저항 온도 감지기로 온도 측정

열전대는 테스트 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 온도 센서이지만 두 번째는 저항 온도 감지기 또는 RTD입니다. RTD는 금속의 저항이 온도에 비례한다는 원칙에 따라 작동합니다. 온도가 높을수록 저항률이 높아집니다.

RTD는 일반적으로 백금 와이어로 만들어지지만 다른 유형의 와이어가 특수 용도로 사용되기도합니다. 백금은 화학적으로 불활성이고 저항 온도 계수가 거의 선형이며 우수한 온도 분해능을 얻을 수있을만큼 충분히 크기 때문에 가장 자주 사용됩니다. RTD를 사용할 수있는 온도 범위는 -200 ° C ~ 약 + 850 ° C입니다.

RTD는 일반적으로 0 ° C에서 100Ω의 공칭 저항을 갖도록 설계되지만 공칭 저항 범위가 50Ω에서 2000Ω 인 RTD를 구입할 수도 있습니다. RTD의 저항을 계산하려면 저항 계수 또는 Ω / Ω / ° C로 지정된 α를 알아야합니다.

그런 다음 방정식 Rt = Rn (1 + αt)을 사용합니다. 여기서

  Rt = 온도 t에서 RTD의 저항
  Rn = RTD의 공칭 저항
   t = 저항이 계산되는 온도 (° C).

α의 가장 일반적인 값은 0.00385 Ω / Ω / ° C 이지만 American Scientific Apparatus Makers Association의 RC21-4-1966은 α를 0.003923으로 지정하고 U.S. DOD의 MIL-T-24388은 α를 0.00392로 지정합니다. RTD를 주문할 때 사용할 측정 장비와 일치하도록 0 ° C (Rn)에서 알파 및 저항 값을 모두 지정해야합니다.

RTD는 세라믹 기판에 권선 요소 또는 필름 요소를 사용하여 만들어 질 수 있으며 세라믹으로 둘러싸여 있습니다. RTD는 2 선, 3 선 및 4 선 구성으로 제공됩니다. 2 선 구성은 정확도가 가장 낮습니다. 그 이유는 RTD를 측정 기기에 연결하는 리드의 저항을 보정 할 수 없어 부정확하기 때문입니다. 4 선 RTD는 리드 저항을 완전히 보상하는 4 선 저항 측정을 수행 할 수 있기 때문에 가장 정확합니다. 단점은 4 선 RTD를 사용하면 더 많은 케이블이 필요하고 더 적은 수의 RTD를 계측기에 연결할 수 있다는 것입니다.

그러면 3 선 RTD가 남습니다. 3 선 RTD는 산업 및 테스트 애플리케이션에 가장 일반적으로 사용되는 RTD입니다. 3 선 RTD를 사용하면 필요한 케이블 양이 줄어들지만 2 선 RTD보다 더 높은 정확도를 제공합니다. 3 선 RTD는 일반적으로 RTD의 저항을 측정하기 위해 아래와 같이 Wheatstone 브리지 측정 회로를 사용합니다.

 

휘트스톤 브릿지

 

이 구성에서 와이어 "A"와 "B"는 저항이 측정에 큰 영향을 미치지 않도록 동일한 길이에 가까워야 합니다. 와이어 "C"는 감지 리드이며 마이크로 암페어의 전류만 전달하므로 저항이 측정에 미치는 영향은 매우 적습니다.

VTI Instruments EX10XX 계측기 제품군은 RTD로 온도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. -2000 ° C ~ + 850 ° C에서 3 선 또는 4 선 측정을 수행 할 수 있습니다. 100Ω, 백금 RTD의 경우 온도 정확도는 ± 0.45 ° C입니다.