Линеен ли е PT100 термосензор?
Като доставчик на термосензори на PT100 често се сблъсквам с въпроси от клиентите относно линейността на тези сензори. Разбирането на линейността на PT100 термосенсор е от решаващо значение за различни приложения, тъй като той пряко влияе върху точността и надеждността на измерванията на температурата. В тази публикация в блога ще се задълбоча в темата дали термосезорът на PT100 е линеен, изследвайки принципите зад неговата работа, фактори, влияещи върху линейността и практическите съображения за потребителите.
Принципи на термосензорите на PT100
Преди да се обсъди линейността, е от съществено значение да разберете как работят термосензорите на PT100. PT100 термосензор е вид детектор за температура на съпротивление (RTD), който използва Platinum като сензорен елемент. Платината има няколко желани свойства за температурно сензор, включително висока стабилност, отлична повторяемост и сравнително линейна връзка между съпротивление и температура в широк диапазон.
Съпротивлението на PT100 термосензор се променя с температура според добре дефинирано уравнение. Най -често срещаната референтна функция за PT100 сензори е уравнението на Callendar - Van Dusen:
[R_t = r_0 (1+ a t+ bt^2+ c (t - 100) t^3)]
където (r_t) е съпротивлението при температура (t) (в ° C), (r_0) е съпротивлението при 0 ° C (което е 100 Ω за PT100 сензор), (A = 3.9083 \ Times10^{-3} ° C^{-1}), (B = -5.775 и (c = -4.183 \ times10^{-12} \ ° c^{-4}) за температури под 0 ° C. За температури над 0 ° C терминът (c) е зададен на нула.
Линейност на PT100 термосензори
В ограничен температурен диапазон PT100 термосензор може да се счита за приблизително линеен. Линейното сближаване на съпротивлението - температурната връзка се дава от:
[R_t \ приблизително r_0 (1+ \ alpha t)]
където (\ alpha) е температурният коефициент на съпротивление (TCR). За платина TCR е приблизително (0,00385 \ Ω/Ω/° C). Това линейно приближение е валидно за сравнително малки температурни интервали около референтна температура.
Въпреки това, когато се разглежда по -широк температурен диапазон, не -линейните термини в уравнението на Callendar - Van Dusen стават значителни. Например, в индустриални приложения, където температурният диапазон може да се простира от - 200 ° C до +850 ° C, не -линейността на термосензора PT100 не може да бъде игнорирана.
Степента на не -линейност обикновено се определя от производителя по отношение на максималното отклонение от линейното приближение в даден температурен диапазон. Това отклонение често се изразява като процент от пълния мащаб или в градуса по Целзий.
Фактори, влияещи върху линейността
Няколко фактора могат да повлияят на линейността на термосензора PT100:
1. Температурен диапазон
Както бе споменато по -рано, не -линейността на термосензора PT100 се увеличава с ширината на температурния диапазон. По -високите условия на порядъка в уравнението на Callendar - Van Dusen стават по -значими при екстремни температури, което води до действително съпротивление - температурно отношение към линейното приближение.
2. Производствени отклонения
Качеството на платинен материал и производствения процес също може да повлияе на линейността. Вариациите в чистотата на платината, структурата на сензорния елемент и процеса на калибриране могат да въведат малки отклонения от идеалната съпротивление - температурна връзка.
3. Отопление на себе си
Когато ток се предава през термосезора PT100, за да се измери неговото съпротивление, сензорът разсейва мощността и се загрява. Този самостоятелен нагряващ ефект може да накара сензора да чете по -висока температура от действителната температура на околната среда, а също така може да повлияе на линейността на сензора, особено при по -високи токове.
Практически съображения за потребителите
Когато използвате PT100 ThermoSesor, е важно да се вземат предвид неговата не -линейност, за да се осигурят точни измервания на температурата. Ето няколко практически съвета:
1. Калибриране
Редовното калибриране е от съществено значение за коригиране на всякакви линейност и допустими отклонения. Калибрирането включва сравняване на изхода на сензора с известна референтна температура и съответно регулиране на измервателната система.
2. Избор на температурен диапазон
Изберете PT100 термосензор с температурен диапазон, който е подходящ за вашето приложение. Ако е възможно, ограничете температурния диапазон, за да сведете до минимум не -линейността. Например, ако приложението ви изисква само измерване на температурата между 0 ° C и 100 ° C, сензор, посочен за този диапазон, ще има по -добра линейност от сензор, предназначен за по -широк диапазон.
3. Ниско - измерване на тока
За да сведете до минимум ефектите на самоомразяване, използвайте техника на измерване с нисък ток. Повечето съвременни инструменти за измерване на температурата са проектирани да прилагат много малък ток към термосензора PT100, за да се намали разсейването на мощността.
Нашите продукти на PT100 ThermoSenor
В нашата компания предлагаме широка гама от високо качествоPT100 термосензорпродукти. НашитеWZP PT100 температурен сензоре проектиран за индустриални приложения, осигуряващи точни и надеждни измервания на температурата. Ние също имамеСанитарна RTD сондаОпции за приложения в хранителната и напитката, фармацевтичната и биотехнологичната индустрия, където хигиената е от изключително значение.
Нашите сензори са внимателно произведени и калибрирани, за да осигурят отлична линейност в рамките на техните определени температурни граници. Ние също така предоставяме техническа поддръжка, за да помогнем на нашите клиенти да изберат правилния сензор за своите приложения и да адресират всички въпроси относно линейността и измерването на температурата.
Заключение
В заключение, докато PT100 термосенсор може да се счита за приблизително линеен в ограничен температурен диапазон, той проявява не -линейно поведение в по -широк диапазон. Разбиране на принципите, които стоят зад неговата работа, факторите, влияещи върху линейността, и практическите съображения за използване са от съществено значение за точното измерване на температурата.
Ако се нуждаете от висококачествени PT100 термосинсори за вашето приложение, ви каним да се свържете с нас за подробна дискусия. Екипът ни от експерти е готов да ви помогне да изберете най -подходящия сензор и да осигури необходимата поддръжка за вашите нужди за измерване на температурата.
ЛИТЕРАТУРА
- Callendar, HL (1887). Относно практическото измерване на температурата. Философско списание, 24 (147), 1 - 19.
- Van Dusen, GK (1911). Нова формула за връзката между съпротивлението и температурата за платинени термометри. Бюро за бюлетин на стандартите, 7 (4), 431 - 443.
- Международна електротехническа комисия (IEC). (2005). IEC 60751: Термометри за промишлена платинена устойчивост и сензори за температура на платина.
