Zarówno termopary, jak i rezystancyjne czujniki temperatury (RTD) są nazywane czujnikami temperatury i są szeroko stosowane w systemach kontroli temperatury (zwłaszcza gdy są używane z czujnikami temperatury). Regulatory temperatury PID) jako czujniki do pomiaru temperatury, ale jaka jest różnica między tymi dwoma czujnikami temperatury? W tym artykule przedstawimy pełną wiedzę na ich temat, a teraz zaczynajmy!
Co to jest termopara?
Termopara to czujnik temperatury, który działa w oparciu o efekt termoelektryczny. Być może nie rozumiesz tego efektu, więc pozwól, że wyjaśnię. Według Wikipedii, efekt termoelektryczny występuje, gdy do obu końców kawałka metalowego drutu przykładane są różne temperatury, na obu końcach metalowego drutu generowana jest siła elektromotoryczna, a prąd przepływa przez metalowy drut po zamknięciu obwodu (zjawisko to znane jest również jako efekt Seebecka).
Termopary składają się z dwa różne materiały takie jak niklowo-chromowe, niklowo-aluminiowe itp. Więcej informacji na temat różnych typów termopar można znaleźć w poniższej tabeli.
Dlaczego potrzebne są dwa różne materiały metalowe? Jeśli jeden materiał, nawet gorąca część i zimna część mają różnicę napięcia, ale zimna część (zacisk pomiarowy) różnica napięcia jest nadal zerowa, jeśli dwa różne materiały, napięcie zimnej części będzie inne.
Napięcie wyjściowe termopary pod jednym materiałem
Napięcie wyjściowe termopary przy dwóch różnych materiałach
Co to jest rezystancyjny czujnik temperatury (RTD)?
Rezystancyjny czujnik temperatury działa na zasadzie zmiany rezystancji w różnych temperaturach.
Czujniki RTD składają się z materiałów wrażliwych na temperaturę, takich jak platyna, nikiel lub miedź, których rezystancja wzrasta liniowo wraz ze wzrostem temperatury. Ich liniowa charakterystyka sprawia, że czujniki RTD są dobrym wyborem do pomiaru temperatury.
W przeciwieństwie do termopar, termistory oferują ograniczony zakres pomiaru temperatury, ale oferują większą dokładność (±0,1 ℃, podczas gdy dokładność termopary wynosi ±1 ℃) i czułość. Są one powszechnie stosowane w aplikacjach wymagających precyzyjnej kontroli temperatury, takich jak sprzęt medyczny, systemy HVAC i elektronika użytkowa.
Jakie są między nimi różnice?
1. Zasada działania jest innaTermopara wykorzystuje efekt termoelektryczny do wykrywania temperatury, podczas gdy RTD wykorzystuje różnicę rezystancji do pomiaru temperatury.
2. Zakres temperatur pomiarowych jest różnyt: zakres pomiaru temperatury termopary wynosi od -270°C do +3000°C, natomiast zakres pomiaru temperatury RTD wynosi od -200°C do +850°C (RTD platynowy), od -200°C do +300°C (RTD niklowy), od 50°C do +150°C (RTD miedziany).
3. Różne zakresy zastosowań: Termopary są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań. Ich zalety to prosta konstrukcja, wygodna produkcja, szeroki zakres pomiarowy, wysoka precyzja, mała bezwładność i łatwa transmisja sygnałów wyjściowych na duże odległości. Ponadto, ponieważ termopara jest czujnikiem pasywnym, nie wymaga zewnętrznego zasilania podczas pomiaru, co czyni ją bardzo wygodną w użyciu. Dlatego też jest on często używany do pomiaru temperatury gazu lub cieczy w piecach i rurach, a także temperatury powierzchni ciał stałych. Czujnik RTD nie jest jednak powszechnie stosowany ze względu na wysoką cenę produktu i wąski zakres wykrywania.
4. Różnica w kosztach: Ogólnie rzecz biorąc, cena RTD jest wyższa niż termopar, np. cena platyny jest 2-3 razy wyższa niż termopar typu K lub J.
5. Liczba przewodów jest różna: Termopara ma dwa przewody, podczas gdy RTD w większości przypadków ma 3 przewody.
6. Różnica w dokładności: Błąd dokładności termopar wynosi ±1°C, podczas gdy dokładność RTD wynosi ±0,1°C. Dokładność czujników temperatury RTD jest 10 razy większa niż termopar, więc termopary są bardziej odpowiednie do zastosowań wymagających większej dokładności.
Zastosowania i branże
Termopary:
- Piece przemysłowe i piekarniki: Termopary są powszechnie stosowane do pomiaru temperatury w piecach przemysłowych i piekarnikach w procesach takich jak obróbka cieplna, kucie i wyżarzanie.
- Systemy HVAC: Termopary są stosowane w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) do monitorowania i kontrolowania temperatury w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych.
- Motoryzacja: Termopary są wykorzystywane w zastosowaniach motoryzacyjnych do pomiaru temperatury spalin, temperatury silnika i monitorowania różnych komponentów pod kątem wydajności i bezpieczeństwa.
- Lotnictwo i kosmonautyka: Termopary odgrywają kluczową rolę w przemyśle lotniczym i kosmicznym do pomiaru temperatury w silnikach lotniczych, komorach spalania i innych krytycznych komponentach.
- Przemysł spożywczy: Termopary są wykorzystywane w przetwórstwie i produkcji żywności do monitorowania i kontroli temperatury w procesach gotowania, pieczenia, sterylizacji i chłodzenia.
Rezystancyjne czujniki temperatury (RTD):
- Laboratorium i badania naukowe: Czujniki RTD są powszechnie stosowane w sprzęcie laboratoryjnym i badaniach naukowych ze względu na ich wysoką dokładność i stabilność, np. w chromatografii, spektrometrii i urządzeniach medycznych.
- Farmaceutyka: Czujniki RTD są wykorzystywane w procesach produkcji farmaceutycznej do precyzyjnej kontroli temperatury podczas sterylizacji, fermentacji i innych krytycznych procesów.
- Biotechnologia: Czujniki RTD znajdują zastosowanie w przemyśle biotechnologicznym do monitorowania temperatury w bioreaktorach, inkubatorach i innych urządzeniach wykorzystywanych w bioprzetwarzaniu i fermentacji.
- Przemysł przetwórczy: Czujniki RTD są szeroko stosowane w przemyśle przetwórczym, takim jak chemiczny, petrochemiczny oraz naftowo-gazowy do pomiaru temperatury w reaktorach, rurociągach, kolumnach destylacyjnych i innych urządzeniach przetwórczych.
- Monitorowanie środowiska: Czujniki RTD są stosowane w systemach monitorowania środowiska do pomiaru temperatury w stacjach pogodowych, komorach klimatycznych i urządzeniach do monitorowania środowiska.
Wnioski
Wierzę, że po przeczytaniu powyższej treści w pełni zrozumiałeś różnice między termoparami i rezystorami termicznymi pod względem zasady działania, zakresu pomiaru temperatury, zastosowania, kosztu, liczby przewodów, dokładności itp. Zrozumienie tych różnic może pomóc nam w ich lepszym wykorzystaniu.
Lorentzzi® może dostarczyć wiele rodzajów czujników temperatury do danego zastosowania. Proszę skontaktuj się z nami w celu uzyskania profesjonalnej porady i pomocy w wyborze odpowiedniego czujnika temperatury spełniającego określone wymagania.
