지금 문의
category_image

저항 온도 감지기

견적 요청

정보

저항 온도 감지기

RTD는 물체의 온도를 측정하기 위해 재료의 저항/온도 관계를 사용하는 온도 측정 센서입니다. RTD는 일반적으로 600°C 미만 범위에서 열전대에 비해 정확도와 안정성이 더 높습니다. 저항 온도 센서는 일반적으로 구리, 니켈 또는 백금과 같은 실현 재료로 구성되어 특정 온도에서 저항을 나타냅니다. 높은 정확도로 온도를 측정하려면 RTD가 이상적인 솔루션입니다. 광범위한 온도 범위에서 선형 특성이 우수하기 때문입니다.

featured image

저항 대 온도 관계:

저항 대 온도 관계는 온도 변화 1도당 구성 요소의 저항 진행 정도를 측정하여 표현합니다. 저항의 이러한 상대적 변화를 저항 온도 계수(α)라고 하며 센서의 온도 범위 전체에서 거의 일정하게 유지됩니다. 백금은 RTD 센서에 매우 선호되는 소재로, 다른 구성 요소와 달리 매우 직선적인 저항-온도 관계를 가지고 있으며, 이는 광범위한 온도 범위 내에서 반복 가능합니다. 이 선형 온도 범위는 (-272.5)°C~(961.78)°C입니다. 또한 화학적 불활성으로 인해 모든 환경에서 사용하기에 이상적이기 때문에 선호됩니다. 국제 온도 척도 표준(ITS-90)에 따라 제작된 센서는 백금 센서입니다. 구리는 또한 적절한 직선 저항-온도 관계를 가지고 있지만 150°C 이상에서 산화되어 고온에서는 의심스럽습니다. 니켈은 300°C 이상에서 비선형 관계를 보여 온도 범위가 제한됩니다.

0°C에서의 저항은 R0라고 하며, 특성화해야 할 중요한 경계입니다. 가장 일반적으로 사용되는 RTD 소자는 0°C에서 저항이 100Ω인 플래티넘입니다. 따라서 Pt 100 플래티넘 RTD로 명명되었으며, 온도 범위 -200~850°C에 적합합니다. 일반적으로 산업용 RTD는 최대 400°C의 온도 범위에서 사용됩니다.

저항 대 온도의 직접 추정은 0 °C – 100 °C 사이에서 수행됩니다. α = (R100 – R0)/(R0 x ΔT)

어디

R100은 100°C에서의 센서 저항입니다.

R0는 0 °C에서의 센서 저항입니다.

ΔT는 온도 차이입니다

순수 백금은 0 – 100 °C 범위에서 α= 0.003926 Ω/(Ω•°C)입니다.

그럴 수도 있지만, IEC 60751 및 ASTM E-1137 표준에서 나타낸 가치는 α = 0.00385 Ω/(Ω•°C)입니다. α의 추정치는 오염이 제어된 방식으로 백금의 아원자 그리드에 결합되는 도핑이라는 주기에 의해 변경됩니다.

저항 온도 감지기 (RTD) – 구성 요소는 0°C에서 저항 200, 500 및 1000Ω로 추가로 접근 가능합니다. 이러한 종류의 RTD는 개별적으로 PT200, PT500 및 PT1000으로 알려져 있습니다. 이러한 종류의 온도 계수는 또한 PT100과 동일하지만 섭씨 1도당 더 높은 저항 변화를 제공하여 더 높은 분해능을 제공합니다.

 

온도 클래스 A (±) B등급 (±)
-200°C 0.55도 1.3도
-100°C 0.35도 0.8도
0°C 0.15도 0.3도
100°C 0.35도 0.8도
200°C 0.55도 1.3도
300°C 0.75도 1.8도
400°C 0.95도 2.3도
500°C 1.15도 2.8도
600도 1.35도 3.3도
700°C 3.8도
800°C 4.3도
850°C 4.6도

 

제품

저항 온도 검출기 카탈로그

자주 묻는 질문

자주 묻는 질문

저항 온도 검출기와 관련된 자주 묻는 질문에 대한 답변을 찾아보세요.

저항 온도계는 가열하면 전기 저항이 변하는 금속을 사용합니다. 백금은 산업용 RTD에 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다. 그러나 구리와 니켈도 일부 응용 분야에 사용됩니다. 0ºC에서의 저항을 R이라고 하며 정의해야 할 중요한 매개변수입니다. 가장 일반적으로 사용되는 RTD 요소는 0ºC에서 저항이 100O인 백금입니다. RTD는 양의 온도 계수를 갖습니다. 일반적으로 산업용 RTD는 최대 400ºC의 온도 범위까지 사용됩니다.

일하고 있는:

  • RTD에서는 온도에 대한 저항 값의 변화가 매우 작습니다. 그래서 브리지 회로가 사용됩니다.
  • 브리지 회로에 일정한 전류를 공급하고 저항기에서 전압 강하를 측정하여 저항을 측정합니다. 이를 통해 온도도 결정할 수 있습니다.
  • 이 온도는 교정식을 사용하여 RTD 저항 값을 변환하여 결정됩니다.

  • 온도 범위와 정확도 요구 사항을 기준으로 다양한 RTD 중에서 적합한 RTD를 선택하세요.
    • RTD는 -200ºC~850ºC의 온도 범위에서 가장 잘 작동합니다.
    • 더 높은 수준의 정확도가 필요한 경우 RTD가 더 나은 선택입니다.
  • RTD는 반복성과 정확성이 중요한 고려 사항인 애플리케이션에서 일반적으로 사용됩니다. 적절하게 구성된 플래티넘 RTD는 시간이 지남에 따라 온도 특성에 대한 저항이 매우 반복적입니다.
  • RTD는 안정성, 감도, 선형성이 중요한 매개변수인 곳에 사용될 수 있습니다.
  • RTD 디자인 선택:
    • 덮개와 온도 프로브 사이의 열 전환이 양호하여 응답 시간이 짧고 측정 정확도가 높습니다.
    • RTD 설계는 공정 진동을 견뎌야 합니다.

저항 온도계는 다음과 같은 상황에서 다른 온도계 유형에 비해 가장 큰 이점을 제공합니다.

  • 정확성과 안정성은 이 애플리케이션의 가장 중요한 목표입니다.
  • 정확도는 광범위한 온도 범위에 걸쳐 확장되어야 합니다.
  • 지점이 아닌 영역 감지로 제어가 향상됩니다.
  • 높은 수준의 표준화가 바람직합니다

RTD의 주요 적용 분야는 다음과 같습니다.

  • 식품 가공 산업
  • 플라스틱 산업
  • 제약 산업
  • 공기, 가스 및 액체 온도 측정
  • 섬유 산업
  • 배기가스 측정
  • 산업용 전자제품
  • 군사 및 항공우주

0°C에서 플래티넘 RTD는 100Ω의 저항과 약 0.00385Ω/Ω/°C의 온도 계수를 갖습니다. 이러한 비선형성은 Callender-Van Duesen 방정식에 설명되어 있습니다. 이 방정식은 선형 부분과 비선형 부분으로 구성됩니다.

범위 200~0ºC: R(t)[Ω] = R(1 + At + Bt2 + C (t – 100ºC)t3)
범위 0~850ºC: R? (t) [O] = R(1 + At + Bt?)
와: R0 0ºC에서의 저항은 무엇입니까?
A = 3, 9083 x 10ˉ³ °Cˉ¹
B = -5,775 x 10ˉ¹ °Cˉ²
C = -4,183 x 10ˉ¹² °Cˉ⁴

RTD를 만드는 데 사용할 재료를 선택하는 기준은 다음과 같습니다.

  • 재료는 작은 와이어로 형성될 수 있도록 연성이 있어야 합니다.
  • 반복 가능하고 안정적인 경사나 곡선을 가져야 합니다.
  • 재료는 부식에도 강해야 합니다.
  • 재료는 저렴해야 합니다.
  • 재료는 온도 기울기에 비해 선형적인 저항을 갖는 것이 바람직하다.

일반적인 RTD 재료에는 백금, 구리, 니켈, Balco(70% 니켈과 30 % 철의 합금)가 있습니다. 이러한 금속은 매우 높은 순도로 제조할 수 있다는 장점이 있으며, 결과적으로 매우 재현 가능한 온도/저항 특성을 제공합니다. 이러한 금속은 저항 온도 측정에 필요한 미세 직경 와이어로 인출할 수도 있습니다.

요소 재료 온도 범위 (ºC) 저항
비율(R100/아르 자형0)
저항률
x10-8 (영형.중)
상대적 비용 선형성 편차(0-100º기음)
백금 -200 ~ 850 1.3925 ~ 1.385 11 1100 +0.12
구리 -200 ~ 260 1.427 1.72 1 0
니켈 -80에서 300 1.672 7.8 20 -1.61
발코 -200 ~ 230 1.518 20 15 -1.17

표에서 볼 수 있듯이 구리는 가장 저렴하지만 저항률이 가장 낮아 불편할 정도로 큰 감지 소자가 필요합니다. 반면 니켈과 니켈 합금은 저항률이 높지만 저항 대 온도 계수는 비선형입니다. 또한 변형에 민감하고 저항률은 퀴리점(358ºC) 주변에서 굴곡되어 저항/온도 표현의 편차가 더 복잡해집니다.

이 백금은 높은 저항률(구리의 6배 이상)을 가질 뿐만 아니라 높은 수준의 안정성과 넓은 온도 범위를 가지고 있습니다. 백금은 비싸지만 미세한 와이어나 스트립으로 그릴 수 있으며 RTD를 제조하는 데 소량만 필요합니다. 귀금속으로서 오염에 대한 감수성이 최소입니다.

불순물이 존재하는 것은 확산, 분리 및 증발이 서비스 중에 발생하여 안정성이 부족해질 수 있으므로 바람직하지 않습니다. 저항률은 내부 변형에도 민감합니다. 따라서 백금은 완전히 어닐링된 상태를 유지하는 것이 필수적입니다. 즉, 최대 서비스 온도보다 높은 온도에서 어닐링되어야 합니다.

RTD의 최대 온도 정격은 두 가지 다른 요인에 따라 결정됩니다. 첫 번째는 요소 재료입니다. 플래티넘 RTD는 최대 650°C(1202F)까지 사용할 수 있습니다. 다른 재료는 온도 정격이 훨씬 낮고 재료마다 다릅니다. 온도 정격을 결정하는 또 다른 요소는 프로브 구조입니다. 이러한 각 스타일에는 구조 고려 사항이 사용되어 각 범위에서 사용하기에 이상적입니다. 모든 범위에 적합한 스타일은 없습니다.

플래티넘 RTD는 일반적으로 두 가지 종류로 제공됩니다.A클래스와 B클래스.
A 클래스 높은 정확도로 간주되며 얼음점 허용 오차는 0.06옴입니다.
B급 표준 정확도이며 빙점 허용 오차는 0.12옴입니다. 클래스 B는 대부분 산업에서 널리 사용됩니다.

정확도는 온도에 따라 감소합니다. Class A는 600°C에서 0.43 ohms(1.45°C)의 정확도를 갖고 Class B는 600°C에서 1.06 ohms(3.3°C)의 정확도를 갖습니다. Class B의 1/3, 1/5, 1/10 DIN과 같은 다른 정확도 등급도 사용할 수 있습니다.

플래티넘 저항 온도 센서(PRT) 이 제품은 광범위한 온도 범위(-200~+850°C)에서 뛰어난 정확도를 제공합니다.

기타 저항 값 옵션
RTD 소자는 0°C에서 200, 500, 1000Ω의 저항을 갖는 것도 제공됩니다. 이러한 유형의 RTD는 일반적으로 각각 PT200, PT500, PT1000으로 알려져 있습니다. 이러한 RTD는 이전에 설명한 것과 동일한 온도 계수를 갖지만 0°C에서 더 높은 저항으로 인해 1도당 더 많은 저항 변화를 제공하여 더 높은 분해능을 허용합니다.

표준 플래티넘 RTD(SPRT)

온도 1/10 Din (+-ºC) 1/5 디나모(±ºC) 1/3 디인(±ºC) A등급 (+-ºC) B등급 (+-ºC)
-100ºC 0.080 1.160 0.267 0.350 0.800
영하 50도 0.055 0.110 0.183 0.250 0.550
0도 0.030 0.060 0.100 0.150 0.300
50도 0.055 0.110 0.183 0.250 0.550
100도 0.080 0.160 0.267 0.350 0.800
150도 0.105 0.210 0.350 0.450 1.050
200도 0.130 0.260 0.433 0.550 1.300
250도 0.155 0.310 0.517 0.650 1.550
300도 0.180 0.360 0.600 0.750 1.800
350도 0.205 0.410 0.683 0.850 2.050
400도 0.230 0.460 0.767 0.950 2.300

ITS-90(1990년 국제 온도 척도- NIST, NPL과 같은 국가 계량학 연구실에서 전 세계 실용 온도 척도로 사용됨)은 여러 개의 고정된 기준점과 점 사이의 척도를 정의하는 데 사용되는 다양한 보간 장치로 구성됩니다. SPRT라고 하는 특수한 PRT 세트는 13.8033 K(평형 수소의 삼중점)에서 은의 빙점인 971.78ºC까지의 범위에서 이러한 연구실에서 보간을 수행하는 데 사용됩니다.

백금 RTD에는 두 가지 표준이 있습니다. 유럽 표준(DIN 또는 IEC 표준이라고도 함)과 미국 표준입니다.
DIN 또는 IEC 표준이라고도 알려진 유럽 표준은 백금 RTD의 세계적 표준으로 간주됩니다. 이 표준인 DIN/IEC 60751(또는 간단히 IEC751)은 RTD가 0ºC에서 100.00Ω의 전기 저항과 0~100ºC 사이에서 0.00385Ω/Ω/ºC의 저항 온도 계수(TCR)를 가져야 한다고 요구합니다. 박막에 대한 세 가지 저항 허용 오차가 있습니다.

IEC60751에 명시된 RTD:
클래스 AA(이전에는 1/3B) = ±(0.1+0.0017×t) °C 또는 0°C에서 100.00 ± 0.04Ω
클래스 A = ± (0.15+0.002×t) °C 또는 0°C에서 100.00 ± 0.06Ω
클래스 B = ± (0.3+0.005×t) °C 또는 0°C에서 100.00 ± 0.12Ω

또한, DIN/IEC60751에 포함되지 않은 특수 클래스가 하나 있습니다.
클래스 1/10B = ±1/10 (0.3+0.005×t) °C 또는 0°C에서 100.00 ± 0.012Ω

RTD 소자는 거의 항상 절연 리드를 부착해야 합니다. 약 250ºC 이하의 온도에서는 PVC, 실리콘 고무 또는 PTFE 절연체를 사용합니다. 이보다 높은 온도에서는 유리 섬유 또는 세라믹을 사용합니다. 측정 지점과 일반적으로 대부분의 리드에는 종종 모니터링되는 프로세스에 화학적으로 불활성인 금속 합금으로 만든 하우징 또는 보호 슬리브가 필요합니다. 보호 덮개를 선택하고 설계하는 데는 덮개가 화학적 또는 물리적 공격을 견뎌야 하고 편리한 부착 지점을 제공해야 하므로 실제 센서보다 더 많은 주의가 필요할 수 있습니다.

DIN 또는 IEC 표준이라고도 알려진 유럽 표준은 백금 RTD의 세계적 표준으로 간주됩니다. 이 표준인 DIN/IEC 60751(또는 간단히 IEC751)은 RTD가 0ºC에서 100.00Ω의 전기 저항과 0~100ºC 사이에서 0.00385Ω/Ω/ºC의 저항 온도 계수(TCR)를 가져야 한다고 요구합니다. 박막에 대한 세 가지 저항 허용 오차가 있습니다.

이러한 유형의 소자는 일반적으로 백금선을 사용하여 제조됩니다. 매우 작은 백금선(0.02mm)을 감아서 작은 2개 구멍 세라믹 절연체에 밀어 넣습니다. 그런 다음 더 큰 연장 리드를 백금선 끝에 점용접하여 제자리에 고정합니다. 일부 제조업체는 코일을 삽입한 후 절연체의 구멍을 세라믹 파우더로 다시 채웁니다. 이렇게 하면 코일이 움직이지 않고 서로 단락되지 않습니다. 연장 리드 반대쪽 끝도 세라믹 시멘트로 캡핑합니다.

외부 권선 RTD 소자는 센싱 소자 와이어를 일반적으로 세라믹으로 만든 중앙 맨드릴 주위에 감아서 만듭니다. 그런 다음 이 권선을 유리나 다른 절연 재료로 코팅하여 권선을 보호하고 고정합니다. 그런 다음 권선을 연장 리드에 점용접하고 세라믹 시멘트나 에폭시로 본체에 고정합니다.

각 유형은 장점이 있습니다. 얇은 필름은 제조 비용이 가장 저렴하고 가장 견고합니다. 또한 매우 작은 크기로 제조할 수 있습니다. 내부 코일 와이어 권선 스타일이 가장 정확합니다. 그러나 제조 비용이 더 많이 들고 진동이 심한 응용 분야에서는 성능이 좋지 않습니다. 외부 권선 요소는 내부 코일 요소와 비용이 비슷합니다. 내부 코일 스타일만큼 정확하지는 않지만 더 견고합니다.

RTD는 세 가지 다른 리드 와이어 구성으로 제공됩니다. 리드 와이어 구성의 선택은 측정에 사용할 원하는 정확도와 계측기에 따라 달라집니다.

두 개의 와이어 RTD는 가장 간단한 와이어 구성입니다. 한 개의 와이어가 요소의 각 측면에 부착됩니다. 기본 볼트 옴 미터(VOM)를 포함하여 저항을 측정하도록 장착된 모든 장치에서 측정을 수행할 수 있습니다.

리드 와이어 저항이 감지 소자와 직렬로 연결되어 있기 때문에 온도를 측정하는 가장 정확하지 않은 방법입니다. 리드 와이어는 감지 소자와 온도가 다르고 저항 대 온도 특성도 다릅니다. 리드 와이어가 길수록 측정에 미치는 영향이 커집니다.

 

3선 RTD는 산업용 애플리케이션에서 가장 널리 사용되는 구성입니다. 리드 저항의 영향을 최소화하기 위해 3선 구성을 사용할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 센서에 대한 두 리드가 인접한 암에 있습니다. 브리지의 각 암에는 리드 저항이 있어 두 리드 저항이 정확히 동일한 한 저항이 취소됩니다. 이 구성은 최대 600m의 케이블을 허용합니다.

올바르게 사용하면 3선 구성은 직렬 저항을 제거합니다. 이를 통해 감지 소자를 정확하게 측정할 수 있습니다. 리드 중 두 개는 감지 소자의 한 쪽에 연결되고 단일 리드는 다른 쪽에 연결됩니다. L1과 L3의 저항은 가능한 한 가깝게 일치해야 합니다. 이렇게 하면 리드 저항이 이를 취소합니다. 3선 RTD의 색상 코드는 빨간색 와이어 두 개와 흰색 와이어 하나입니다.

4선 RTD는 RTD를 측정하는 가장 정확한 방법입니다. 주로 실험실에서 사용되며 산업용 애플리케이션에서는 거의 볼 수 없습니다. 4선 저항 온도계 구성은 측정되는 저항의 정확도와 신뢰성을 높입니다. 리드 와이어 저항으로 인한 저항 오류는 0입니다.

4선 RTD 회로는 리드 와이어의 불일치 저항 효과를 제거합니다. 일정한 전류가 L1과 L4를 통과하고, L2와 L3은 RTD 소자의 전압 강하를 측정합니다. 4선 RTD의 색상 코드는 일반적으로 빨간색 와이어 2개와 흰색 와이어 2개입니다. 다음 다이어그램은 일반적인 4선 측정을 보여줍니다.

 

  • 이 제품은 스테인리스 강철로 만들어진 얇고 유연한 미네랄 절연 덮개 케이블로 구성됩니다.
  • 케이블에는 내화성 산화 마그네슘에 구리를 넣은 저항이 낮은 내부 전선이 들어 있습니다.
  • 온도 센서는 내부 전선에 연결되고 보호 튜브에 장착됩니다.
  • 보호 튜브와 피복 케이블은 밀폐형으로 용접됩니다.
  • 보호 튜브와 온도 센서 사이의 열 전달이 좋아 빠른 응답 시간과 높은 측정 정확도가 가능합니다.
  • 유연한 프로브 튜브를 사용하면 쉽게 접근할 수 없는 위치의 온도 측정이 가능합니다.
  • 이 제품은 강한 진동이 있는 어려운 측정 분야는 물론, 유연성과 교체 용이성이 필요한 모든 측정 위치에서 사용됩니다.
  • 적용 분야로는 화학 공장, 발전소, 모터, 기계 건설, 건물 설치, 일반 산업용 분야가 있습니다.

미네랄 절연 저항 온도계(MI)는 일반적으로 DIN IEC 751에 따른 백금 측정 저항기 Pt100 Ω를 장착합니다. 내부(Cu) 도체는 밀접하게 압축된 불활성 미네랄 파우더(MgO)에 매립되어 있습니다. 측정 저항기는 내부 도체에 연결되고 매립되어 금속 덮개로 둘러싸여 밀폐된 조립체를 형성합니다. 때로는 콘스탄탄과 니켈의 내부 도체도 사용됩니다.

덮개는 많은 상황에서 유용한 보호 커버 역할을 합니다. 빠른 반응, 감소된 공간 및 진동 저항이 필요한 위치에 적용됩니다. 고정 케이블 또는 신속한 장착 또는 교체가 가능한 특수 플러그와 함께 제공될 수 있습니다.
미네랄 절연 RTD 온도 프로브는 유연하고 얇은 벽의 스테인리스 스틸 미네랄 절연 케이블로 구성되어 있으며, 저항이 낮은 도체 구리선이 압착된 내열성 마그네슘 산화물에 묻혀 있습니다.

온도 프로브는 내부 도체의 전선에 연결되고 스테인리스 스틸 덮개에 수용됩니다. Thermowell과 미네랄 절연 케이블은 서로 용접됩니다.

덮개와 온도 프로브 사이의 양호한 열 전환은 짧은 응답 시간과 높은 측정 정확도를 허용합니다. 진동 방지(흔들림 방지) 설계는 긴 작동 수명을 보장합니다. 유연한 미네랄 절연 케이블 덕분에 접근하기 어려운 측정 지점에서 온도 측정이 가능합니다. 가장 작은 굽힘 반경은 외경의 5배입니다.

저항 온도계 시스템은 세 가지 유형의 오류에 취약합니다. 온도계에 내장된 내재적 허용 오차, 온도계와 감지할 매체 사이의 기울기, 센서와 판독 또는 제어 기기 사이의 경로를 따라 발생하는 오류입니다. 일부 오류 소스는 전기적이고, 다른 오류 소스는 온도계의 기계적 구조에서 발생합니다.

적합성은 온도계가 표준 곡선(예: 칼렌더-반 듀센 방정식에 의해 생성된 곡선)에서 벗어날 수 있는 저항량을 지정합니다.

기준 온도에서의 허용 오차는 일반적으로 0ºC이고, 기울기 또는 TCR에서의 허용 오차입니다. 아래 그림은 저항 온도계가 기준 온도에서 곡선에 가장 가깝게 일치하는 반면, 저항은 이 기준 위아래로 팬아웃된다는 것을 나타냅니다.

두 온도계 간의 상호 교환성은 적합성 값의 두 배를 넘지 않습니다. 상업용 백금 저항 온도계 소자는 경우에 따라 0.026ºC 이내로 매우 엄격한 허용 오차로 제공됩니다. 상호 교환성이 최우선 고려 사항인 경우 지정된 것은 이를 달성하기 위한 다른 수단을 고려할 수 있습니다. 예를 들어, 제조업체는 교정 절차를 변경하여 기준 온도와 가장 엄격한 허용 오차를 0ºC가 아닌 다른 지점에 고정할 수 있습니다.

온도가 1도 변할 때 저항의 변화는 기본 저항과 TCR(저항 온도 계수)의 함수입니다.

감도가 높은 온도계가 반드시 더 정확한 것은 아니지만, 더 큰 신호는 출력 전자 장치를 단순화하고 리드 와이어 효과와 전기적 노이즈에 덜 민감합니다. 또한, 더 큰 저항은 더 적은 측정 전류로 동일한 전압 출력을 생성하여 온도계 요소의 자체 가열을 제한하는 데 도움이 됩니다.

감지 소자와 리드가 케이스에서 완전히 절연되지 않으면 케이스가 병렬 저항이 되어 겉보기 판독값을 낮추는 션팅 효과가 발생합니다. 지정된 절연 저항이 100MΩ 범위인 대부분의 산업용 온도계에서 오차는 0에 가깝습니다. 제조업체는 물 흡수성 재료를 밀봉하는 데 주의해야 합니다. 션팅 효과는 저항이 낮은 소자에서 감소하며, 이는 실험실 측정에서 25.5 PRT를 사용하는 이유입니다.

저항 온도계는 수동 저항 센서로, 유용한 신호를 생성하려면 측정 전류가 필요합니다. 이 측정 전류는 소자선을 실제 주변 온도보다 더 가열하기 때문에, 여분의 열이 소산되지 않으면 오류가 발생합니다. 자체 가열은 대부분 mW/ºC로 표현되는데, 이는 온도계의 내부 온도를 1ºC 올리는 데 필요한 밀리와트(1000 I²R) 전력입니다. mW/ºC 수치가 높을수록 자체 가열이 낮아집니다.

예를 들어, 100ºC에서 100 플래티넘 RTD를 통해 5 mA 측정 전류가 흐른다고 가정해 보겠습니다.

자체 가열은 3피트/초로 움직이는 물에서 50mW/ºC로 지정됩니다. 생성되는 열량은 다음과 같습니다.
1000mW x (0.005A)2 x (138.5) = 3.5mW
자체 가열 오류는 다음과 같습니다.
(3.5mW) / (50mW/°C) = 0.07°C

발생되는 열은 센서 소자 저항이 높을수록(정전류 측정 장치를 사용하는 경우) 또는 측정 전류가 증가할수록 증가합니다.

이로 인해 발생하는 오차는 온도계가 추가 열을 방출하는 능력에 반비례하며, 이는 온도계의 재료, 구조, 환경에 따라 달라집니다.

최악의 자기 발열은 높은 저항이 작은 본체에 포장될 때 발생합니다. 열을 발산할 표면적이 작은 박막 소자가 그 예입니다. 자기 발열은 또한 온도계가 담가진 매체에 따라 달라집니다. 정지한 공기의 오차는 움직이는 물의 오차보다 100배 이상 클 수 있습니다.

시간 상수는 저항 온도계의 온도 변화에 대한 반응성을 나타냅니다. 일반적인 표현은 온도계가 움직이는 물에서 단계적 온도 변화의 63.2%를 반사하는 데 걸리는 시간입니다. 반응 속도는 온도계의 질량과 열이 외부 표면에서 감지 요소로 전달되는 속도에 따라 달라집니다. 빠른 시간 상수는 급격한 온도 변화에 영향을 받는 시스템의 오류를 줄입니다.

온도계로 두 개의 연속적인 판독 값 사이의 일치 정도는 반복성입니다. 반복성 손실은 소자의 저항 특성에 대한 영구적 또는 일시적 변화로 인해 발생하며, 온도계를 지정된 범위의 끝점 또는 그 이상의 온도에 노출시켜 발생할 수 있습니다. 반복성 테스트는 온도계를 저온과 고온 사이에서 순환시킵니다. R에 대한 모든 변화가 기록됩니다. 0ºC 산업용 백금 저항 온도계의 일반적인 반복성 등급은 0.1ºC입니다.

안정성은 온도계 판독값의 장기 드리프트입니다. 일반적인 사양은 정격 작동에 대해 드리프트를 연간 0.1ºC로 제한합니다. 온도 정격 내의 지점에서 정상적인 서비스는 일반적으로 훨씬 적은 드리프트를 발생시킵니다. 드리프트는 요소 재료의 결과이며, 백금이 가장 안정적입니다. 요소를 오염시킬 수 있는 캡슐화 재료, 권선 보빈 또는 기타 지지 구조의 확장으로 요소에 가해지는 기계적 응력입니다.

저항성 소자를 둘러싼 덮개 및 기타 구조물은 감지된 매체로부터의 열 전달을 극대화하고, 판독값을 변경할 수 있는 주변 환경으로부터의 열 전달을 최소화하며, 소자에 필요한 보호를 제공해야 합니다.

적절한 재료와 구조는 판독 정확도를 극적으로 향상시킬 수 있습니다. 와이어 권선 저항 온도계와 서미스터, 열전대, 솔리드 스테이트 장치에서만 실행 가능한 한 가지 전략은 온도 평균화입니다. 요소는 최대 100피트 길이에 걸쳐 평균 온도로 감길 수 있습니다.

케이스형 프로브는 산업 공정 제어 및 기계 보호를 위한 표준 저항 온도계 구성입니다. 대부분의 프로브 케이스는 고온을 견딜 수 있도록 스테인리스 스틸 또는 인코넬이지만, 다른 소재는 중간 범위에서 이점을 제공합니다.

예를 들어, 아래 그림의 구리 합금 팁의 팁 감지 프로브는 스테인리스 스틸보다 20배 더 나은 열을 전도합니다. 이 디자인은 감지된 표면과의 열 접촉을 개선하고 덮개를 따라 전도로 인한 오류를 줄입니다.
>

표준 프로브 직경은 0.125~0.250인치입니다. 작은 프로브는 직접 담그면 더 빨리 반응하지만, 더 큰 프로브는 표준 Thermowell에 더 꼭 맞을 수 있습니다. 프로브 길이는 몇 인치에서 10피트 이상까지 다양합니다.

선택은 감지되는 매체의 특성과 비용 요구 사항에 따라 달라집니다. 프로브를 액체에 직접 담그려면 파이프 나사산이 있는 피팅이 필요한데, 이는 프로브에 조정 가능하거나 용접될 수 있습니다.

그림은 프로브를 장착하기 위한 하나의 나사산과 연결 헤드를 위한 다른 나사산이 있는 일반적인 조립품을 보여줍니다. 연결 헤드는 프로브 리드와 외부 신호선 사이의 전환을 제공합니다.

단단한 재료에 장착하는 것은 고정식 또는 조절식 스프링 장착 홀더로 가장 잘 수행됩니다. 스프링 장착은 구멍 바닥에 프로브 팁을 잘 접촉시키고 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 진동을 완화합니다. 액체가 특히 부식성이 있거나 고압이거나 빠르게 흐르는 경우, 온도 조절판이 필요할 수 있습니다. 온도 조절판은 한쪽 끝이 닫힌 튜브로, 프로브를 보호하고 액체 밀봉을 깨지 않고 제거할 수 있습니다.

금속 표면에 직접 용접할 수 있는 열전대 접합부와 달리 저항 온도계는 일정량의 부피를 가지고 있으며 주변 공기로의 열 손실이 판독에 영향을 미칠 수 있습니다. 얇은 필름과 같은 작은 평평한 요소는 표면에 장착할 수 있지만, 취약한 요소와 리드 와이어 연결은 설치를 어렵게 만듭니다.

그림은 절연 층 사이에 와이어로 감긴 감지 소자가 있는 유연한 저항 온도계를 보여줍니다. 감지 표면에 밀착되어 있으며 얇은 절연이 있어 열을 감지 소자로 쉽게 전달합니다. 와이어 소자는 온도 구배를 평균화하기 위해 거의 모든 크기로 감을 수 있으며 유연한 구조는 극심한 충격과 진동을 견딜 수 있습니다.

저항 온도계는 대부분의 공정 제어 및 열 장비 설계에 쉽게 적응합니다. 사용자는 회로 기판 장착을 위한 축 리드가 있는 케이스, 표면에 클램핑하기 위한 플랫 패키지, 금속 블록에 매립하기 위한 소형 케이스, 기계 공장에서 생산할 수 있는 덮개 및 피팅을 지정할 수 있습니다. 또한 와이어 권선은 넓은 영역을 감지하도록 구성할 수 있습니다.

요약하자면, 저항 온도계는 다음과 같은 상황에서 다른 온도계 유형에 비해 가장 큰 이점을 제공합니다.

  • 정확성과 안정성은 이 애플리케이션의 가장 중요한 목표입니다.
  • 정확도는 광범위한 온도 범위에 걸쳐 확장되어야 합니다.
  • 지점이 아닌 영역 감지로 제어가 향상됩니다.
  • 높은 수준의 표준화가 바람직합니다

저항 온도계의 장점은 다음과 같습니다.

  • 높은 정확도
  • 낮은 드리프트
  • 넓은 작동 범위
  • 정밀 응용 분야에 적합

  • 산업용 RTD는 660ºC 이상에서는 거의 사용되지 않습니다. 660ºC 이상의 온도에서는 백금이 온도계의 금속 덮개에서 나오는 불순물로 오염되는 것을 막는 것이 점점 더 어려워집니다. 이것이 실험실 표준 온도계가 금속 덮개를 유리 구조로 대체하는 이유입니다.
  • -270ºC(또는 3K) 이하의 매우 낮은 온도에서는 광자가 매우 적기 때문에 RTD의 저항은 주로 불순물과 경계 산란에 의해 결정되므로 기본적으로 온도와 무관합니다. 결과적으로 RTD의 감도는 본질적으로 0이므로 유용하지 않습니다.
  • 서미스터에 비해 플래티넘 RTD는 작은 온도 변화에 덜 민감하고 응답 시간이 더 느립니다. 그러나 서미스터는 온도 범위가 더 작고 안정성이 더 낮습니다.

연락처

열 및 케이블 요구 사항에 대해 이야기해 보겠습니다.

온도 센서, 난방 솔루션 또는 맞춤형 케이블에 대해 궁금한 점이 있으신가요? 전문가의 안내와 맞춤형 솔루션을 제공해 드리겠습니다. 지금 바로 연락하여 다음 프로젝트를 위해 협력해 보세요!

Paint Curing Oven