سنسور RTD

خرید انواع سنسور دما مقاومتی

فروش انواع سنسور دما مقاومتی در فروشگاه ابزار دقیق پیکاتک با قیمت مناسب و ارسال به سراسر کشور. بیش از ۱۲ نوع از سنسور های دما مقاومتی برای فروش به صورت نو و دسته دوم. جهت مشاوره رایگان میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

قیمت سنسور دما مقاومتی

به دلیل نوسانات بازار به صورت موقت قیمت در سایت گذاشته نمیشود مشتریان میتوانند جهت اطلاع از قیمت سنسور دما مقاومتی با کارشناسان فروش ما در پیکاتک تماس بگیرند و علاوه بر استعلام قیمت مشخصات سنسور دما مقاومتی و سوالات خود را بپرسند.

سنسور دما مقاومتی یا RTD چیست؟

سنسور RTD یا سنسور دما مقامتی، وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری دما به کار می‌رود.  نام این سنسور مخفف عبارت Resistance TemperatureDetector به معنی حسگر دما مقاومتی  می‌باشد. به این سنسور، دماسنج مقاومتی نیز گفته می‌شود.

 نحوه کار آن به این شکل است که در اثر عبور یک جریان الکتریکی از داخل یک قطعه فلزی(المان)، مقاومت این قطعه فلزی اندازه‌گیری می‌شود. این مقاومت اندازه‌گیری شده، با توجه به ویژگی‌های قطعه فلزی به کار رفته در سنسورهای RTD، طی فرایندی به دما تبدیل می‌شود.قطعه فلزی به کار رفته در سنسور RTD، به طور معمول از جنس پلاتین، نیکل و یا مس است. در برخی موارد از آلیاژی از نیکل و آهن نیز در ساخت این سنسورها استفاده می‌شود، هرچند این نوع از سنسور RTD کم کاربردتر است. در اثر عبور جریان الکتریکی از هر یک از این فلزات، مقاومت این المان(قطعه فلزی) بالا رفته و به همین خاطر، دما نیز افزایش می‌یابد. در اثر افزایش دما، مقاومت الکتریکی که واحد آن اهم است نیز افزایش می‌یابد.

برای انواع سنسور RTD مقاومت را در دمای صفر درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌کنند و بر این اساس نام‌گذاری می‌شوند. برای مثال اگر یک سنسور مقاومتی دما در دمای صفر درجه سانتیگراد، مقاومتی برابر 500 اهم داشته باشد، نام سنسور 500 بر روی آن گذاشته می‌شود.حسگر دمای مقاومتی دقت اندازه‌گیری در حدود 0/05 تا 0/1 درجه دارد که باعث می‌شود این سنسور برای کاربردهایی که دقت بالایی نیاز دارند، مناسب باشد. همچنین این سنسورها بسیار پایدار هستند.میزان خطای طبیعی که ممکن است در یک دماسنج مقاومتی در گذر زمان رخ دهد، تحت شرایط معمول، نزدیک به 0/1 درجه طی 5 سال است که در شرایط سخت‌تر، ممکن است به 0/1 درجه در سال نیز برسد. به همین دلیل استفاده از این سنسور در طولانی مدت امکان‌پذیر است و نیازی به تنظیم مجدد یا تعویض این سنسور وجود ندارد.

روش اندازه‌گیری دما در سنسورهای RTD:

همانطور که عنوان شد، برای اندازه‌گیری دما در سنسور RTD، از مقاومت قطعه فلزی به کار رفته در آن استفاده می‌شود. برای آنکه چنین کاری امکان‌پذیر باشد، لازم است که ابتدا مقاومت اندازه‌گیری شود و سپس به ولتاژ تبدیل شود و سپس تقویت کننده تفاضلی به دست آید. به دست آوردن تقویت کننده تفاضلی مهم است زیرا اثرات نویز را بر روی ولتاژ کاهش می‌دهد و دقت بالاتری را فراهم می‌کند. با استفاده از این مقادیر، در نهایت سنسور، دما را محاسبه کرده و گزارش می‌کند.

دمایی که توسط این سنسورهای دمای مقاومتی اندازه‌گیری می‌شود، حتی در صورت استفاده از بهترین سنسور، اندکی خطا خواهد داشت. این خطا ناشی از سه موضوع است:

خطاهای ناشی از تلرانس ذاتی المان

خطاهای ناشی از گرادیان حرارتی ایجاد شده در مسیر بین جسم مورد اندازه‌گیری و المان

خطاهای ناشی از سیم‌کشی‌های مدار

درست است که این خطاها وجود دارند، اما اثرات آن‌ها می‌تواند با برخی اقدامات کاهش بیابد و در کل هیچ دستگاهی نیز در بازار وجود ندارد که بازده صد در صد داشته باشد. اگر میزان خطای پایینی را مورد نظر دارید، سنسور RTD چهار سیمه که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت، در میان انواع سنسور RTD، از دقت بالاتری برخوردار می‌باشد.

انواع سنسور RTD:

همانطور که گفته شد برای ساخت سنسور RTD از فلزات پلاتین، نیکل و مس استفاده می‌شود و این سنسورها را می‌توان بر اساس نوع آلیاژ به کار رفته در ساخت آن‌ها دسته‌بندی کرد.

استفاده از پلاتین در ساخت این حسگرها رایج‌تر است زیرا از نظر شیمیایی پایداری بالاتری دارد و ماده پایداری به حساب می‌آید و همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. از دیگر مزایای پلاتین که باعث گستردگی استفاده از آن در ساخت دماسنج مقاومتی شده است، بالا بودن نقطه ذوب است که محدوده دمایی بالاتری را فراهم می‌کند. محدوده دمایی انواع سنسور RTD از این قرار است:

پلاتین: منفی 260 درجه تا 650 درجه سانتیگراد

نیکل: منفی 100 درجه تا 300 درجه سانتیگراد

مس: منفی 75 درجه تا 150 درجه سانتیگراد

آلیاژ نیکل و آهن: 0 درجه تا 200 درجه سانتیگراد

نوع دیگری از دسته‌بندی برای انواع سنسور RTD بر اساس مقاومت آن‌ها در دمای صفر درجه سانتیگراد است که بالاتر درباره آن توضیح داده شد.سنسور PT100 (سنسور پی تی 100) و سنسور PT1000 (سنسور پی تی 1000) انواعی از سنسورهای RTD هستند که در ادامه به معرفی مختصری درباره هر کدام از آن‌ها پرداخته می‌شود.

سنسور PT100:

سنسور PT100 (سنسور پی تی 100) معمول‌ترین حسگر در دسته سنسورهای RTD است و در سه نوع ساده، سرامیکی و کونیک تولید می‌شوند. محدوده دمایی این سه نوع با یکدیگر متفاوت است اما پایین‌ترین دمایی که می‌توانند اندازه‌گیری کنند، منفی 200 درجه سانتیگراد است. این سنسورها همچنین به شکل دو سیم، سه سیم و چهار سیم ساخته می‌شوند.

سنسور PT1000:

سنسور PT1000 (سنسور پی تی 1000) در موقعیت‌هایی که نیاز به دقت بالاتری وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد و از جنس پلاتین است. سه نوع از این سنسورها در بازار وجود دارد که عبارتند از: فیلمانی، شیشه‌ای و سرامیکی. این نوع سنسور به دلیل محدوده دمایی بالایی که دارد، نسبت به مدل‌های قبلی قیمت بالاتری دارد.

انواع سنسورهای RTD بر اساس روش ساخت:

سنسور های RTD با توجه به نحوه ساخت به دو نوع سیم پیچی شده و فیلم نازک تقسیم می شوند، که در زیر به شرح هر یک می پردازیم:

سنسور RTD سیم پیچی شده:

اکثر عناصر RTD از یک سیم پیچ خورده ریز در اطراف هسته سرامیکی یا شیشه ای تشکیل شده است. این عنصر معمولاً بسیار شکننده است، بنابراین برای محافظت در برابر اتصال کوتاه و ایجاد مقاومت لرزشی غالباً درون یک پراب غلاف قرار می گیرد. RTD های سیم پیچی شده پایدار می باشند اما به دلیل پایین بودن هدایت الکتریکی بین پلاتین و نقطه مورد اندازه گیری، دارای پاسخ حرارتی کند می باشند. این نوع سنسور ها جهت کار در هر محیطی و هر نوع کاربردی مناسب می باشند.

سنسور RTD فیلم نازک:

در سنسور RTD فیلم نازک یک لایه پلاتین به شکل مقاومت روی یک لایه سرامیک قرار می گیرد و سپس این فیلم با شیشه یا اپوکسی پوشانده می شود تا در برابر رطوبت و ارتعاش مقاوم گردد. RTD های فیلم نازک دارای پاسخ حرارتی سریع، حساسیت پایین نسبت به ارتعاش و دارای قابلیت ایجاد مقاومت بالاتر برای یک اندازه مشخص می باشند. این RTD ها دارای پایداری کمتری نسبت به RTD های سیم پیچی شده می باشند، ولی به دلیل قیمت بسیار پایین تر، کاربرد بسیار فراوانی دارند.

انواع اتصالات RTD:

برای سنسورهای RTD دسته‌بندی‌های مختلفی در نظر گرفته می‌شود که در بالا، به دو نوع از این دسته‌بندی‌ها و معرفی آن‌ها پرداختیم. نوع دیگری از دسته‌بندی این سنسورها بر اساس انواع اتصالات RTD است. منظور از اتصالات RTD، تعداد سیم‌های به کار رفته در تولید سنسورها است. سنسور RTD در سه نوع دو سیمه، سه سیمه و چهار سیمه تولید و به بازار عرضه می‌شود.

سنسور RTD دو سیمه، امکان حذف مقاومت سیم‌ها را ندارد و به همین خاطر از دقت پایینی برخوردار است و استفاده از آن در محل‌هایی که دقت بالا مورد نیاز نباشد با یک سیم کوتاه انجام می‌شود؛ زیرا طول سیم نیز می‌تواند به افزایش خطا در مقدار دمای نمایش داده شده، منجر شود.

سنسورهای RTD سه سیمه، از دقت بالاتری نسبت به مدل دو سیمه برخوردار است و می‌تواند مقاومت سیم‌ها را در صورتی که مقاومت یکسانی داشته باشند حذف کند و بازدهی بهتری داشته باشد. از این مدل می‌توان در متراژهای بالا نیز استفاده کرد بدون نگرانی از اینکه در نمایش دما، افزایش خطایی رخ دهد. استفاده از این نوع به جای سنسور چهار سیمه، می‌تواند هزینه‌ها را به اندازه قابل توجهی کاهش دهد اما به طور قطع دقت بالای مدل چهار سیمه را ندارد.

سنسور RTD چهار سیمه در صورتی که مقاومت هر چهار سیم مشخص باشد، می‌تواند این مقاومت‌ها را حذف کند و با دقت بسیار خوبی، دما را اندازه‌گیری کند. همچنین طی فرایندهایی مانند حذف یک سیم و یا اتصال کوتاه دو سیم، می‌توان از این سنسور به جای مدل‌های دو سیمه و سه سیمه نیز استفاده کرد. با این وجود، قیمت این مدل از دیگر مدل‌ها بالاتر است و تنها در صورتی چنین کاری توصیه می‌شود که دقت بالای این سنسور RTD اهمیت بالایی داشته باشد و نتوان از سنسور چهار سیمه یا سه سیمه استفاده برد.

مزایای استفاده از RTD ها در مقایسه با ترموکوپل ها:

دقت و تکرارپذ یری بهتر دارند.

سیگنال RTD ها حساسیت کمتری به نویز دارد و نسبت سیگنال به نویز آن ها بیشتر است.

در محدوده دمای کاری، خطی تر هستند.

خطاهای مربوط به اتصال سرد در RTD ها مطرح نیست.

انحراف RTD (Drift) قابل پیش بینی است در حالیکه در ترموکوپل قابل پیش بینی نیست.

تغییراتی که در طول زمان به خاطر شوکهای مکانیکی، خوردگی و سیکل های دمایی اتفاق می افتد روی خروجی یک RTD یا ترموکوپل تاثیر می گذارد. این تغییرات با انجان برخی ملاحظات راجع به RTD ها قابل حذف است. این ویژگی در مورد ترموکوپل ها در دسترس نیست.

RTD ها به سیم های الحاقی ویژه نیاز ندارند.

معایب  RTD:

شکننده و دارای ابعاد بزرگ هستند.

به دلیل ابعاد بزرگتر نسبت به ترموکوپل ها، پاسخ زمانی آهسته تری نسبت به تغییرات دما دارند. زمان پاسخ آن ها معمولا از 0.5 ثانیه تا 5 ثانیه است. زمان پاسخ با افزایش ابعاد RTD افزایش می یابد. استفاده از ترموول می تواند زمان پاسخ را دو برابر کند.

دارای مشکلات ناشی از گرم شدن هستند. به همین دلیل برای دما های زیر 600 درجه سانتی گراد کاربردی هستند.

در برابر نویز الکتریکی حساس هستند.

هزینه تست و تشخیص عیب آن ها زیاد است.

در مقایسه با ترموکوپل ها قیمت بالاتری دارند.