مستشعر RTD : كل ما تحتاج إلى معرفته

جدول المحتويات
مستشعر RTD للأتمتة المنزلية

تقدم هذه المدونة التعريف, مبدأ العمل, أنواع, كمية الأسلاك, التطبيق والعطل الشائع لمستشعر RTD.

ما هو مستشعر درجة حرارة RTD?

مستشعر RTD, كاشف درجة حرارة المقاومة, يمكن اكتشاف درجة الحرارة بناءً على مبدأ أن قيمة مقاومة التغير المعدني الثمين مع درجة الحرارة. حتى, يمكن أن يقيس منخفضة مثل 800 مئوية.

يأتي مستشعر RTD مع عنصر مقاومة البلاتين, قذيفة وسلك منفذ. عنصر مقاومة البلاتين هو المكون الأساسي. يستخدم السلك لنقل الإشارة. و, تحمي القشرة العنصر من التأثيرات الخارجية. لذلك, إنه بدقة عالية, الاستقرار والموثوقية. لكن, إنها أغلى من أجهزة استشعار درجة الحرارة الحرارية.

كيف يعمل مقياس حرارة المقاومة?

مبدأ العمل RTD

ضمن النطاق من -200 مئوية إلى 850 مئوية, هناك علاقة خطية جيدة بين قيمة المقاومة لمقاومة البلاتين ودرجة الحرارة. لذلك, عندما تتغير درجة الحرارة, ستزيد أو تنقص قيمة مقاومة المقاومة البلاتينية وفقًا لذلك. بعد أن يمر التيار من خلال المقاوم البلاتيني, يخلق انخفاض الجهد في كلا الطرفين. هذا الانخفاض الجهد يتناسب مع قيمة المقاومة, وفقا لقانون أوم v = ir. ثم, ثم يقيس جهاز إرسال درجة الحرارة انخفاض الجهد الناتج عن تيار صغير يمر عبر مستشعر RTD. آخر, يتم تحويل قيمة درجة الحرارة المقابلة عن طريق التحليل.

عن بعد مبدأ العمل

يجب تشغيل التحليل أعلاه بواسطة المعالج, التي سترسل البيانات إلى شبكة wifi من خلال وحدة WiFi وأخيراً إلى الخادم البعيد أو محطة المراقبة. بهذه الطريقة, يمكن للمستخدمين الوصول إلى الخوادم البعيدة بواسطة أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة للحصول على بيانات درجة الحرارة في الوقت الفعلي. أيضًا, يمكن حتى دمجها مع أنظمة المنازل الذكية. على سبيل المثال, سيتم تشغيل مكيف الهواء الذكي تلقائيًا عندما تصل درجة الحرارة التي تم اكتشافها بواسطة RTD إلى قيمة محددة مسبقًا.

أنواع مستشعرات RTD

استشعار رقيقة Film RTD

مبدأ العمل لمستشعر درجة حرارة الثرمستور الرقيق هو تأثير الثرمستور. على وجه التحديد, تغير مادة الثرمستور الرفيع في المستشعر قيمة مقاومتها عندما تتغير درجة الحرارة.

المواد الخام لهذا الفيلم تحتوي على البلاتين (حزب العمال) أو النيكل (في), وكذلك مواد أشباه الموصلات ذات الخصائص الحرارية الخاصة. وهو مرتبط بالسيراميك, الركيزة الزجاجية أو المعدنية بواسطة تقنية Micro-Machining لتشكيل عنصر مستشعر. مع مثل هذه المعالجة الخاصة بالعملية, تأتي مادة الفيلم باستقرار جيد, لذلك يمكنه الحفاظ على دقة القياس في البيئات القاسية. علاوة على ذلك, حجمها الصغير نسبيًا يجعل من السهل قياس درجة الحرارة في مساحة ضيقة. هذه المزايا تجعل RTD رقيقة من الأفلام المستخدمة على نطاق واسع في مجال المراقبة البيئية.

مستشعر RTD الجرح السلك

يأخذ مستشعر RTD الجرح السلك مزايا المقاومة المعتمدة على درجة الحرارة لجرح سلك على ركيزة عزل لقياس درجة الحرارة. عندما تزداد درجة الحرارة, تزداد قيمة مقاومة السلك المعدني. على العكس, عندما تنخفض درجة الحرارة, تنخفض قيمة المقاومة. تشمل طرق اللف الشائعة للسلك المعدني نوع قضيب مستقيم, نوع الخيوط, نوع الحافة للتكيف مع مادة الأسلاك المعدنية وقاعدة العزل. يمنح هذا الهيكل الجرح السلكية القوة الميكانيكية القوية والمتانة, لذلك يمكن أن تعمل أيضًا بشكل ثابت في البيئات الصعبة.

مستشعر RTD عنصر ملفوف

يتكون مستشعر RTD عنصر ملفوف بشكل أساسي من جرح الأسلاك المعدنية على قاعدة معزولة, الذي يعمل كجزء من درجة الحرارة الأساسية لقياس المستشعر في شكل ملف. فضلاً عن ذلك, يحتوي المستشعر على مكونات للقصف لحماية المكونات الداخلية.

لماذا دOES أن rtd حافي 3 ثIRES?

تصميم الأسلاك الثلاثة بشكل أساسي لتحسين دقة قياس درجة الحرارة وقدرة مكافحة التداخل.

في 3 أسلاك RTD, عادة ما يكون هناك ثلاثة أسلاك متساوية الطول, منطقة المواد والمقاطع. اثنان من الأسلاك, التي ترتبط بكلا طرفي RTD, تستخدم لنقل تيار الإثارة. يتم توصيل سلك ثالث بالنقطة الوسطى من RTD أو الطرف الآخر من الجسر لقياس الجهد. كخط تعويض الجهد, يعوض بشكل فعال تأثير مقاومة الأسلاك على نتائج القياس. أخيراً, جنبا إلى جنب مع القيمة الحالية الإثارة المعروفة, يقيس المستشعر انخفاض الجهد على طول السلك للحصول على قيمة المقاومة ودرجة حرارة RTD.

أخيراً وليس آخراً, تعمل الأسلاك الإضافية كأسلاك محمية أو أرضية لتقليل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي على نتائج القياس.

ما هو الفرق بين سلكين, 3-أجهزة استشعار درجة حرارة السلك والأسلاك RTD 4?

 2-مستشعر السلك RTD3-مستشعر السلك RTD4-مستشعر السلك RTD
كمية الأسلاك234
وظيفة الأسلاكقياس جهد النقل التيارات2 لنقل التيارات
1 لقياس الجهد
2 لنقل التيارات
2 لقياس الجهد
دقةقليلعاليأعلى
يكلفقليلوسطعالي
التعقيد الهيكليقليلوسطعالي
صعوبة التثبيتسهلنعمصعب
طلبانتقال مسافة قصيرة
لا يوجد شرط من الدقة العالية
متطلبات انتقال المسافة المتوسطة بدقة عاليةمعمل
البحث العلمي

مقارنة بـ 3 أسلاك RTD, 2-أجهزة استشعار RTD الأسلاك مريحة للأسلاك, لذا فإن تكاليف التصنيع الخاصة بهم منخفضة نسبيًا. يتكون من عنصر مقاومة واثنين من الأسلاك الرصاص. يتواصل هذان الخيوطان بكل نهاية حيث يرتبط RTD بدائرة القياس. على مسافات طويلة, يصبح تأثير مقاومة الأسلاك على نتائج القياس أكثر أهمية.

في المقابل, نوع الأسلاك 4 أكثر دقة من أي من الأنواع المذكورة أعلاه. يأتي مع عنصر مقاومة وأربعة أسلاك الرصاص. من بين هذه الأسطر الأربعة, يتم استخدام اثنين لنقل تيار الإثارة, بينما يتم استخدام الاثنين الأخريين لقياس انخفاض الجهد في كلا طرفي RTD. هذا التصميم يفصل الخط الحالي للإثارة وخط القياس, الذي يلغي أخطاء القياس بسبب مقاومة الأسلاك.

ماذا أناق دIfference بetween rtd و رhermocouples?

تعمل المزدوجات الحرارية و RTDs بشكل مختلف تمامًا. إنه عنصر قياس درجة الحرارة يتكون من أسلاك لحام من موادين مختلفين. قوة الدعاوى الكهربائية (الجهد االكهربى) من هاتين المادتين مرتبطين بتغير درجة الحرارة. وفقا لتأثير SEEBECK, عندما يكون هناك درجة حرارة التدرج في كلا الطرفين, ستكون هناك قوة كهربائية (قوة الدافع الحراري) في الحلقة. بالضبط, ال قوة الدافع الحراري يتناسب مع تغير درجة الحرارة. بهذه الطريقة, يمكن للمستشعر الحصول على قيمة درجة الحرارة.

بسبب مبادئ العمل الأساسية المختلفة, خصائصهم الأخرى مختلفة في المقابل على النحو التالي.

 RTDالمزدوجات الحرارية
دقةجيدنعم
استقرارجيدجيد
نطاق درجة الحرارةمنخفضة إلى منتصف المائةدرجة حرارة عالية. عدة آلاف مئوية
سرعة الانعكاسنعمجيد
مقاومة التآكلنعمجيد
يكلفعاليواسطة
طلبالتحكم في الأتمتة الصناعية, الفضاء, المعدات الطبيةقياس درجة الحرارة في عمليات التدفئة والتبريد الصناعية, معمل, المعالجة الحرارية ,بيئات درجة الحرارة العالية

هل يمكننا استخدام Thermocouple بدلاً من RTD?

ذلك يعتمد. في بيئات درجة الحرارة العالية, عادةً ما يكون المزدوج الحراري خيارًا أفضل لأنه قادر على تحمل نطاق درجة حرارة أعلى. لكن, للاحتياجات التي تتطلب دقة عالية والاستقرار, قد تكون المقاومات الحرارية أكثر ملاءمة. إذا كان الضيف أكثر حساسية للتكلفة, ثم ستكون الحرارية أفضل.

مقاومة رالإمبراطورية دetector (RTD) أpplications

مستشعر RTD للأتمتة المنزلية

مستشعر RTD للأتمتة المنزلية

طلب: بركة السمك في المنزل, حمام السباحة, حمام السباحة الساخن

يكتب: جهاز استشعار ذكي

شبكة: Bluetooth/wifi/zigbee/+
كوبري: الحاجة/لا حاجة
نوع العرض: LCD/LED/NO عرض مع وحدة تحكم بناء
مصدر الطاقة: البطارية/النوع C/كلاهما/+
ضد للماء: IPX4
وضع التثبيت: شنق الجدار/ثقب الخطاف/الجدول الدائمة/الظهر المغناطيسي

وضع الطلب: ODM / OEM

اتصل بنا

التطبيق الصناعي

في أنظمة HVAC, أجهزة استشعار RTD هي قياس درجة حرارة الداخلية ودرجة حرارة الأنابيب في الغرض من ضمان التشغيل الطبيعي للنظام. في معدات توليد الطاقة مثل التوربينات والمولدات, تقوم مستشعرات RTD بمراقبة درجة الحرارة داخل المعدات وتمنع ارتفاع درجة الحرارة من أجل ضمان كفاءة وسلامة الجهاز. أكثر وأكثر, يستخدم خط إنتاج المصنع مستشعرات RTD لمراقبة درجة حرارة التفاعل الكيميائي ودرجة حرارة السائل. هذا يهدف إلى ضمان جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.

المعدات الطبية

في مقياس الحرارة, يمكن لمستشعر RTD قياس درجة حرارة الجسم بدقة وبالتالي توفير معلومات مهمة للأطباء لتشخيص الأمراض. فضلاً عن ذلك, في بعض الأجهزة الطبية الراقية, تستخدم مستشعرات RTD أيضًا لمراقبة درجة الحرارة داخل الجهاز لضمان التشغيل العادي للجهاز وسلامة المريض.

البحث العلمي

في محطات الطقس, يتم استخدام مستشعرات RTD لقياس درجة الحرارة المحيطة وتوفير أساس مهم لجمع وتحليل بيانات الأرصاد الجوية. بجانب, تطبق مختبرات الكيمياء أجهزة استشعار RTD في التجارب والأبحاث المتعلقة بدرجة الحرارة المختلفة.

ما الذي يسبب فشل مستشعر RTD?

  • موقف تصاعد غير لائق: يؤثر وضع تصاعد المستشعر بشكل كبير على نتائج القياس. إذا كان موضع التثبيت يأتي مع إشعاع حراري قوي, تأثير التبريد, أو اتصال غير كاف مع الوسيلة المقاسة, قد يؤدي إلى أخطاء القياس.
  • مشاكل الاتصال: إذا كان هناك اتصال ضعيف, دائرة قصيرة, أو الدائرة المفتوحة, لا يمكن لمستشعر RTD العمل بشكل طبيعي.
  • فشل الانجراف: قد يزداد الفرق بين القيمة المقاسة للمستشعر والقيمة الحقيقية تدريجياً بمرور الوقت. قد يكون هذا بسبب شيخوخة المستشعر, التغييرات في خصائص المواد, أو العوامل البيئية.
شارك هذا المنشور
قم بالتمرير إلى الأعلى