سنسور RTD - PT1000

سنسورهای PT50 / PT100 / PT500 / PT1000 و ... از نسل جدید سنسورهای حساس به حرارت می باشند. مغزی این سنسورها مقاومتی است که طبق دماهای مختلف اهم متفاوت تولدی می کند. این قبیل سنسورها داری دقت بالایی هستند و در تمامی صنایع از پر استفاده ترین سنسورها می باشند. این سنسورها به سنسورهای خطی نیز شناخته می شوند. برای اندازه گیری دما یک جریان را از سنسور عبور می دهیم و سپس طبق قانون اهم مقدار ولتاژ دو سر یک مقاومت برابر با مقدار مقاومت در مقدار جریان عبوری از ان است، و از آنجایی که مقدار مقاومت سنسور با کم یا زیاد شدن دما تغییر می کند بنابراین ولتاژ دو سر سنسور نیز تغییر می کند.

مواد ساختار دهنده سیم

وقتی دارید مواد سیم سربی را مشخص می کنیم باید مواظب باشیم که سیم های سربی درستی برای گسترده دمایی و همچنین شرایط محیطی که قرار است در آن فعالیت کند انتخاب کنیم. در زمان انتخاب سیم سربی، دما مهمترین فاکتوری است که باید در نظر گرفت، هرچند خواص فیزیکی از قبیل مقاومت در برابر سایش و فرو رفتی در زیر آب نیز می توانند بسیار مهم باشند. سه ساختار معمول عبارتند از:

– میله هایی که عایق PVC دارند گسترده دمایی -۴۰ تا ۱۰۵ درجه سانتی گراد دارند. این میله ها مقاومت سایش مطلوبی دارند و در شرایط زیر آب کارایی دارند.
– میله هایی که عایق PFA دارند گسترده دمایی -۲۶۷ تا ۲۶۰ سانتی گراد دارند. این میله ها مقاومت سایش بسیار بالایی دارند و همچنین برای شرایط زیر آب عالی هستند.
– هرچند که میله های که از عایق فایبرگلاس استفاده می کنند رنج دمایی بالاتری دارند (-۷۳ تا ۴۸۲ درجه سانتی گراد) اما در برابر سایش مقاومتی خوبی ندارند و در شرایط زیر آب نیز کارایی ندارند.

استانداردهای RTD

قبل از بررسی استانداردهای سنسورهای RTD اول باید معمول ترین عناصر مقاومتی مورد استفاده در این سنسورها را بشناسیم.

پرکاربردترین مواد مقاومتی مورد استفاده در سنسورهای RTD:

۱ – پلاتینیم (پرکاربردترین و دقیق ترین)
۲ – نیکل
۳ – مس
۴ – بالکو (کم استفاده)
۵ – تنگستن (کم استفاده)

برای سنسورهای پلاتینیومی دو استاندارد وجود دارد: استاندارد اروپایی (که با نام های DIN و IEC نیز شناخته می شود) و استاندارد آمریکایی. استاندارد اروپایی استاندارد جهانی برای سنسورهای RTD پلاتینیومی شناخته می شود. در این استاندارد، DIN/IEC 60751 (یا به صورت ساده تر IEC751)، سنسور RTD باید در صفر درجه سانتیگراد دارای ۱۰۰ اهم Ω مقاومت داشته و ضریب دمایی مقاومت (TCR) برابر با ۰٫۰۰۳۸۵ اهم در سانتی گراد بین درجات صفر تا صد را دارا باشد.

در استاندارد DIN/IEC751 در تولرانس مقاومتی تعریف شده است:
Class A = ±(۰٫۱۵ + ۰٫۰۰۲*t)°C or 100.00 ±۰٫۰۶ Ω at 0ºC
Class B = ±(۰٫۳ + ۰٫۰۰۵*t)°C or 100.00 ±۰٫۱۲ Ω at 0ºC

دو تولرانس مقاومتی که در صنایع مختلف کاربرد دارند عبارتند از:
۱⁄۳ DIN = ±۱⁄۳* (۰٫۳ + ۰٫۰۰۵*t)°C or 100.00 ±۰٫۱۰ Ω at 0ºC
۱⁄۱۰ DIN = ±۱ ⁄۱۰* (۰٫۳ + ۰٫۰۰۵*t)°C or 100.00 ±۰٫۰۳ Ω at 0ºC

ترکیب تولرانس مقاومت و ضریب دمایی کلیت “مقاومت در برابر حرارت” یک سنسور RTD را تشکیل می دهد. هرچقدر تولرانس المنت بالاتر باشد، همانقدر سنسور از منحنی کلی دما * مقاومت منحرف می شود و از سنسوری به سنسور دیگر تفاوت به وجود می آید. این موضوع برای کاربرانی که می خواهند سنسور خود را تعویض نمایند و می خواهند خطاهای تغییر سنسور را به حداقل برسانند بسیار مهم است.