เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานคืออะไร : การก่อสร้างและการทำงาน

เทอร์โมมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิ เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานเป็นเทอร์โมมิเตอร์ชนิดหนึ่งที่สามารถใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำอย่างยิ่ง อุณหภูมิวัดโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน เทอร์โมมิเตอร์ประกอบด้วยลวดแพลตตินั่มที่วางอยู่ภายในโพรบแก้ว อุปกรณ์ถูกอพยพเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโดยไม่จำเป็น อุปกรณ์มีความเปราะบางอย่างยิ่งและถูกเก็บไว้ในโพรบป้องกัน มีความแม่นยำสูงมาก และกำลังแทนที่เทอร์โมคัปเปิลในอุตสาหกรรม มีการใช้งานที่สำคัญหลายประการและกำลังใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานคืออะไร? เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิ เรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน RTD นั้นเป็นเซ็นเซอร์ที่ประกอบด้วยลวดละเอียดพันรอบวัสดุแก้วหรือเซรามิก และยังใช้โครงสร้างอื่นๆ อีกด้วย ลวดที่ใช้โดยทั่วไปจะทำจากทองแดง นิกเกิล หรือแพลตตินั่ม วัสดุที่ใช้ในการสร้างเทอร์โมมิเตอร์นี้มีความต้านทานและความสัมพันธ์ของอุณหภูมิที่ถูกต้องซึ่งใช้ในการวัดอุณหภูมิ  วงจรเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานวงจรเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานนั้นโดยทั่วไปแล้วจะเป็นวงจรบริดจ์วีตสโตน อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่สะพานวีทสโตนอย่างแน่นอน แต่เป็นการปรับเปลี่ยนวงจร เชื่อมต่อกับแขนข้างหนึ่งของสะพานวีทสโตน ดังแสดงในรูป:วงจรความต้านทานเทอร์โมมิเตอร์ ตัวต้านทาน R1 และ R2 เป็นความต้านทานคงที่และ R3 คือความต้านทานตัวแปร Rt คือความต้านทานของเครื่องตรวจจับที่ใช้ในวงจร ในสภาวะสมดุล Rt = (R2 / R1 ) * R3เมื่อ R1 = R2 Rt = R3 ความต้านทานผันแปรที่ใช้นั้นเป็นเพียงโพเทนชิออมิเตอร์แบบปรับได้ ตัวต้านทานที่เราใช้ในวงจรทำจากแมงกานิน เนื่องจากแมงกานินมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำสุดและอุณหภูมิไม่เพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็น มีบางสิ่งที่เราต้องคำนึงถึงขณะออกแบบวงจรของเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน ดังนี้ เราใช้ลวดตะกั่วเพื่อเชื่อมต่อเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน สู่วงจรของเรา ดังนั้น หากมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความต้านทานของวงจรวีตสโตนบริดจ์ก็จะแปรผันตามไปด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว เราจะต้องรักษาระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างจุดวัดกับจุดที่ต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานในวงจร กระแสที่ไหลผ่านเทอร์โมมิเตอร์อาจก่อให้เกิดความร้อนทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในวงจร นี่เป็นสถานการณ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะนี้ เราจะต้องประนีประนอมกับความไวของเครื่องมือของเรา หากเราลดกระแสที่ไหลผ่านเทอร์โมมิเตอร์นี้ ความร้อนที่เกิดขึ้นก็จะลดลงตามความไวด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เราสามารถปรับปรุงสถานการณ์ด้วยการขยายสัญญาณที่เหมาะสม การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสามารถแสดงได้โดยสูตร: ∆T = P / Pdที่ไหน ∆T = อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นใน ⁰CP = กำลังงานที่กระจายใน RTD ในหน่วย wattsPd = ค่าคงที่การกระจายของ RTD ใน W/ ⁰Cสมการสำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานดังที่เราทราบ ความสัมพันธ์ของความต้านทานเทียบกับอุณหภูมิสามารถหาได้จากสมการ Rt = Ro (1 + αt + βt2 + ϒt3 ———) ดังนั้นจากสมการข้างต้น Rt สามารถคำนวณได้ดังนี้:Rt = Ro (1 + αt + βt2 )สำหรับแพลตตินัมบริสุทธิ์ α = 3.94 Χ 10-3 /⁰Cβ = – 5.8 Χ 10-7 /(⁰C)2เราสามารถเขียนสมการข้างต้นได้ดังนี้ Rt = Ro (1 + C tpt)C = อุณหภูมิความต้านทานเฉลี่ย ค่าสัมประสิทธิ์ระหว่าง 0 ⁰C ถึง 100 ⁰C.tpt = ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิแพลตตินั่มและกำหนดเป็น bytpt = [(Rt – Ro ) / (R100 – Ro)] * 100: Rt, Ro, R100 คือความต้านทานที่ t ⁰C, 0 ⁰C, 100 ⁰CThe ช่วงเวลาของเทอร์โมมิเตอร์แสดงด้วย R100 – Ro สมการที่กล่าวถึงด้านล่างแสดงความแตกต่างของอุณหภูมิจริง 't' และอุณหภูมิแพลตตินัม 'tpt'(t – tpt) = δ { (t/100) ^2 – (t/100 )}δ = ค่าคงที่δอยู่ระหว่าง 1.488 ถึง 1.498 ช่วงอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานแบบแพลตตินัมอยู่ระหว่าง 100 ⁰C ถึง 650 ⁰C หลักการทำงาน ความต้านทานของตัวนำขึ้นอยู่กับความแปรผันของอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิของโลหะเพิ่มขึ้น จะทำให้แอมพลิจูดการสั่นของนิวเคลียสอะตอมของโลหะเพิ่มขึ้น ทำให้มีโอกาสเกิดการชนกันของโลหะอิสระที่อยู่บนผิวโลหะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานของวัสดุทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นตามมานี่คือวิธีการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน ตัวตรวจจับอุณหภูมิทำจากทองแดง ทังสเตน นิกเกิล หรือแพลตตินั่ม อย่างไรก็ตาม แพลตตินั่มเหมาะที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์นี้ เนื่องจากมีความสัมพันธ์ในการทนต่ออุณหภูมิที่เสถียร การสร้างเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานแบบแพลตตินั่มประกอบด้วยคอยล์แพลตตินั่มที่อยู่ภายในกรอบกากบาท เราวางการจัดเรียงทั้งหมดไว้ในท่ออพยพซึ่งทำจากสแตนเลส การจัดเรียงคอยล์จะสร้างความเครียดน้อยมากเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น นี่อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในการต่อต้าน สำหรับการก่อสร้างต้องใช้ลวดแพลตตินั่มบริสุทธิ์ สามารถยืนยันความบริสุทธิ์ของแพลตตินั่มได้โดยใช้สูตร R100 /Ro ในกรณีของวัสดุแพลตตินั่มบริสุทธิ์ ค่าต้องมากกว่า 1.390 ข้อดีและข้อเสียข้อดีคือ ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ ให้ช่วงการทำงานที่กว้าง ข้อเสียคือ ความไวของแพลตตินั่มน้อยมากสำหรับ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเล็กน้อย เวลาตอบสนองค่อนข้างช้า ความต้านทาน เทอร์โมมิเตอร์ การใช้งาน การใช้งานนี้ใช้ในยานยนต์เพื่อวัดอุณหภูมิของน้ำมันเครื่อง ใช้ในการสื่อสารและเครื่องมือวัดเพื่อวัดอุณหภูมิของเครื่องขยายเสียง สารกันบูด ฯลฯ ใช้ในการแปรรูปอาหาร อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และวิศวกรรมการบินและอวกาศ คำถามที่พบบ่อย1). เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานวัดอุณหภูมิได้อย่างไร วัดอุณหภูมิโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของวงจร2) ช่วงของเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานคืออะไร?ช่วงอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -200 ⁰C ถึง 1000⁰C 3). ความแม่นยำของเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานระดับแพลตตินั่มคืออะไร?ให้ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย4) เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานแบบแพลตตินั่มทำงานอย่างไรในประเภทแพลตตินั่ม กระแสจะถูกส่งผ่านวงจรและอุณหภูมิจะวัดโดยการวัดแรงดันไฟที่ตัดผ่านวงจร จากนั้นจึงใช้การเปลี่ยนแปลงความต้านทานเพื่อวัดอุณหภูมิ 5). โลหะประเภทใดที่เราเลือกใช้ในการทำเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน มีการใช้โลหะอย่างทองแดง นิกเกิล และแพลตตินั่ม ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ของอุณหภูมิ/ความต้านทานที่แม่นยำ ดังนั้น เราได้กล่าวถึงรายละเอียดที่สำคัญทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับภาพรวมของเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน อย่างที่เห็น มันเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมากจากมุมมองของอุตสาหกรรม มีแอพพลิเคชั่นที่ไม่มีที่สิ้นสุด หากคุณทราบลักษณะสำคัญของเครื่องมือนี้ โปรดแจ้งให้เราทราบ นี่คือคำถามสำหรับคุณ เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานมีกี่ประเภท?

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ