溫度是主要的物理參數之一。在日常生活和生產中測量和控制它很重要。為此目的有許多特殊設備。電阻溫度計是科學和工業中廣泛使用的最常用儀器之一。今天我們將告訴您什麼是電阻溫度計，它的優點和缺點，以及了解不同的型號。
應用領域
電阻溫度計 - 是一種設計用於測量固體、液體和氣體介質溫度的設備。它也用於測量散裝固體的溫度。
其放置電阻溫度計見於油氣生產、冶金、能源、公用事業和許多其他行業。
重要的！ 電阻溫度計可用於中性環境以及腐蝕性環境。這有助於儀器在化學工業中的普及。
請注意！ 為了測量工業中的溫度，還使用熱電偶，了解更多關於它們的信息 在我們關於熱電偶的文章中.
傳感器的類型及其特性
使用電阻溫度計測量溫度涉及一個或多個電阻傳感元件並連接 電線，它們被安全地隱藏在保護外殼中。
RTD 根據傳感元件的類型進行分類。
符合 GOST 6651-2009 的金屬電阻溫度計
根據 GOST 6651-2009 有一組金屬電阻溫度計，即TS，它的敏感元件——金屬絲或薄膜的小電阻。
鉑金溫度計
鉑 RTD 被認為是其他類型中最常見的，因此通常安裝它們以監控重要參數。溫度測量範圍為 -200 °C 至 650 °C.該特性接近於線性函數。最常見的類型之一是 鉑100 (Pt 是鉑，100 表示 0 °C 時為 100 歐姆).
重要的！ 該設備的主要缺點 - 由於在組合物中使用貴金屬而昂貴。
鎳電阻溫度計
鎳電阻溫度計由於溫度範圍窄（從 -60 °С 到 180 °С）和操作的複雜性，但是，應該注意的是，它們具有最高的溫度係數 0,00617 °С-1.
早期此類傳感器用於造船業，然而，現在在該行業中，它們已被鉑 RTD 取代。
銅傳感器 (TCM)
似乎銅傳感器的使用範圍比鎳傳感器更窄（僅從 -50 °C 到 170 °C)，但是，它們是更流行的 TCS 類型。
秘密在於設備的便宜。銅傳感元件使用簡單且樸實無華，非常適合測量低溫或相關參數，例如車間內的空氣溫度。
然而，這種設備的使用壽命很短，而且銅 RTD 的平均成本不會太高（約一千盧布).
熱敏電阻
熱敏電阻是電阻溫度計，其敏感元件由半導體製成。這可以是氧化物、鹵化物或其他具有兩性特性的物質。
該器件的優點不僅在於溫度係數高，而且還可以為未來的產品賦予任何形狀（從細管到幾微米長的設備）。通常熱敏電阻設計用於測量溫度 從 -100 °С 到 +200 °С。.
有兩種類型的熱敏電阻：
- 熱敏電阻 - 具有負溫度係數的電阻，即當溫度升高時，電阻減小；
- 正則表達式 - 電阻具有正溫度係數，即隨著溫度的升高，電阻也隨之增大。
電阻溫度計的刻度表
刻度表是一個匯總網格，您可以從中輕鬆確定溫度計在什麼溫度下具有一定的電阻。這樣的表格可以幫助儀表工作人員根據某個電阻值來估計測量溫度的值。
在此表中，有特殊的 RTD 名稱。您可以在第一行看到它們。數字表示傳感器在 0°C 時的電阻值，字母表示製造它的金屬。
對於金屬用途的指定：
- 磷或鉑 - 鉑金；
- М - 銅;
- ñ - 鎳。
例如，50M 是銅 RTD，在 0°C 時電阻為 50 歐姆。
下面是溫度計校準表的片段。
| 50M（歐姆） | 100M（歐姆） | 50P（歐姆） | 100P（歐姆） | 500P（歐姆） | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50°С | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0°С | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50°С | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100°С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150°С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
公差等級
公差等級不應與精度等級混淆。使用溫度計，我們不是直接測量和查看測量結果，而是將與實際溫度對應的電阻值傳輸到屏障或二次設備。這就是引入新概念的原因。
公差等級是實際體溫與從測量中獲得的溫度之間的差異。
TC有4個精度等級（從最精確到誤差較大的設備):
- AA;
- 一個;
- 乙;
- С.
這是公差等級表的片段，您可以在 GOST 6651-2009.
| 精度等級 | 公差，°С | 溫度範圍，°С | ||
|---|---|---|---|---|
| 銅 TS | 白金 TS | 鎳 TS | ||
| AA | ±(0,1 + 0,0017 |t|) | - | -50°C 至 +250°C | - |
| ○ | ±(0,15+0,002 |t|) | -50 °C 至 +120 °C | -100 °C 至 +450 °C | - |
| В | ± (0,3 + 0,005 |t|) | -50 °C 至 +200 °C | -195 °C 至 +650 °C | - |
| С | ±(0,6 + 0,01 |t|) | -180 °C 至 +200 °C | -195 °C 至 +650 °C | -60 °C 至 +180 °C |
接線圖
為了知道電阻的值，必須測量它。這可以通過將其包含在測量電路中來完成。為此，請使用三種類型的電路，它們的不同之處在於導線的數量和所達到的測量精度：
- 2線電路.它包含最少數量的電線，因此是最便宜的選擇。但是，該電路無法達到最佳精度 - 溫度計的電阻將添加到所用電線的電阻上，這將引入取決於電線長度的誤差。在工業上，這種方案很少使用。它僅用於精度不重要且傳感器靠近次級傳感器的測量。 2線電路 如左圖所示.
- 3線電路.與之前的版本相比，這裡增加了一根額外的導線，與另外兩根測量線中的一根短路。它的主要目的是 是能夠得到連接線的電阻 並減去這個值（補償) 來自傳感器的測量值。二次設備除了基本測量外，還額外測量閉合導線之間的電阻，從而獲得傳感器到屏障或二次設備的連接線的電阻值。由於電線是閉合的，所以這個值應該等於零，但實際上，由於電線的長度很長，這個值可以達到幾歐姆。然後從測量值中減去該誤差，獲得更準確的讀數，這是由於導線電阻的補償。在大多數情況下都使用這種連接，因為它是所需精度和可接受價格之間的折衷。 3線電路 顯示在中心圖片中.
- 4線電路.目的與 3 線電路相同，但誤差補償適用於兩條測量線。在三線電路中，假設兩條測試線的電阻值相同，但實際上可能略有不同。通過在四線電路中添加另一條第四線（短路到第二個測試線)，可以單獨獲得其電阻值，並且幾乎可以完全補償導線的所有電阻。然而，由於需要第四根導體，該電路更昂貴，因此要么在資金充足的公司中實施，要么在需要更高精度的測量參數時實施。你的4線連接圖 可以在右圖中看到.
請注意！ Pt1000 傳感器在零度時已經具有 1000 歐姆的電阻。例如，您可以在蒸汽管道上看到它們，其中測得的溫度等於 100-160°C，相當於大約 1400-1600 歐姆。取決於長度的導線電阻約為 3-4 歐姆，即它們實際上不會影響誤差，並且使用三線或四線連接方案沒有意義。
電阻溫度計的優缺點
像任何設備一樣，使用電阻溫度計具有許多優點和缺點。讓我們看看他們。
優點：
- 實際線性特性；
- 測量足夠準確（誤差不超過1°C。);
- 有些型號便宜且易於使用；
- 設備的互換性；
- 運行的穩定性。
缺點：
- 測量範圍小；
- 相當低的測量極限溫度；
- 需要使用特殊的連接方案來提高準確性，這增加了實施成本。
電阻溫度計是幾乎所有行業的通用設備。它便於測量低溫，而不必擔心所獲得數據的準確性。溫度計不是特別耐用，但合理的價格和更換傳感器的便利性克服了這個小缺點。
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