Низкая стоимость системы: в резистивных датчиках температуры используются обычные медные удлинители и не требуется компенсация холодного спая.

• Стандартизация: Производители предлагают термометры сопротивления в соответствии со стандартными отраслевыми кривыми, чаще всего 100 Ом платина в соответствии с EN60751

Термопары

Термопара состоит из двух проволок из разнородных металлов, сваренных вместе в спай. На другом конце сигнальных проводов, обычно как части входного прибора, находится еще одно соединение, называемое опорным переходом, которое электронно компенсирует температуру окружающей среды.Нагревание чувствительного перехода создает термоэлектрический потенциал (ЭДС), пропорциональный разнице температур между двумя переходами. Эта ЭДС уровня милливольт, когда она скомпенсирована с известной температурой эталонного спая, указывает температуру на измерительном наконечнике.

просты и привычны. Однако их встраивание в системы осложняется необходимостью в специальных удлинительных проводах и компенсации холодного спая. Преимущества термопары:

• Чрезвычайно высокая температура: Термопары с переходами из драгоценных металлов могут быть рассчитаны на температуру до 1800 ° C (3272 ° F).

• Прочность: Присущая термопарам простота делает их устойчивыми к ударам и вибрации.

• Малый размер / быстрый отклик: Спай термопары с тонкой проволокой занимает мало места и имеет малую массу, что делает его пригодным для точечного измерения и быстрого отклика. Однако обратите внимание, что многие RTD имеют постоянную времени быстрее, чем эквивалентные термопары.

Термисторы

Термистор – это резистивное устройство, состоящее из оксидов металлов, сформированных в виде валика и заключенных в эпоксидную смолу или стекло.

Типичный термистор показывает большой отрицательный температурный коэффициент. Сопротивление резко и нелинейно падает с температурой. Чувствительность во много раз выше, чем у RTD, но полезный диапазон температур ограничен. Некоторые производители предлагают термисторы с положительными коэффициентами. Также доступны линеаризованные модели.

Термисторы разных производителей отличаются по характеристикам и цене. Типичные преимущества:

• Низкая стоимость датчика: Базовые термисторы довольно недороги.Однако модели с более жесткой взаимозаменяемостью или расширенным температурным диапазоном часто стоят дороже, чем термометры сопротивления.

• Высокая чувствительность: Термистор может изменять сопротивление на десятки Ом на градус изменения температуры по сравнению с долей Ом для RTD.

• Точечное измерение: Бусинка термистора может быть размером с головку булавки для измерения небольшой площади.

Разница между RTD, термопарами и термисторами

Также читайте: Приложение температурного сканера