电阻温度探测器或RTD |的结构和工作原理| Electrical4U

什么是RTD(电阻温度检测器)?GydF4y2Ba

一种GydF4y2Ba电阻温度探测器GydF4y2Ba(也被称为GydF4y2Ba电阻温度计GydF4y2Ba或GydF4y2BaRTD.GydF4y2Ba）是一种用于通过测量来确定温度的电子设备GydF4y2Ba抵抗性GydF4y2Ba一根电线。这种导线称为温度传感器。如果我们想高精度地测量温度GydF4y2BaRTD.GydF4y2Ba是理想的溶液，因为它在很宽的温度范围内具有良好的线性特性。其他常用的测量温度的电子设备包括GydF4y2Ba热电偶GydF4y2Ba或者GydF4y2Ba热敏电阻GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

给出了金属的抗性与温度变化的变化，如GydF4y2Ba

在那里,RGydF4y2Ba_T.GydF4y2Ba和RGydF4y2Ba_0.GydF4y2Bat点的电阻值是多少GydF4y2Ba^O.GydF4y2BaC和T.GydF4y2Ba_0.GydF4y2Ba^O.GydF4y2BaC温度。α和β是常数取决于金属。GydF4y2Ba

这种表达是巨大的温度范围。对于小范围的温度，表达可以是，GydF4y2Ba

在GydF4y2BaRTD.GydF4y2Ba设备;铜，镍和铂是广泛使用的金属。这三个金属具有不同的电阻变化，其相应于温度变化。这称为电阻温度特性。GydF4y2Ba

铂金的温度范围为650GydF4y2Ba^O.GydF4y2BaC，然后铜和镍有120GydF4y2Ba^O.GydF4y2BaC和300.GydF4y2Ba^O.GydF4y2BaC分别。图1显示了三种不同金属的电阻温度特性曲线。对于铂，其电阻每度温度的约0.4欧姆变化。GydF4y2Ba

通过测量r检查铂的纯度GydF4y2Ba_{One hundred.GydF4y2Ba}/ RGydF4y2Ba_0.GydF4y2Ba。因为，无论这些材料实际上我们用于制作应该纯的RTD。如果它不会纯，它将偏离传统的电阻温度曲线图。因此，α和β值将根据金属而变化。GydF4y2Ba

电阻温度探测器或RTD的构造GydF4y2Ba

该结构通常使得线在缺口云母交叉框架上缠绕在形式（在线圈）上以实现小尺寸，提高导热率以降低响应时间，并且获得高速率的热传递。在工业RTD中，线圈由不锈钢护套或保护管保护。GydF4y2Ba

因此，由于电线膨胀并增加了温度变化的线的长度，物理应变可以忽略不计。如果电线上的应变增加，则张力增加。由此，电线的电阻将改变这是不希望的。所以，除了温度变化之外，我们不希望通过任何其他不需要的更改改变电线的电阻。GydF4y2Ba
这对于电厂运行时的RTD维护也是有用的。云母被放置在钢护套和电阻丝之间，以获得更好的电气绝缘。由于电阻丝的应变较小，应小心地缠绕在云母片上。图2为工业电阻温度检测器的结构视图。GydF4y2Ba

RTD的信号调理GydF4y2Ba

我们可以在市场上获得这种RTD。但我们必须知道如何使用它以及如何制作信号调节电路。这样，可以最小化引线误差和其他校准误差。在该RTD中，电阻值的变化对于温度非常小。GydF4y2Ba

因此，通过使用桥接电路测量RTD值。通过提供常数GydF4y2Ba电流GydF4y2Ba对电桥电路进行测量并得出结果GydF4y2Ba电压GydF4y2Ba全线下跌GydF4y2Ba电阻器GydF4y2Ba，可计算RTD电阻。因此，温度也可以确定。该温度是通过使用校准表达式转换RTD电阻值来确定的。RTD的不同模块如下图所示。GydF4y2Ba

在RTD桥的两根导线中，没有假线。其余两端取输出如图3所示。但是延长线的电阻是非常重要的，因为延长线的阻抗可能会影响温度读数。通过连接假线C，使三线RTD桥电路的效果最小化。GydF4y2Ba

如果在长度和横截面积方面正确匹配导线A和B，则由于每个导线处于相对的位置，因此其阻抗效应将取消。这样，虚线C作为一种感觉导致测量的GydF4y2Ba电压下降GydF4y2Ba跨越RTD电阻，它没有电流。在这些电路中，输出电压与温度成正比。因此，我们需要一个校准方程来找到温度。GydF4y2Ba

三线RTD电路的表达式GydF4y2Ba

如果我们知道V的值GydF4y2Ba_S.GydF4y2Ba和VGydF4y2Ba_O.GydF4y2Ba，我们可以找到rGydF4y2Ba_GGydF4y2Ba然后我们可以使用校准方程找到温度值。现在，假设rGydF4y2Ba_1GydF4y2Ba= R.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

如果R.GydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba= R.GydF4y2Ba_GGydF4y2Ba;然后V.GydF4y2Ba_O.GydF4y2Ba= 0，桥梁平衡。这可以手动完成，但如果我们不想进行手动计算，我们可以解决方程3以获得r的表达式GydF4y2Ba_GGydF4y2Ba。GydF4y2Ba

此表达式假定，当铅电阻rGydF4y2Ba_L.GydF4y2Ba= 0。想,如果RGydF4y2Ba_L.GydF4y2Ba存在于某一情境中，那么R的表达式GydF4y2Ba_GGydF4y2Ba成为，GydF4y2Ba

因此，由于r，RTD电阻值存在错误GydF4y2Ba_L.GydF4y2Ba抵抗性。这就是为什么我们需要弥补rGydF4y2Ba_L.GydF4y2Ba如图4所示，通过连接一条虚拟线“C”，我们已经讨论过电阻。GydF4y2Ba

电阻温度检测器或RTD的视频演示GydF4y2Ba

RTD的局限性GydF4y2Ba

在RTD电阻中，会有一个IGydF4y2Ba^2GydF4y2Ba通过器件本身耗尽，导致略有加热效果。这被称为RTD中的自加热。这也可能导致错误的阅读。就这样GydF4y2Ba电流GydF4y2Ba通过GydF4y2BaRTD.GydF4y2Ba电阻必须保持足够低和恒定，以避免自热。GydF4y2Ba

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