تیر
در این مقاله قصد داریم به دماسنجهای RTD ، سنسور Pt100 و Pt1000 ، تفاوت میان این دو و آلیاژ سیم به کار رفته در دما‌سنج‌ها بپردازیم .
فهرست
1- دماسنج RTD
2- سنسورهای PT1000 و PT100
3- تفاوت میان PT100 و PT1000
4- آلیاژ به کار رفته سیم‌های دماسنج
سنسورهای دما
بسیاری از صنایع از RTD برای اندازه‌گیری دما استفاده‌می‌کنند و سنسور در اکثر این دستگاه‌ها Pt100 یا Pt1000 است. این دو سنسور دما ویژگی های مشابهی دارند، اما تفاوت اصلی آنها در مقاومت اسمی این دو‌است که تعیین میکند کدام یک را برای کاربرد خود انتخاب کنید.
RTD مخفف “Resistance Temperature Detector”است. بنابراین یک سنسور دماست که در آن مقاومت به دما بستگی دارد. هنگامی که دما تغییر‌می‌کند، مقاومت سنسور تغییر‌می‌کند. بنابراین، با اندازه‌گیری مقاومت سنسور RTD، می‌توان از سنسور RTD برای اندازه‌گیری دما استفاده‌کرد.
(RTD) که دماسنج های مقاومتی نیز نامیده‌می‌شوند، به دلیل قابلیت اطمینان، دقت، تطبیق پذیری، تکرارپذیری و سهولت نصب، دستگاه های اندازه‌گیری دما محبوبی‌هستند.
اگرچه دماسنجهای مقاومتی محدودیت‌های خاصی دارند، از جمله حداکثر دمای اندازه‌گیری حدود 1100 درجه فارنهایت (600 درجه سانتیگراد)، اما به طور کلی آنها راه حل اندازه‌گیری دما برای بسیاری از فرآیندها‌‌‌‌‌‌هستند.
ترموکوپل – انواع ترموکوپل و کاربردهای آن ، بهمراه کدهای رنگی
ماژول کومپ Inteli AIN8 – ماژول 8 ورودی آنالوگ و 1 ورودی RPM/Impulse
—————————————————————
دماسنجهای مقاومتی Pt100/Pt1000 چگونه ساخته‌می‌شوند؟
در مصارف صنعتی، دماسنج های مقاومتی Pt100/Pt1000 معمولاً به عنوان یک درج اندازه‌گیری وجود دارند که در سر اتصال و با اجزای محافظ مناسب نصب‌می‌شوند. اتصال الکتریکی در داخل سر اتصال انجام می‌شود. واحد قابل تعویض ترمومتر به عنوان یک درج اندازه‌گیری نامیده‌می‌شود که از یک مجرا یا کابل از مواد مناسب تشکیل‌شده و انتهای حساس آن حاوی یک یا چند مقاومت اندازه‌گیری پلاتین Pt100/Pt1000 است. با محافظت از یک ترموول، می توان یک نقطه اندازه‌گیری دما ایجاد‌کرد که امکان تعویض دماسنج را در صورت تعمیر یا کالیبراسیون بدون تداخل در فرآیند فراهم‌می‌کند.
طرح صنعتی دیگری از دماسنجهای مقاومتی Pt100/Pt1000 آنهایی‌هستند که به عنوان پروب‌های کابلی شناخته‌می‌شوند. در این موارد کابل اتصال مستقیماً با قسمت فلزی دماسنج مونتاژ می‌شود.
چرا از پلاتینیوم در سیم حسگرها استفاده‌کنیم؟
سیم‌های حسگر در RTD می‌توانند از نیکل، مس یا تنگستن ساخته‌شوند، اما پلاتین (Pt) امروزه محبوب‌ترین فلز مورد استفاده‌است. این گرانتر از مواد دیگر‌است، اما پلاتین دارای چندین ویژگی‌است که آن را برای اندازه‌گیری دما بسیار مناسب میکند، از جمله:
نحوه انتخاب سنسور پلاتینیوم مناسب :
هر دو نوع سنسور در پیکربندی‌های 3 و 4 سیم به خوبی کار می کنند، جایی که سیم‌ها و کانکتورهای اضافی اثرات مقاومت سیم‌های سربی را بر اندازه‌گیری دما جبران می‌کنند. این دو نوع نیز قیمت مشابهی دارند.
—————————————————————
تفاوت بین سنسور Pt100 و Pt1000
در میان سنسورهای پلاتین RTD، Pt100 و Pt1000 رایج‌ترین هستند. سنسورهای Pt100 دارای مقاومت اسمی 100Ω در نقطه یخ (0 درجه سانتیگراد)هستند. مقاومت اسمی سنسورهای Pt1000 در دمای 0 درجه سانتیگراد 1000Ωاست. خطی بودن منحنی مشخصه، محدوده دمای عملیاتی و زمان پاسخ برای هر دو یکسان‌است. ضریب دمایی مقاومت نیز یکسان‌است.
با این حال، سنسورهای Pt100 به چند دلیل از Pt1000 محبوب‌تر‌هستند:
سنسور Pt100 در دو ساختار سیم‌پیچی و لایه نازک عرضه می‌شوند که به کاربران امکان انتخاب و انعطاف پذیری را می‌دهد اماPt1000 RTD تقریبا همیشه فقط لایه نازک‌هستند.
از آنجایی که استفاده‌از آنها در صنایع بسیار گسترده‌است، Pt100 RTD با طیف وسیعی از ابزارها و فرآیندها سازگار‌است.
بنابراین، چرا کسی سنسور Pt1000 را انتخاب‌می‌کند؟
Pt1000 با مقاومت اسمی بیشتر مزیت آشکاری دارد:
سنسور Pt1000 در پیکربندی‌های 2 سیم و زمانی که با طول سیم‌های سربی بلندتر استفاده‌می‌شود بهتر‌است چون مقاومت اسمی بیشتر سنسور Pt1000 این خطاهای اضافه‌شده را جبران میکند.
سنسور Pt1000 برای برنامه‌هایی که با باتری کار می‌کنند بهتر‌است. یک سنسور با مقاومت اسمی بالاتر از جریان الکتریکی کمتری استفاده‌می‌کند و بنابراین برای کار کردن به توان کمتری نیاز دارد.
مصرف انرژی کمتر باعث افزایش طول عمر باتری و زمان خرابی و هزینه ها را کاهش می‌دهد.
از آنجایی که سنسور Pt1000 انرژی کمتری مصرف میکند ، در نتیجه گرمای کمتری وجود دارد. به این معناست که خطاهای کمتر در خواندن دارد در نتیجه دما بالاتر از محیط است.
به طور کلی، سنسورهای دمای Pt100 بیشتر در کاربردهای عمومی یافت می‌شوند، در حالی که سنسورهای Pt1000 در کاربردهای تبرید، گرمایش، تهویه، خودرو و ماشین‌سازی استفاده می‌شوند.
—————————————————————
جایگزینی RTD ها:
RTDها به راحتی قابل تعویض هستند، اما این موضوع صرفاً تعویض یکی با دیگری نیست. مسئله‌ای که کاربران هنگام تعویض سنسورهای Pt100 و Pt1000 باید مراقب آن باشند استاندارد منطقه‌ای یا بین المللی‌است.
استاندارد قدیمی‌تر ایالات متحده، ضریب دمای پلاتین را 0.00392 Ω/Ω/°C(اهم بر اهم بر درجه سانتیگراد) بیان میکند. در استاندارد جدیدتر اروپایی DIN/IEC 60751، که در آمریکای شمالی نیز استفاده‌می‌شود، 0.00385 Ω/Ω/°Cاست. این تفاوت در دماهای پایین ناچیز‌است، اما در نقطه جوش (100 درجه سانتیگراد)، زمانی که استاندارد قدیمی تر 139.2Ω خواهد بود در حالی که استاندارد جدیدتر 138.5Ω خواهد بود، قابل توجه‌است.