Thermomètre à résistance
Définition - le Thermomètre à résistance ou détecteur de température à résistance (RTD) utilise le la résistance de conducteur électrique pour mesurer le Température. La résistance du conducteur varie avec le temps. Cette propriété du conducteur est utilisée pour mesure la Température. La fonction principale de la RDT est de donner une changement positif dans la résistance avec Température.
Le métal a un coefficient de température élevé quisignifie que leur température augmente avec l'augmentation de la température. Le carbone et le germanium ont un coefficient de basse température, ce qui montre que leur résistance est inversement proportionnelle à la température.
Matériau utilisé dans le thermomètre résistif
Le thermomètre à résistance utilise un sensibleélément en métaux extrêmement purs comme le platine, le cuivre ou le nickel. La résistance du métal est directement proportionnelle à la température. Le platine est principalement utilisé dans les thermomètres à résistance. Le platine a une grande stabilité et peut supporter des températures élevées.
L’or et l’argent ne sont pas utilisés pour la RDT car ilsont une faible résistivité. Le tungstène a une résistivité élevée, mais il est extrêmement fragile. Le cuivre est utilisé pour fabriquer l’élément RTD. Le cuivre a une faible résistivité et il est également moins coûteux. Le seul inconvénient du cuivre est qu’il présente une faible linéarité. La température maximale du cuivre est d'environ 120 ° C.
Le matériau RTD est constitué de platine, de nickel ou d'alliages de nickel. Les fils de nickel sont utilisés pour une plage de température limitée, mais ils sont plutôt non linéaires.
Ce qui suit sont les exigences du conducteur utilisé dans les RTD.
- La résistivité du matériau est élevée, de sorte que le volume minimal de conducteur est utilisé pour la construction.
- Le changement de résistance du matériau en ce qui concerne la température doit être aussi élevé que possible.
- La résistance du matériau dépend de la température.
La courbe résistance-température est illustrée dans la figure ci-dessous. Les courbes sont presque linéaires, et pour une plage de température basse, cela est très évident.
Construction d'un thermomètre résistif
Le thermomètre à résistance est placé à l'intérieur dutube de protection pour assurer la protection contre les dommages. L'élément résistif est formé en plaçant le fil de platine sur la bobine en céramique. Cet élément de résistance est placé à l’intérieur du tube en acier inoxydable ou en acier au cuivre.
Le fil de connexion est utilisé pour connecter leélément de résistance avec le fil externe. Le fil conducteur est recouvert par le tube isolé qui le protège des courts-circuits. Le matériau céramique est utilisé comme isolant pour les matériaux à haute température et pour les fibres ou le verre à basse température.
Fonctionnement du thermomètre à résistance
La pointe du thermomètre à résistance est placéeprès de la source de chaleur mesurée. La chaleur est uniformément distribuée à travers l'élément résistif. Les changements de résistance font varier la température de l'élément. La résistance finale est mesurée. Les équations mentionnées ci-dessous mesurent la variation de température.
Où, R0 - résistance à la température T = 0 et α1, α2, α3…… ..αn sont des constantes.
Approximation linéaire
L'approximation linéaire est la manière d'estimer la courbe de résistance en fonction de la température sous la forme de l'équation linéaire.
où Rθ - résistance approximative à ºC
Rθ0 - résistance approximative à θ0ºC
Δθ - θ - θ0 changement de température ºC et αθ0 - coefficient de température de résistance à θ0ºC
Approximation quadratique
L'approximation quadratique donne l'approximation précise de la courbe de température de résistance. L'approximation est exprimée sous la forme de l'équation quadratique.
α1 - variation linéaire de la résistance
α2 - changement de fonction quadratique en résistance.
Le thermomètre à résistance est très moins sensible et le métal utilisé pour fabriquer l'élément résistif est moins coûteux.
