01
آذر

سنسورهای RTD و ترمیستورها

RTD بر اساس این مشخصه کار می کند که مقاومت فلز با تغییر دما تغییر می کند. از این ایده استفاده شده است که مقدار تغییر دما، به تغییر مقاومت تبدیل شود. بنابر این طبیعتا از فلزاتی استفاده می شود که حساسیت بالاتری داشته باشند.

عموما آن را با فلزاتی چون پلاتین، نیکل، آلیاژنیکل آهن و مس می سازند که هر کدام برای کاربردی استفاده می شوند. در زیر مقایسه ای بین - ترموکوپل و RTD را مشاهده می کنید . • از مس در ژنراتورها و ترانسفورمرها استفاده می کنند، همانطور که در نموار آمده است نیکل و آلیاژنیکل آهن ، نسبت به پلاتین در بازه دمایی کمتری خطی اند و پلاتین در بازه بیشتری خطی است که بازه دمایی نیکل 40 تا 300 درجه سانتیگراد است و آلیاژنیکل آهن در مصارف محدود و خاصی استفاده می شوند. حسگرهای RTD معمولا به دو روش سیم پیچی شده یا سیم نازک ساخته می شوند. RTD های سیم پیچی شده بسیار پایدار و دارای پاسخ حرارتی کند هستند. RTD های سیم نازک دارای پاسخ حرارتی بسیار سریع ،حساسیت کم نسبت به ارتعاش و قیمت کمتر نسبت به نوع سیم پیچی شده می باشد.

• معمولا در جاهایی که تکرار پذیری و خطی بودن اهمیت دارد از RTD ها استفاده می شود . البته RTD در مقابل تکانهای شدید و شوکهای مکانیکی به خوبی ترموکوپل مقاوم نیست و همچنین ماکزیمم دمای آن 1200درجه فارنهابت است ولیترموکوپل می تواند تا 3100 درجه فارنهایت را اندازه گیری کند.
• برای بهسازی و تبدیل مقاومت به ولتاژ بیشتر از مدار پل استفاده می شود. RTD به صورت دو، سه و چهار سیمه به مدار پلوصل می شود. در صنعت عموما از دو و سه سیمه استفاده می شود که خطای سه سیمه کمتر از دو سیمه می باشد. از چهار سیمه بیشتر در مصارف آزمایشگاهی استفاده می شود.

rtd

• انواعی از RTD در زیر آمده است.
RTD PT100 :
TST10-TST11-TST12-TST13-TST14-TST40N-TST41N-TST42-TST44N-TST50-TST52-TST72-TST74-TST76-TST80-TST90-TST110-TST111 TST121-TR10-TR11-TR12-TR13-TR15-TR44-TR45-TR46-TR47-TR48 RTD

• معمولا در جا هایی استفاده می شود که تکرار پذیری و خطی بودن برای ما اهمیت داشته باشد. به خوبی ترموکوپل نسبت به تکانهای شدید و شوکهای مکانیکی مقاوم نیست. ماکزیمم دمای کاری آن 1200 است که ترموکوپل قادر است تا دمای 3100 درجه فارنهایت را نیز اندازه گیری کند که این ضعفی برای RTD است.
• در بازار ایران RTD را به دلیل گران بودن و اینکه بیشتر در مصارف صنعتی استفاده می شود نمی توان در مغازه و فروشگاههاپیدا کرد. و به دلیل رقابت در قیمت، ارزش سنسور را نمی گویند. ولی RTD به همراه ترانسمیتر حوالی 300 یورو می باشد .


ترمیستورها
در سال 1833 میشل فاراده فیزیکدان و شیمی دان انگلیسی گزارشی در مورد رفتار نیمه هادی سولفید نقره داد که این جرقه اولیه پیدایش ترمیستور بود. به خاطر محدودیتی که ترمیستور در سختی تولید و کاربرد در صنعت داشت تولید تجاری و استفاده از آن تا صد سال بعد انجام نشد و از سال 1980 استفاده از ترمیستور به صورت گسترده شروع شد. ترمیستور از مواد نیمه هادی ساخته می شود. ترمیستور از ترکیبات فلزات سمی مانند اکسید فلزاتی چون منگنز، نیکل، کبالت، مس و یا آهن همراه با سیلیکون ساخته می گردد. رنج دمای آن 50 تا - 150 و نهایت 300 درجه سانتیگراد می باشد. در بیشتر مصارف مقاومت آن در دمای 25 درجه سانتیگراد) در RTD مقاومت آن نسبت به صفر درجه محاسبه می شد در ترمیستورها نسبت به 25 درجه سانتیگراد محاسبه می شود.( بین 100 اهم تا 100 کیلو اهم می باشد. البته ترمیستورهایی با مقاومت اولیه پایین تر از 10 اهم و بالاتر از 40 مگا اهم نیز استفاده می شود. ترمیستور ها در اشکال مختلفی مانند تکمه ای ریز، میله ای، دیسکی ، واشری، ویفری و همین طور محصور در محفظه فلزی)تراشه ای( ساخته می شوند.
• ترمیستورها به دو نوع تقسیم می شوند NTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد و PTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد. معمولا ترمیستورهای - PTC در مدارهای قدرت برای حفاظت در برابر جریان هجومی به کار برده می شوند.از لحاظ تجاری دو نوع ترمیستور PTC وجود دارد .اولین نوع شامل مقاومتهای سیلیکونی است و به سیلیستور ها مشهور هستند و نوع دیگر که پر کاربرد تر هستند به ترمیستور های switching PTC معروف هستند.این ابزار ها معمولا در کاربردهای کلیدزنی برای محدود سازی جریان در سطح مطمین در سیستم های قدرت به کار می روند و در کنترل دما و کاربرد های کنترلی به کار برده نمی شوند.

ترمیستور نوع - NTC حساسیت 3 تا 6 درصد دارند که در مقایسه با RTD خیلی بالاتر است که باعث گشته سیگنال پاسخ  بهتری نسبت به ترموکوپل و RTD داشته باشد، از جهت دیگر حساسیت پایین RTD و ترموکوپل آنها را انتخاب خوبی برای دماهای بیش از 260 درجه سانتیگراد کرده است و این محدودیتی برای ترمیستور است. ترمیستور با دقت و رزولوشن بالایی در رنج دمایی اش کار می کند، دارای مقاومت بالا، اندازه کوچک، تغییر سریع مقاومت با تغییر دما نسبت به RTD ، قیمت پایین تر نسبت به RTD و ترموکوپل، عملکرد خیلی غیرخطی ودر نتیجه رنج دمای کاری کم و محدودیت برای دمای خیلی پایین نسبت به ترموکوپل و RTD می باشد.

• برای تبدیل مقاومت ترمیستور به ولتاژ می توان از مدار پل استفاده نمود ولی به دلیل مشخصه غیر خطی ترمیستور، خطای غیر خطی مدار پل تاثیر می گذارد که در صورت استفاده از مدار پل باید این موضوع لحاظ شود. برای خطی کردن پاسخ ترمیستور می باید یک مقاومت به طور موازی به ترمیستور وصل شود و مقدار این مقاومت باید برابر با مقدار مقاومت ترمیستور در حد میانی دمای مورد نظر باشد. روش دیگر استفاده از مدار تقسیم ولتاژ است.که به دلیل مقاومت زیاد ترمیستور راه حل مناسبی می باشد. روش دیگر استفاده از مداری با میکروکنترلر PIC12C508 است. روش دیگر استفاده از مدار پایین است که روشی مشابه تقسیم ولتاژ می باشد. در این روش OpAmp با نسبت مقاومت ترمیستور به Rs ولتاژ خروجی را تولید می کند.

اشتراک گذاری

درباره ما

فروشگاه ترموکار با سابقه ای درخشان  در زمینه واردات ، ساخت ، عرضه مستقیم انواع ترموکوپل ،سنسورهای حرارتی RTD، المنت ،کابل های جبران ساز ترموکوپل، ترموول  فعالیت می نماید و آمادگی ارایه انواع خدمات در زمینه ساخت و تولید، فروش این محصولات را جهت  مصارف خانگی و صنایع نفت و گاز، نیروگاهها، صنایع غذایی و دارویی و بسیاری از صنایع کوچک و بزرگ دیگر را دارا می باشد.