سنسور RTD یک حسگر دمایی می باشد که برای اندازه‌گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوشته به معرفی این حسگر پرداخته شده، انواع مختلف آن بر اساس دسته‌بندی‌های گوناگون معرفی شده، نحوه کار و ویژگی‌های انواع آن مورد بررسی قرار گرفته است و هرگونه اطلاعاتی که نیاز باشد از این سنسور داشته باشید، آورده شده است.
سنسور دما مقاومتی یا RTD چیست؟
قطعه فلزی به کار رفته در سنسور RTD، به طور معمول از جنس پلاتین، نیکل و یا مس است. در برخی موارد از آلیاژی از نیکل و آهن نیز در ساخت این سنسورها استفاده می‌شود، هرچند این نوع از سنسور RTD کم کاربردتر است. در اثر عبور جریان الکتریکی از هر یک از این فلزات، مقاومت این المان(قطعه فلزی) بالا رفته و به همین خاطر، دما نیز افزایش می‌یابد. در اثر افزایش دما، مقاومت الکتریکی که واحد آن اهم است نیز افزایش می‌یابد. برای انواع سنسور RTD مقاومت را در دمای صفر درجه سانتیگراد اندازه‌گیری می‌کنند و بر این اساس نام‌گذاری می‌شوند. برای مثال اگر یک سنسور مقاومتی دما در دمای صفر درجه سانتیگراد، مقاومتی برابر 500 اهم داشته باشد، نام سنسور 500 بر روی آن گذاشته می‌شود.
حسگر دمای مقاومتی دقت اندازه‌گیری در حدود 0/05 تا 0/1 درجه دارد که باعث می‌شود این سنسور برای کاربردهایی که دقت بالایی نیاز دارند، مناسب باشد. همچنین این سنسورها بسیار پایدار هستند. میزان خطای طبیعی که ممکن است در یک دماسنج مقاومتی در گذر زمان رخ دهد، تحت شرایط معمول، نزدیک به 0/1 درجه طی 5 سال است که در شرایط سخت‌تر، ممکن است به 0/1 درجه در سال نیز برسد. به همین دلیل استفاده از این سنسور در طولانی مدت امکان‌پذیر است و نیازی به تنظیم مجدد یا تعویض این سنسور وجود ندارد.
طریقه اندازه‌گیری دما در سنسورهای RTD
همانطور که عنوان شد، برای اندازه‌گیری دما در سنسور RTD، از مقاومت قطعه فلزی به کار رفته در آن استفاده می‌شود. برای آنکه چنین کاری امکان‌پذیر باشد، لازم است که ابتدا مقاومت اندازه‌گیری شود و سپس به ولتاژ تبدیل شود و سپس تقویت کننده تفاضلی به دست آید. به دست آوردن تقویت کننده تفاضلی مهم است زیرا اثرات نویز را بر روی ولتاژ کاهش می‌دهد و دقت بالاتری را فراهم می‌کند. با استفاده از این مقادیر، در نهایت سنسور، دما را محاسبه کرده و گزارش می‌کند. این عملیات دور از چشم شما صورت می‌گیرد و تنها نتیجه نهایی که دما است برای شما قابل دسترسی خواهد بود.
دمایی که توسط این سنسورهای دمای مقاومتی اندازه‌گیری می‌شود، حتی در صورت استفاده از بهترین سنسور، اندکی خطا خواهد داشت. این خطا ناشی از سه موضوع است:
خطاهای ناشی از تلرانس ذاتی المان
خطاهای ناشی از گرادیان حرارتی ایجاد شده در مسیر بین جسم مورد اندازه‌گیری و المان
خطاهای ناشی از سیم‌کشی‌های مدار
درست است که این خطاها وجود دارند، اما اثرات آن‌ها می‌تواند با برخی اقدامات کاهش بیابد و در کل هیچ دستگاهی نیز در بازار وجود ندارد که بازده صد در صد داشته باشد. اگر میزان خطای پایینی را مورد نظر دارید، سنسور RTD چهار سیمه که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت، در میان انواع سنسور RTD، از دقت بالاتری برخوردار می‌باشد.
انواع سنسور RTD
همانطور که گفته شد برای ساخت سنسور RTD از فلزات پلاتین، نیکل و مس استفاده می‌شود و این سنسورها را می‌توان بر اساس نوع آلیاژ به کار رفته در ساخت آن‌ها دسته‌بندی کرد. استفاده از پلاتین در ساخت این حسگرها رایج‌تر است زیرا از نظر شیمیایی پایداری بالاتری دارد و ماده پایداری به حساب می‌آید و همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. از دیگر مزایای پلاتین که باعث گستردگی استفاده از آن در ساخت دماسنج مقاومتی شده است، بالا بودن نقطه ذوب است که محدوده دمایی بالاتری را فراهم می‌کند. محدوده دمایی انواع سنسور RTD از این قرار است:
پلاتین: منفی 260 درجه تا 650 درجه سانتیگراد
نیکل: منفی 100 درجه تا 300 درجه سانتیگراد
مس: منفی 75 درجه تا 150 درجه سانتیگراد
آلیاژ نیکل و آهن: 0 درجه تا 200 درجه سانتیگراد
نوع دیگری از دسته‌بندی برای انواع سنسور RTD، بر اساس مقاومت آن‌ها در دمای صفر درجه سانتیگراد است که بالاتر درباره آن توضیح داده شد. سنسور PT50 (سنسور پی تی 50)، سنسور PT100 (سنسور پی تی 100)، سنسور PT500 (سنسور پی تی 500) و سنسور PT1000 (سنسور پی تی 1000) انواعی از سنسورهای RTD هستند که در ادامه به معرفی مختصری درباره هر کدام از آن‌ها پرداخته می‌شود.
متخصصین گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما با سال‌ها تجربه و دانش کافی در حوزه ساخت و طراحی انواع ترموکوپل و سنسورهای RTD، به شما در انتخاب و خرید بهترین محصول که متناسب با نیازتان باشد، مشاوره رایگان می‌دهند. برای دریافت اطلاعات بیشتر، با ما تماس بگیرید: 02133978510
سنسور PT50
سنسور PT50 (سنسور پی تی 50) یکی از انواع سنسور RTD است که طبق قاعده‌ای که عنوان شد، در دمای صفر درجه سانتیگراد، مقاومتی برابر با 50 اهم از خود نشان می‌دهد. این نوع از دماسنج مقاومتی به دلیل محدوده دمایی کوچکتری که نسبت به دیگر سنسورها دارد، استفاده‌های کمتری نیز دارد.
سنسور PT100
سنسور PT100 (سنسور پی تی 100) معمول‌ترین حسگر در دسته سنسورهای RTD است و در سه نوع ساده، سرامیکی و کونیک تولید می‌شوند. محدوده دمایی این سه نوع با یکدیگر متفاوت است اما پایین‌ترین دمایی که می‌توانند اندازه‌گیری کنند، منفی 200 درجه سانتیگراد است. این سنسورها همچنین به شکل دو سیم، سه سیم و چهار سیم ساخته می‌شوند.
سنسور PT500
سنسور PT500 (سنسور پی تی 500) ساخته شده از پلاتین است و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع دارد. به دلیل استفاده از پلاتین در ساخت این سنسورها، پایداری بالایی دارند. سنسورهای PT500 به صورت دو سیم، سه سیم و چهار سیم تولید می‌شوند و محدوده دمایی بزرگی را پوشش می‌دهند. این سنسور بالاترین کیفیت را بین انواع سنسور RTD دارد و به همین دلیل نیز قیمت بالاتری دارد.
سنسور PT1000
سنسور PT1000 (سنسور پی تی 1000) در موقعیت‌هایی که نیاز به دقت بالاتری وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد و از جنس پلاتین است. سه نوع از این سنسورها در بازار وجود دارد که عبارتند از: فیلمانی، شیشه‌ای و سرامیکی. این نوع سنسور به دلیل محدوده دمایی بالایی که دارد، نسبت به مدل‌های قبلی قیمت بالاتری دارد.
انواع اتصالات RTD
برای سنسورهای RTD دسته‌بندی‌های مختلفی در نظر گرفته می‌شود که در بالا، به دو نوع از این دسته‌بندی‌ها و معرفی آن‌ها پرداختیم. نوع دیگری از دسته‌بندی این سنسورها بر اساس انواع اتصالات RTD است. منظور از اتصالات RTD، تعداد سیم‌های به کار رفته در تولید سنسورها است. سنسور RTD در سه نوع دو سیمه، سه سیمه و چهار سیمه تولید و به بازار عرضه می‌شود.
سنسور RTD دو سیمه، امکان حذف مقاومت سیم‌ها را ندارد و به همین خاطر از دقت پایینی برخوردار است و استفاده از آن در محل‌هایی که دقت بالا مورد نیاز نباشد با یک سیم کوتاه انجام می‌شود؛ زیرا طول سیم نیز می‌تواند به افزایش خطا در مقدار دمای نمایش داده شده، منجر شود.
سنسورهای RTD سه سیمه، از دقت بالاتری نسبت به مدل دو سیمه برخوردار است و می‌تواند مقاومت سیم‌ها را در صورتی که مقاومت یکسانی داشته باشند حذف کند و بازدهی بهتری داشته باشد. از این مدل می‌توان در متراژهای بالا نیز استفاده کرد بدون نگرانی از اینکه در نمایش دما، افزایش خطایی رخ دهد. استفاده از این نوع به جای سنسور چهار سیمه، می‌تواند هزینه‌ها را به اندازه قابل توجهی کاهش دهد اما به طور قطع دقت بالای مدل چهار سیمه را ندارد.
سنسور RTD چهار سیمه در صورتی که مقاومت هر چهار سیم مشخص باشد، می‌تواند این مقاومت‌ها را حذف کند و با دقت بسیار خوبی، دما را اندازه‌گیری کند. همچنین طی فرایندهایی مانند حذف یک سیم و یا اتصال کوتاه دو سیم، می‌توان از این سنسور به جای مدل‌های دو سیمه و سه سیمه نیز استفاده کرد. با این وجود، قیمت این مدل از دیگر مدل‌ها بالاتر است و تنها در صورتی چنین کاری توصیه می‌شود که دقت بالای این سنسور RTD اهمیت بالایی داشته باشد و نتوان از سنسور چهار سیمه یا سه سیمه استفاده برد.
جمع بندی
سنسور RTD یک حسگر دما است که بر اساس اندازه‌گیری مقاومت اجزای درونی، دما را گزارش می‌کند. این سنسور انواع مختلفی دارد و دسته‌بندی‌های گوناگونی نیز برای آن انجام می‌شود. شما می‌توانید با استفاده از اطلاعاتی که درباره انواع سنسور RTD در این نوشته ارائه شد، سنسور مقاومتی دما مورد نیاز خود را شناسایی کرده و نسبت به خرید سنسور RTD اقدام کنید.
علاوه بر دسته‌بندی‌هایی که عنوان شد و ویژگی‌های مختلفی که در هنگام خرید باید مورد توجه قرار دهید، در هنگام خرید یک محصول، تولیدکننده آن نیز باید معتبر باشد تا وسیله خریداری شده توسط شما از کیفیت بالایی برخوردار باشد و به خوبی کارکردهای لازم را برای شما فراهم کند.
گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما، امکان فروش انواع سنسورهای RTD و به‌ویژه انواع سنسورهای PT500 ،PT100 ،PT50 و PT1000 را برای شما مشتریان گرامی در هر صنعت و کسب و کاری فراهم کرده است. چنانچه در مورد انواع سنسورهای RTD به راهنمای بیشتری نیاز دارید، کارشناسان فروش آماده‌ی پاسخگویی به سوالات شما مشتریان عزیز می‌باشند. باتوجه به اینکه محصولات گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما با بهترین کیفیت تولید می‌شود، امکان سفارشی‌سازی هر یک از سنسورهای RTD وجود دارد.