ميزان الحرارة المقاومة

فريف - ال ميزان الحرارة المقاومة أو كاشف درجة حرارة المقاومة (RTD) يستخدم مقاومة من موصل كهربائي لقياس درجة الحرارة. مقاومة موصل يختلف مع ال زمن. هذه الخاصية من موصل يستخدم ل قياس ال درجة الحرارة. وتتمثل المهمة الرئيسية لل RTD هو إعطاء تغيير إيجابي في مقاومة مع درجة الحرارة.

المعدن لديه معامل درجة حرارة عالية ذلكيعني زيادة درجة الحرارة مع زيادة درجة الحرارة. يحتوي الكربون والجرمانيوم على معامل درجة حرارة منخفضة مما يدل على أن مقاومتهما تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة.

المواد المستخدمة في ميزان الحرارة المقاوم

ميزان الحرارة المقاومة يستخدم حساسةعنصر مصنوع من معادن نقية للغاية مثل البلاتين أو النحاس أو النيكل. مقاومة المعدن تتناسب مباشرة مع درجة الحرارة. في الغالب ، يتم استخدام البلاتين في ميزان الحرارة المقاومة. يتمتع البلاتين بثبات عالٍ ويمكنه تحمل درجات الحرارة العالية.

لا يتم استخدام الذهب والفضة RTD لأنهالدينا مقاومة منخفضة. التنغستن لديه مقاومة عالية ، لكنها بطيئة للغاية. يستخدم النحاس لصنع عنصر RTD. النحاس لديه مقاومة منخفضة وأيضا هو أقل تكلفة. العيب الوحيد للنحاس هو أنه يحتوي على خطي منخفض. درجة الحرارة القصوى للنحاس حوالي 120 درجة مئوية.

تتكون مادة RTD من البلاتين أو النيكل أو سبائك النيكل. تُستخدم أسلاك النيكل في نطاق محدود من درجات الحرارة ، لكنها غير خطية تمامًا.

فيما يلي متطلبات الموصل المستخدمة في RTDs.

1. مقاومة المواد عالية بحيث يتم استخدام الحد الأدنى لحجم الموصل للبناء
2. يجب أن يكون التغير في مقاومة المواد المتعلقة بدرجة الحرارة مرتفعًا قدر الإمكان.
3. مقاومة المواد تعتمد على درجة الحرارة.

تظهر المقاومة منحنى درجة الحرارة في الشكل أدناه. المنحنيات شبه خطية ، وبالنسبة لمجموعة درجات الحرارة الصغيرة ، فمن الواضح للغاية.

بناء ترمومتر مقاوم

يتم وضع ميزان الحرارة المقاومة داخلأنبوب واقية لتوفير الحماية ضد التلف. يتم تشكيل العنصر المقاوم عن طريق وضع الأسلاك البلاتينية على بكرة السيراميك. يتم وضع عنصر المقاومة هذا داخل الأنبوب الذي يتكون من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ النحاسي.

سلك الرصاص يستخدم لربطعنصر المقاومة مع الرصاص الخارجي. سلك الرصاص مغطى بالأنبوب المعزول الذي يحميه من ماس كهربائى. يتم استخدام مادة السيراميك كعازل للمواد ذات درجة الحرارة العالية والألياف الزجاجية المنخفضة الحرارة أو الزجاج.

تشغيل ميزان الحرارة المقاومة

يتم وضع غيض من ميزان الحرارة المقاومةبالقرب من مصدر الحرارة measurand. يتم توزيع الحرارة بشكل موحد عبر العنصر المقاوم. التغييرات في المقاومة تختلف درجة حرارة العنصر. يتم قياس المقاومة النهائية. المعادلات المذكورة أدناه تقيس التغير في درجة الحرارة.

أين ، ر₀ - المقاومة في درجة الحرارة T = 0 و α₁، α₂، α₃...... ..α_ن هي الثوابت.

تقريب خطي

التقريب الخطي هو طريقة تقدير المقاومة مقابل منحنى درجة الحرارة في شكل معادلة خطية.

حيث ر_θ - تقريب المقاومة في درجة مئوية
R_θ0 - مقاومة التقريب عند θ₀ºC
Δθ - θ - θ₀ التغير في درجة الحرارة ºC و α_θ0 - معامل درجة حرارة المقاومة عند θ₀ºC

التقريب التربيعي

يعطي التقريب التربيعي تقريبًا دقيقًا لمنحنى درجة حرارة المقاومة. يتم التعبير عن التقريب في شكل معادلة من الدرجة الثانية.

α₁ - التغير الكسري الخطي في المقاومة
α₂ - وظيفة التربيعية تغيير في المقاومة.

ميزان الحرارة المقاومة أقل حساسية ، والمعدن المستخدم لصنع العنصر المقاوم أقل تكلفة.