PT100 резистивный датчик температуры (RTD) поддерживает диапазон экстремальных температур — CNXSoft- новости Android-приставок и встраиваемых систем
Мы опробовали измерение температуры на нескольких аппаратных платформах, таких как Texas Instruments eZ430-Chronos Watch, монитор окружающей среды Sonoff SC , плата Wemos D1 с датчиком температуры aDHT21 и, совсем недавно, термометр ANAVI с тремя последними платформами на основе ESP8266 WiSoC.
Все четыре устройства/платы, упомянутые выше, имеют датчики температуры, предназначенные для измерения температуры окружающей среды, например, с DHT22, имеет диапазон от -40 до +125 °C. Мы также сталкивались с водонепроницаемым датчиком температуры DS18B20, которым несколько раз измеряли температуру жидкости в диапазоне от -55 до 125 °C. Подходит для большинства случаев использования, и, например, вы можете проверить им кипящую воду.
Но, мы никогда не задумывались об измерении данных для гораздо более низких или намного более высоких температур, и этим утром мы наткнулись на IC Station на два температурных датчика «PT100», а именно WZP-187 (4,89 долларов США) и датчик без имени (3,42 долларов США).
Эти датчики могут работать в диапазонах от -200 до + 400° С и от 0 до 800° С.
Технические характеристики температурных датчиков PT100
WZP-187
Как обычно, на сайте IC Station очень мало деталей. WZP-187 технические характеристики/описание:
- Тип датчика: тип K
- Диапазон измерения — -200°C — 400°C
- Размеры — датчик длиной 5 см, кабель длиной 1,5 м с тремя контактами
- Водонепроницаемый
Датчик без названия
Спецификация:
- Тип датчика — Тип К
- Температура измерения — 0 ℃ ~ 800 ℃
- Хост соединение — 2 контакта
- Платиновый резистор
- Размеры — Внутреннее отверстие: 5 мм; Длина датчика: 5 метров
Что такое датчики PT100 RTD?
Веб-сайт IC Station не дает ответа на вопрос «что это за датчики». К счастью, сайт Omega объясняет, что такое датчики PT100:
RTD или резистивные датчики температуры — это датчики температуры, которые содержат резистор, который изменяет значение сопротивления при изменении его температуры.
Они использовались в течение многих лет для измерения температуры в лабораторных и промышленных процессах и зарекомендовали себя как точные и стабильные.
Большинство элементов RTD состоят из тонкой спиральной проволоки, обернутой вокруг керамического или стеклянного сердечника. Элемент, как правило, довольно хрупкий, поэтому его часто помещают внутрь датчика, защищающего его. Элемент RTD сделан из простого материала, сопротивление которого при различных температурах было зафиксировано. Материал имеет прогнозируемое изменение сопротивления при изменении температуры; именно это прогнозируемое изменение используется для определения температуры.
Они использовались в течение многих лет для измерения температуры в лабораторных и промышленных процессах и зарекомендовали себя как точные и стабильные.Как вы уже могли заметить, наш первый датчик имеет 3 провода, а второй — только два. Это также объясняется:
Для измерения температуры элемент RTD должен быть подключен к какому-либо контролируемому или регулируемому оборудованию. Поскольку измерение температуры основано на сопротивлении элемента, любое другое сопротивление (сопротивление подводящего провода, соединения и т.
За исключением двухпроводной конфигурации, все другие схемы электропроводки позволяют контролируемому или регулируемому оборудованию вычленять нежелательные сопротивления проводов и другие сопротивления, которые возникают в цепи. Датчики, использующие 3-х проводную конструкцию, являются наиболее распространенной конструкцией, используемой в промышленных процессах и системах контроля.
д.), добавленное в цепь, приведет к ошибке измерения.Наконец, есть несколько материалов, которые можно использовать для датчика, и платиновый резистор, найденный в последнем датчике, считается наиболее распространенным и точным. Другими распространенными материалами являются никель и медь, а вольфрам и алюминиевый композит встречаются реже. В датчике ICS должно быть очень небольшое количество платины (драгоценного металла), поскольку он продается всего за 4 доллара, иначе описание просто неверное. PT100 означает, что платиновый зонд имеет сопротивление 100 Ом при 0 °C.
Поддержка Arduino и схемы подключения
Теперь мы лучше понимаем что такое датчики PT100 RTD, но как мы можем их точно использовать? В поисках поддержки Arduino мы обнаружили библиотеку PT100RTD на Github, в которой добавлена поддержка точного преобразования значений из Ом в Цельсия в RTD PT100 в Arduino IDE.
Разработчик предоставляет некоторые дополнительные сведения и размер библиотеки 3 КБ, поэтому, вместо этого, рекомендуется использовать «уравнение Каллендара-Ван Дюсена» для «обычных» измерений температуры в диапазоне от -60 °C до 650 °C.
Датчики являются аналоговыми датчиками, но вы не можете просто подключить их напрямую к одному из ваших аналоговых входов Arduino. Сигнал должен быть усилен, и быстрый веб-поиск показал два варианта, хотя их может быть больше:
- Мост Уитстона плюс операционный усилитель, как описано в Instructables.
Этот пост также подробно описывает математические расчеты, лежащие в основе конструкции схемы и должен быть хорошо прочитан. Схема Arduino не использует библиотеку PT100RTD, упомянутую выше, и намного проще, но учтите, что используемая схема поддерживает только от -51,85 до 129,87 градусов Цельсия .
2. Усилитель датчика температуры Adafruit PT100 RTD на основе MAX31865 продается за 14,95 $.
Как вы можете видеть выше, схема подключения намного проще с этой платой. Плата работает с датчиками PT100 с использованием 2-, 3- или 4-проводных кабелей, и компания также предлагает дополнительный датчик PT100 с диапазоном температур от 0 до 550 ° C. Adafruit также опубликовал очень подробное руководство для своего усилителя, и код Arduino опирается на библиотеку Arduino для датчика Adafruit MAX31865 RTD , но все же рекомендуем самую первую библиотеку PT100RTD, о которой мы упоминали в этом посте, если требуется максимально возможная точность. Если Arduino вам не подходит, руководство также предоставляет пример кода для MicroPython/CircuitPython.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.
| Склад #0202 | 85 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0205 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складе
| Склад #0202 | 27 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0205 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складеСклад #0202 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0205 | 1892 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0206 | 651 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 50 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 448 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 78 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 12 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 3 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 49 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 28 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 17 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 7227 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0205 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складеСклад #0202 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0205 | 9796 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0206 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складе
| Склад #0202 | 456 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0206 | 720 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0202 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0206 | 414 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 28 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 98 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0205 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складе
| Склад #0202 | 2 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0202 | 100 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней | Склад #0205 | нет на складе | срок поставки 40-60 дней | «> в наличии на 1 складе
| Склад #0202 | 163 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
| Склад #0206 | 3 шт. в наличии | срок поставки 40-60 дней |
B 0,6 %; Корп:0805; T:0,4мм
разм: Ø52×22мм; макс.60°C
разм: Ø52×25мм; макс.65°C
B 0,12 %; 1206; SMD
B 0,12 %; TO92; 3850ppm/°C
B 0,6 %; Корп: 1206; T: 0,5мм
B 0,6 %; Корп:1206; T:0,5ммЧто такое датчик RTD и как он работает? [Полное руководство]
Получите бесплатный и быстрый расчет от нашей команды экспертов!
Уточнить цену
Мы предоставляем БЕСПЛАТНЫЕ услуги по дизайну и разработке.
RTD расшифровывается как «Детектор температуры сопротивления» и представляет собой датчик, сопротивление которого изменяется при изменении его температуры, и он используется для измерения температуры. Сопротивление RTD линейно увеличивается с ростом температуры. Многие РДТ называются проволочными. Они состоят из тонкой проволоки, намотанной на стеклянный или керамический сердечник. Проволока изготовлена из платины. Еще одна интересная вещь заключается в том, что элементы RTD обычно помещаются в защитный зонд, чтобы защитить их от окружающей среды, в которую они погружаются, и сделать их более надежными.
Недорогие термометры сопротивления называются тонкопленочными датчиками сопротивления. Они состоят из базовой керамики с нанесенной на нее тонкой платиновой дорожкой. Итак, мы выяснили, что такое резистивный термометр, а теперь давайте рассмотрим, как работает RTD?
Как работает термометр сопротивления? Давайте теперь рассмотрим, как работает RTD.
Как мы уже упоминали, RTD состоит из резистивного элемента и изолированных платиновых проводов. Иногда термометры сопротивления могут иметь три или даже четыре провода для повышения точности, что позволяет устранить ошибки сопротивления соединительных проводов. Элемент сопротивления изготовлен из платины, потому что он очень долговременно стабилен и имеет линейную зависимость между температурой и сопротивлением, имеет широкий диапазон температур и обладает химической инертностью.
Принцип работы RTD
Принцип работы RTD основан на основном принципе. Когда температура металла увеличивается, сопротивление потоку электричества также увеличивается. Через датчик пропускают электрический ток, элемент сопротивления используется для измерения сопротивления проходящего через него тока. По мере увеличения температуры резистивного элемента электрическое сопротивление также увеличивается.
Электрическое сопротивление измеряется в Омах. Затем значение сопротивления может быть преобразовано в температуру в зависимости от характеристик элемента.
Обычно время отклика RTD составляет от 0,5 до 5 секунд. Это делает их очень подходящими для многих приложений.
Типы датчиков RTD
Датчики температуры сопротивления можно разделить на два типа RTD. Их тип основан на конструкции термочувствительного элемента. Первый тип содержит проволочные элементы, а второй тип содержит тонкопленочные элементы.
Тонкопленочные RTD
Тонкопленочные элементы RTD изготавливаются путем нанесения тонкого слоя металла, которым в большинстве случаев является платина, на керамический материал подложки. Металлическая пленка вырезается лазером или вытравливается в виде рисунка электрической цепи, обеспечивающего заданное сопротивление. Затем прикрепляются подводящие провода и на весь элемент наносится тонкое защитное стеклянное покрытие.
Преимущества тонкопленочных РДТ заключаются в том, что они надежны и имеют низкую себестоимость. Кроме того, они более устойчивы к повреждениям от вибраций, чем другие типы термометров сопротивления.
RTD с проволочной обмоткой
Другой тип RTD – проволочный. Его чувствительный элемент представляет собой небольшую катушку из ультратонкой платиновой проволоки. Катушка с проволокой обычно упаковывается в керамическую или стеклянную трубку, или проволока может быть намотана вокруг керамического или стеклянного материала корпуса.
Преимущество РДТ с проволочной обмоткой заключается в том, что они очень точны, а термометры со стеклянным сердечником можно легко погружать во многие жидкости, а термометры с керамическим сердечником можно использовать для точного измерения чрезвычайно высоких температур.
Недостатки проволочных РДТ заключаются в том, что они дороже в производстве, чем тонкопленочные, и более чувствительны к вибрации.
Применение резистивного термометра (RTD)
Датчики RTD в основном используются в следующих отраслях:
• Автомобильная
• Силовая электроника
• Бытовая электроника
• Обработка и переработка пищевых продуктов
• Промышленная электроника
• Медицинская электроника
• Военная
• Авиакосмическая
Чтобы проверить датчик RTD, установите мультиметр в режим измерения сопротивления.
После этого проверьте показания на выводах RTD. При комнатной температуре (около 20°C) показание должно быть около 110 Ом. Имейте в виду, что значение показания может отличаться, что зависит от температуры в помещении.
Наконец, поместите термометр сопротивления в ледяную воду. Затем через пару минут снова проверьте показания. Теперь вы должны получить более низкое число, чем показание комнатной температуры. Это число должно быть около 100 Ом.
В чем разница между RTD и термопарами?Существует ряд различий между термопарами и датчиками RTD. Ниже мы обозначили основные из них.
- Термопары обычно меньше RTD, что упрощает их использование. Термопары
- (от -200 до 2000°C) обеспечивают более широкий диапазон рабочих температур, чем RTD (от -200 до 600°C). Это означает, что термопары подходят для большего количества применений. Термопары
- имеют время отклика от 0,1 до 10 с, что меньше, чем время отклика датчиков RTD. Термометры сопротивления
- могут самонагреваться, в то время как для термопар эта проблема незначительна.
- Термопары более чувствительны, чем датчики температуры RTD. Это связано с тем, что они реагируют быстрее, чем РДТ, на изменение температуры.
- Для термопар график зависимости сопротивления от температуры нелинейный, а для RTD линейный.
Термометры сопротивления имеют несколько допусков и кривых, одной из наиболее распространенных является кривая «DIN». Он показывает зависимость сопротивления от температуры датчика Platinum, 100 Ом, стандартизированные допуски, а также диапазон измеряемых температур.
Стандарт DIN определяет базовое сопротивление 100 Ом при 0°C и температурный коэффициент 0,00385 Ом/Ом/°C. Номинальный выход датчика RTD DIN показан ниже:
Существует три стандартных класса допуска для RTD DIN.
Эти допуски определяются следующим образом:
- Класс DIN A: ±(0,15 + 0,002 |T|°C)
- DIN Класс B: ±(0,3 + 0,005 |T|°C)
- DIN Класс C: ±(1,2 + 0,005 |T|°C)
Когда вы выбираете тип элемента RTD, сначала вы должны решить, с помощью какого прибора вы будете считывать показания датчика. Вам необходимо выбрать тип элемента, который совместим с входом датчика прибора. На сегодняшний день наиболее распространены платиновые термометры сопротивления 100 Ом с температурным коэффициентом 0,00385.
Точность RTD Другое дело, вам нужно решить, какая точность требуется в вашем конкретном измерении. Точность является комбинацией как базового допуска сопротивления (допуск сопротивления при температуре калибровки), так и температурного коэффициента допуска сопротивления (допуск наклона характеристики). Любая температура выше или ниже этой температуры будет иметь более широкий диапазон допуска или меньшую точность.
Наиболее распространенная температура калибровки – 0°C.
Как мы упоминали ранее, большинство термометров сопротивления имеют два провода, однако другие изготавливаются с тремя. Этот тип конструкции используется в основном в промышленных приложениях, где третий провод обеспечивает метод исключения сопротивления подводящего провода из измерения датчика.
Нужен ли RTD источник питания?Для работы термометров сопротивления требуется источник питания.
Почему в RTD используется платина? Как мы упоминали ранее в этой статье, платина используется в датчиках RTD из-за ее стабильности, она обеспечивает воспроизводимые и измеримые результаты и имеет широкий диапазон температур. Кроме того, платина обеспечивает очень низкие колебания показаний температуры, что обеспечивает общую точность и стабильность измерения температуры.
RTD расшифровывается как «Температурный датчик сопротивления» и представляет собой датчик, который используется для измерения температуры. Он работает по основному принципу: когда температура металла увеличивается, сопротивление потоку электричества также увеличивается. Через датчик пропускают электрический ток, элемент сопротивления используется для измерения сопротивления проходящего через него тока. По мере увеличения температуры резистивного элемента электрическое сопротивление также увеличивается.
Посмотреть наши термометры сопротивления Продукты
Термометры сопротивления с минеральной изоляцией
Посмотреть продукты
Если вы хотите заказать датчик RTD или не знаете, что именно вам нужно, свяжитесь с нами, и мы сможем вам помочь.
Свяжитесь с нами
Инфографика. Что такое датчик RTD и как он работает?Термометры сопротивления и термометры сопротивления (RTD), PT100
Датчики температуры сопротивления (RTD), также известные как термометры сопротивления, точно измеряют температуру процесса с превосходной степенью воспроизводимости и
взаимозаменяемость элементов.
RTD состоит из определенных металлических элементов, изменение сопротивления которых зависит от температуры. В эксплуатации небольшая
Через элемент пропускают ток возбуждения, затем измеряют напряжение, пропорциональное сопротивлению, и переводят в единицы температурной калибровки.
Измерительный элемент RTD изготавливается путем намотки проволоки (элементы с проволочной обмоткой) или нанесения пленки (тонкопленочные элементы) на керамический или стеклянный сердечник и герметизации.
элемент в керамической или стеклянной капсуле.
Поскольку большинство термометров сопротивления и термометров сопротивления имеют низкое начальное сопротивление, часто 100 Ом, и малое изменение сопротивления на единицу
В диапазоне температур сопротивление подводящего провода часто компенсируется трех- или четырехпроводной перемычкой, встроенной в измерительные устройства. Выбрав
При наличии надлежащих элементов и защитной оболочки термометры сопротивления могут работать в диапазоне температур (от -200 до 600) °C [от -328 до 1112] °F.
