PT100 thermosensor linear หรือไม่?
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Thermosensors PT100 ฉันมักจะพบคำถามจากลูกค้าเกี่ยวกับความเป็นเส้นตรงของเซ็นเซอร์เหล่านี้ การทำความเข้าใจความเป็นเส้นตรงของเทอร์โมเซนเซอร์ PT100 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากส่งผลกระทบโดยตรงต่อความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการวัดอุณหภูมิ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกเข้าไปในหัวข้อว่า PT100 thermosensor เป็นเส้นตรงสำรวจหลักการที่อยู่เบื้องหลังการดำเนินงานปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นเส้นตรงและการพิจารณาในทางปฏิบัติสำหรับผู้ใช้
หลักการของ thermosensors PT100
ก่อนที่จะพูดคุยเกี่ยวกับความเป็นเส้นตรงจำเป็นต้องเข้าใจว่า PT100 thermosensors ทำงานอย่างไร PT100 thermosensor เป็นชนิดของเครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน (RTD) ที่ใช้แพลตตินัมเป็นองค์ประกอบการตรวจจับ แพลตตินัมมีคุณสมบัติที่พึงประสงค์หลายประการสำหรับการตรวจจับอุณหภูมิรวมถึงความเสถียรสูงความสามารถในการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยมและความสัมพันธ์เชิงเส้นค่อนข้างระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิในช่วงกว้าง
ความต้านทานของความร้อน PT100 เปลี่ยนไปตามอุณหภูมิตามสมการที่กำหนดไว้ ฟังก์ชั่นอ้างอิงที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเซ็นเซอร์ PT100 คือสมการ Callendar - Van Dusen:
[r_t = r_0 (1+ a t+ bt^2+ c (t - 100) t^3)]]
โดยที่ (r_t) คือความต้านทานที่อุณหภูมิ (t) (ใน° C), (r_0) คือความต้านทานที่ 0 ° C (ซึ่งคือ 100 Ωสำหรับเซ็นเซอร์ PT100), (a = 3.9083 \ times10^{-3} \ ° C^{-1}) และ (c = -4.183 \ times10^{-12} \ ° C^{-4}) สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C สำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 0 ° C คำศัพท์ (C) ถูกตั้งค่าเป็นศูนย์
ความเป็นเส้นตรงของ thermosensors PT100
ในช่วงอุณหภูมิที่ จำกัด จะมีการพิจารณา PT100 thermosensor โดยประมาณเชิงเส้น การประมาณเชิงเส้นของความสัมพันธ์ - ความสัมพันธ์ของอุณหภูมินั้นได้รับจาก:
[r_t \ ประมาณ R_0 (1+ \ alpha t)]
โดยที่ (\ alpha) คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน (TCR) สำหรับแพลตตินัม TCR ประมาณ (0.00385 \ Ω/Ω/° C) การประมาณเชิงเส้นนี้ใช้ได้สำหรับช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างเล็กรอบ ๆ อุณหภูมิอ้างอิง
อย่างไรก็ตามเมื่อพิจารณาช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้นคำศัพท์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นในสมการ Callendar - Van Dusen มีความสำคัญ ตัวอย่างเช่นในการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ช่วงอุณหภูมิสามารถขยายได้ตั้งแต่ - 200 ° C ถึง +850 ° C ไม่สามารถละเว้นความเป็นเส้นตรงของความร้อน PT100 thermosensor ได้
ระดับของความไม่เป็นเชิงเส้นจะถูกระบุโดยผู้ผลิตในแง่ของการเบี่ยงเบนสูงสุดจากการประมาณเชิงเส้นในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด การเบี่ยงเบนนี้มักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของเอาต์พุตสเกลเต็มหรือในองศาเซลเซียส
ปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นเส้นตรง
มีหลายปัจจัยที่สามารถส่งผลกระทบต่อความเป็นเส้นตรงของเทอร์โมเซนเซอร์ PT100:
1. ช่วงอุณหภูมิ
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ความไม่เป็นเส้นตรงของเทอร์โมเซนเซอร์ PT100 เพิ่มขึ้นตามความกว้างของช่วงอุณหภูมิ ข้อกำหนดการสั่งซื้อที่สูงขึ้นในสมการ Callendar - Van Dusen มีความสำคัญมากขึ้นที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดความต้านทานที่แท้จริง - ความสัมพันธ์ของอุณหภูมิเพื่อเบี่ยงเบนจากการประมาณเชิงเส้น
2. ความคลาดเคลื่อนการผลิต
คุณภาพของวัสดุแพลตตินัมและกระบวนการผลิตยังสามารถส่งผลกระทบต่อความเป็นเส้นตรง ความแปรปรวนของความบริสุทธิ์ของแพลตตินัมโครงสร้างขององค์ประกอบการตรวจจับและกระบวนการสอบเทียบสามารถแนะนำการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากความต้านทานในอุดมคติ - ความสัมพันธ์ของอุณหภูมิ
3. ความร้อนด้วยตนเอง
เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่าน Thermosensor PT100 เพื่อวัดความต้านทานเซ็นเซอร์จะกระจายพลังงานและความร้อนขึ้น เอฟเฟกต์ความร้อนด้วยตนเองนี้สามารถทำให้เซ็นเซอร์อ่านอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมที่แท้จริงและยังสามารถส่งผลกระทบต่อความเป็นเส้นตรงของเซ็นเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่กระแสน้ำที่สูงขึ้น
ข้อควรพิจารณาที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ใช้
เมื่อใช้ PT100 thermosensor สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงความไม่เป็นเส้นตรงเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ นี่คือเคล็ดลับที่ใช้งานได้จริง:
1. การสอบเทียบ
การสอบเทียบปกติเป็นสิ่งจำเป็นในการแก้ไขความคลาดเคลื่อนที่ไม่เป็นเส้นตรงและการผลิต การสอบเทียบเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบเอาต์พุตของเซ็นเซอร์กับอุณหภูมิอ้างอิงที่รู้จักและปรับระบบการวัดตามนั้น
2. การเลือกช่วงอุณหภูมิ
เลือก PT100 thermosensor ที่มีช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ หากเป็นไปได้ให้ จำกัด ช่วงอุณหภูมิเพื่อลดความไม่เป็นเส้นตรง ตัวอย่างเช่นหากแอปพลิเคชันของคุณต้องการการวัดอุณหภูมิระหว่าง 0 ° C และ 100 ° C เซ็นเซอร์ที่ระบุสำหรับช่วงนี้จะมีความเป็นเส้นตรงที่ดีกว่าเซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาสำหรับช่วงที่กว้างขึ้น
3. การวัดต่ำ - ต่ำ
เพื่อลดเอฟเฟกต์ความร้อนด้วยตนเองให้ใช้เทคนิคการวัดต่ำ - ปัจจุบัน เครื่องมือวัดอุณหภูมิที่ทันสมัยส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กมากกับเทอร์โมเซนเซอร์ PT100 เพื่อลดการกระจายพลังงาน
ผลิตภัณฑ์ PT100 Thermosensor ของเรา
ที่ บริษัท ของเราเรามีคุณภาพสูงที่หลากหลายPT100 thermosensorสินค้า. ของเราเซ็นเซอร์อุณหภูมิ WZP PT100ออกแบบมาสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมให้การวัดอุณหภูมิที่แม่นยำและเชื่อถือได้ เรายังมีโพรบ RTD สุขาภิบาลตัวเลือกสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มเวชภัณฑ์และเทคโนโลยีชีวภาพซึ่งสุขอนามัยมีความสำคัญสูงสุด
เซ็นเซอร์ของเราผลิตและสอบเทียบอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นเส้นตรงที่ยอดเยี่ยมภายในช่วงอุณหภูมิที่ระบุ นอกจากนี้เรายังให้การสนับสนุนด้านเทคนิคเพื่อช่วยให้ลูกค้าของเราเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของพวกเขาและเพื่อตอบคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการวัดเชิงเส้นและอุณหภูมิ
บทสรุป
โดยสรุปในขณะที่ PT100 thermosensor สามารถพิจารณาได้ประมาณเชิงเส้นในช่วงอุณหภูมิที่ จำกัด แต่ก็แสดงพฤติกรรมที่ไม่ใช่เชิงเส้นในช่วงที่กว้างขึ้น การทำความเข้าใจหลักการที่อยู่เบื้องหลังการดำเนินงานปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นเส้นตรงและการพิจารณาในทางปฏิบัติสำหรับการใช้งานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ
หากคุณต้องการความร้อน PT100 ที่มีคุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับการสนทนาโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมที่สุดและให้การสนับสนุนที่จำเป็นสำหรับความต้องการการวัดอุณหภูมิของคุณ
การอ้างอิง
- Callendar, HL (1887) ในการวัดอุณหภูมิในทางปฏิบัติ นิตยสารปรัชญา, 24 (147), 1 - 19
- Van Dusen, GK (1911) สูตรใหม่สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิสำหรับเครื่องวัดอุณหภูมิแพลตตินัม สำนักมาตรฐาน Bulletin, 7 (4), 431 - 443
- International Electrotechnical Commission (IEC) (2005) IEC 60751: เครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทานทองคำขาวและเซ็นเซอร์อุณหภูมิทองคำขาว
