RTD-Sensor : Alles, was Sie wissen müssen

Inhaltsverzeichnis
RTD-Sensor für die Heimautomation

In diesem Blog wird die Definition vorgestellt, Arbeitsprinzip, Typen, Drahtmenge, Anwendung und häufige Fehlfunktion des RTD-Sensors.

Was ist ein RTD-Temperatursensor??

RTD-Sensor, Widerstandstemperaturdetektor, kann die Temperatur anhand des Prinzips erkennen, dass sich der Widerstandswert von Edelmetallen mit der Temperatur ändert. Sogar, es kann so niedrig messen wie 800 Celsius.

Der RTD-Sensor wird mit einem Platin-Widerstandselement geliefert, eine Hülle und ein Ausgangskabel. Das Platin-Widerstandselement ist die Kernkomponente. Der Draht dient zur Übertragung des Signals. Und, Die Hülle schützt das Element vor äußeren Einflüssen. daher, es ist von hoher Präzision, Stabilität und Zuverlässigkeit. Jedoch, Es ist teurer als Thermoelement-Temperatursensoren.

Wie funktioniert ein Widerstandsthermometer??

FTE-Arbeitsprinzip

Im Bereich von -200 Celsius bis 850 Celsius, Es besteht ein guter linearer Zusammenhang zwischen dem Widerstandswert des Platinwiderstands und der Temperatur. daher, wenn sich die Temperatur ändert, Der Widerstandswert des Platinwiderstands erhöht oder verringert sich entsprechend. Nachdem der Strom durch einen Platinwiderstand fließt, es erzeugt einen Spannungsabfall an beiden Enden. Dieser Spannungsabfall ist proportional zum Widerstandswert, nach dem Ohmschen Gesetz V=IR. Dann, Der Temperaturtransmitter misst dann den Spannungsabfall, der durch einen kleinen Strom erzeugt wird, der durch den RTD-Sensor fließt. Zuletzt, der entsprechende Temperaturwert wird durch Analyse umgerechnet.

Funktionsprinzip der Telekommunikation

Die obige Analysekonvertierung sollte vom Prozessor durchgeführt werden, Dadurch werden die Daten über das WiFi-Modul an das WiFi-Netzwerk und schließlich an den Remote-Server oder das Überwachungsterminal gesendet. Auf diese Weise, Benutzer können über Computer und Mobiltelefone auf Remote-Server zugreifen, um Temperaturdaten in Echtzeit abzurufen. Auch, es kann sogar in Smart-Home-Systeme integriert werden. Zum Beispiel, Die intelligente Klimaanlage wird automatisch eingeschaltet, wenn die vom RTD erfasste Temperatur einen voreingestellten Wert erreicht.

RTD-Sensortypen

Dünnschicht-RTD-Sensor

Das Funktionsprinzip des Dünnschicht-Thermistor-Temperatursensors ist der Thermistoreffekt. Genauer gesagt, Das Dünnschicht-Thermistormaterial im Sensor ändert seinen Widerstandswert, wenn sich die Temperatur ändert.

Das Rohmaterial dieses Films enthält Platin (Pt) oder Nickel (In), sowie Halbleitermaterialien mit besonderen thermischen Eigenschaften. Und es ist an einer Keramik befestigt, Glas- oder Metallsubstrat durch Mikrobearbeitungstechnologie zu einem Sensorelement. Mit solch einer speziellen Prozessbehandlung, Das Folienmaterial weist eine gute Stabilität auf, So kann die Messgenauigkeit auch in rauen Umgebungen aufrechterhalten werden. Darüber hinaus, Seine relativ geringe Größe erleichtert die Temperaturmessung auf engstem Raum. Aufgrund dieser Vorteile wird die Dünnschicht-RTD häufig im Bereich der Umweltüberwachung eingesetzt.

Drahtgewickelter RTD-Sensor

Der drahtgewickelte RTD-Sensor nutzt die Vorteile des temperaturabhängigen Widerstands eines auf ein isolierendes Substrat gewickelten Drahtes zur Temperaturmessung. Wenn die Temperatur steigt, der Widerstandswert des Metalldrahtes steigt. Umgekehrt, wenn die Temperatur sinkt, der Widerstandswert nimmt ab. Zu den gängigen Wickelmethoden für Metalldrähte gehört der Typ mit geraden Stäben, Typ mit Gewinde, Flanschtyp zur Anpassung an das Metalldrahtmaterial und die Isolationsbasis. Diese drahtgewickelte Struktur verleiht dem Sensor eine hohe mechanische Festigkeit und Haltbarkeit, sodass es auch in schwierigen Umgebungen stabil arbeiten kann.

RTD-Sensor mit gewickeltem Element

Der Spiralelement-RTD-Sensor besteht hauptsächlich aus Metalldraht, der auf eine isolierte Basis gewickelt ist, der als Kerntemperaturmessteil des Sensors in Form einer Spule fungiert. Zusätzlich, Der Sensor enthält Komponenten zum Beschuss, um interne Komponenten zu schützen.

Warum Does An FTE Have 3 WZorn?

Das 3-Draht-Design dient hauptsächlich der Verbesserung der Genauigkeit der Temperaturmessung und der Entstörungsfähigkeit.

In einem 3-Leiter-RTD, Normalerweise gibt es drei Drähte gleicher Länge, Material und Querschnittsfläche. Zwei der Drähte, die an beiden Enden des RTD angeschlossen sind, dienen zur Übertragung des Erregerstroms. Ein dritter Draht wird zur Spannungsmessung mit dem Mittelpunkt des RTD oder dem anderen Ende der Brücke verbunden. Als Spannungsausgleichsleitung, Dadurch wird der Einfluss des Drahtwiderstands auf die Messergebnisse effektiv ausgeglichen. Endlich, kombiniert mit dem bekannten Erregerstromwert, Der Sensor misst den Spannungsabfall entlang des Kabels, um den Widerstandswert und die Temperatur des RTD zu ermitteln.

Nicht zuletzt, Die zusätzlichen Drähte dienen als Abschirm- oder Erdungskabel, um den Einfluss externer elektromagnetischer Störungen auf die Messergebnisse zu reduzieren.

Was ist der Unterschied zwischen 2-Draht?, 3-Draht- und 4-Draht-RTD-Temperatursensoren?

 2-Draht-RTD-Sensor3-Draht-RTD-Sensor4-Draht-RTD-Sensor
Anzahl der Drähte234
Funktion von DrähtenStromübertragung Spannungsmessung2 zur Stromübertragung
1 zur Spannungsmessung
2 zur Stromübertragung
2 zur Spannungsmessung
GenauigkeitNiedrigHochHöher
KostenNiedrigMitteHoch
Strukturelle KomplexitätNiedrigMitteHoch
Schwierigkeiten bei der InstallationEinfachOKHart
AnwendungKurzstreckenübertragung
Keine hohe Präzision erforderlich
Übertragung über mittlere Entfernungen. Anforderung an hohe PräzisionLabor
Wissenschaftliche Forschung

Im Vergleich zum 3-Leiter-RTD, 2-Draht-RTD-Sensoren lassen sich bequem verkabeln, Daher sind ihre Herstellungskosten relativ niedrig. Es besteht aus einem Widerstandselement und zwei Anschlussdrähten. Diese beiden Leitungen werden an jedem Ende angeschlossen, wo der RTD mit dem Messkreis verbunden ist. Über weite Strecken, Der Einfluss des Leitungswiderstands auf die Messergebnisse wird immer bedeutender.

Im Gegensatz, Der 4-Draht-Typ ist genauer als jeder der oben genannten Typen. Es wird mit einem Widerstandselement und vier Anschlussdrähten geliefert. Unter diesen vier Zeilen, zwei dienen zur Übertragung des Erregerstroms, während die anderen beiden zur Messung des Spannungsabfalls an beiden Enden des RTD verwendet werden. Durch diese Konstruktion werden die Erregerstromleitung und die Messleitung getrennt, Dadurch werden Messfehler aufgrund des Drahtwiderstands vermieden.

Was ICHist das DDifferenz Bzwischen RTD und THermopaare?

Thermoelemente und RTDS funktionieren sehr unterschiedlich. Es handelt sich um ein Temperaturmesselement, das aus Schweißdrähten aus zwei unterschiedlichen Materialien besteht. Die elektromotorische Kraft (Stromspannung) dieser beiden Materialien hängt mit der Temperaturänderung zusammen. Nach dem Seebeck-Effekt, wenn an beiden Enden ein Temperaturgradient herrscht, Es entsteht eine elektromotorische Kraft (thermoelektrische Antriebskraft) in der Schleife. genau, Die thermoelektrische Antriebskraft ist proportional zur Temperaturänderung. Auf diese Weise, Der Sensor kann den Temperaturwert ermitteln.

Aufgrund ihrer unterschiedlichen grundlegenden Arbeitsprinzipien, ihre anderen Eigenschaften unterscheiden sich entsprechend wie folgt.

 FTEThermoelemente
GenauigkeitGutOK
StabilitätGutGut
TemperaturbereichNiedriges bis mittleres Grad CelsiusHohe Temp. Mehrere Tausend Grad Celsius
ReflexionsgeschwindigkeitOKGut
KorrosionsbeständigkeitOKGut
KostenHochMedium
AnwendungIndustrielle Automatisierungssteuerung, Luft- und Raumfahrt, medizinische AusrüstungTemperaturmessung in industriellen Heiz- und Kühlprozessen, Labor, Wärmebehandlung ,Umgebungen mit hohen Temperaturen

Können wir ein Thermoelement anstelle eines RTD verwenden??

Es kommt darauf an. In Umgebungen mit hohen Temperaturen, Ein Thermoelement ist normalerweise die bessere Wahl, da es einem höheren Temperaturbereich standhalten kann. Jedoch, für Anforderungen, die eine hohe Genauigkeit und Stabilität erfordern, Thermowiderstände sind möglicherweise besser geeignet. Wenn der Gast kostenbewusster ist, dann ist das Thermoelement besser.

Widerstand TTemperatur DETEKTOR (FTE) AAnwendungen

RTD-Sensor für die Heimautomation

RTD-Sensor für die Heimautomation

Anwendung: Fischteich im Haus, Schwimmbad, Thermalbecken

Typ: Intelligentes Sensorgerät

Netzwerk: Bluetooth/WiFi/Zigbee/+
Brücke: Brauchen/keine Notwendigkeit
Anzeigeart: LCD/LED/NO-Anzeige mit Build-In-Controller
Stromquelle: Batterie/Typ C/beide/+
Wasserdicht: IPX4
Installationsmodus: Wandhänge/Hakenloch/Tisch stehend/magnetisch Rücken

Bestellmodus: ODM / OEM

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Industrielle Anwendung

In HVAC-Systemen, RTD-Sensoren dienen zur Messung der Innentemperatur und der Rohrtemperatur, um den normalen Betrieb des Systems sicherzustellen. In Energieerzeugungsanlagen wie Turbinen und Generatoren, RTD-Sensoren überwachen die Temperatur im Inneren des Geräts und verhindern eine Überhitzung, um die Effizienz und Sicherheit des Geräts zu gewährleisten. Immer mehr, Die Produktionslinie der Fabrik verwendet RTD-Sensoren zur Überwachung der Temperatur chemischer Reaktionen und der Flüssigkeitstemperatur. Ziel ist es, Produktqualität und Produktionseffizienz sicherzustellen.

Medizinische Ausrüstung

In einem Thermometer, Der RTD-Sensor kann die Körpertemperatur genau messen und so Ärzten wichtige Informationen zur Diagnose von Krankheiten liefern. Zusätzlich, in einigen hochwertigen medizinischen Geräten, RTD-Sensoren werden auch zur Überwachung der Temperatur im Inneren des Geräts verwendet, um den normalen Betrieb des Geräts und die Sicherheit des Patienten sicherzustellen.

Wissenschaftliche Forschung

In Wetterstationen, RTD-Sensoren werden zur Messung der Umgebungstemperatur eingesetzt und liefern eine wichtige Grundlage für die Erfassung und Analyse meteorologischer Daten. Außerdem, Chemielabore setzen RTD-Sensoren in verschiedenen temperaturbezogenen Experimenten und Forschungsarbeiten ein.

Was verursacht den Ausfall eines RTD-Sensors??

  • Falsche Montageposition: Die Einbaulage des Sensors beeinflusst maßgeblich dessen Messergebnisse. Wenn der Einbauort mit starker Wärmestrahlung einhergeht, kühlender Effekt, oder unzureichender Kontakt mit dem Messmedium, es kann zu Messfehlern kommen.
  • Verbindungsprobleme: Bei schlechtem Kontakt, Kurzschluss, oder offener Stromkreis, Der RTD-Sensor kann nicht normal funktionieren.
  • Driftfehler: Der Unterschied zwischen dem gemessenen Wert des Sensors und dem wahren Wert kann im Laufe der Zeit allmählich zunehmen. Dies kann an der Alterung des Sensors liegen, Veränderungen der Materialeigenschaften, oder Umweltfaktoren.
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