Was ist Widerstandsthermometer: Konstruktion und Funktionsweise

Ein Thermometer ist ein Gerät, das zur Temperaturmessung verwendet wird. Ein Widerstandsthermometer ist eine Art Thermometer, mit dem äußerst genaue Ergebnisse erzielt werden können. Die Temperatur wird durch Messung der Widerstandsänderung gemessen. Das Thermometer besteht aus einem Platindraht, der in Glasfühler steckt. Das Gerät wird evakuiert, um einen unnötigen Temperaturanstieg zu vermeiden. Das Gerät ist extrem zerbrechlich und wird daher in Schutzsonden aufbewahrt. Sie haben eine extrem hohe Genauigkeit und ersetzen Thermoelemente in der Industrie. Es hat verschiedene wichtige Anwendungen und wird in verschiedenen Branchen verwendet, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Was ist ein Widerstandsthermometer? Ein Widerstandsthermometer wird zur Temperaturmessung verwendet. Er wird auch als Widerstandstemperaturdetektor bezeichnet. Ein RTD ist im Grunde ein Sensor, der aus einem feinen Draht besteht, der um ein Glas- oder Keramikmaterial gewickelt ist, und es werden auch verschiedene andere Konstruktionen verwendet. Der verwendete Draht besteht typischerweise aus Kupfer, Nickel oder Platin. Das bei der Konstruktion dieses Thermometers verwendete Material weist eine genaue Widerstands- und Temperaturbeziehung auf, die bei der Temperaturmessung verwendet wird.  WiderstandsthermometerWiderstandsthermometer-SchaltungDie Widerstandsthermometer-Schaltung ist im Grunde eine Wheatstone-Brückenschaltung. Es handelt sich jedoch nicht gerade um eine Wheatstone-Brücke, sondern um eine Modifikation der Schaltung. Es ist mit einem Arm der Wheatstone-Brücke verbunden, wie in der Abbildung gezeigt:Widerstandsthermometerschaltung Die Widerstände R1 und R2 sind feste Widerstände und R3 ist der variable Widerstand. Rt ist der Detektorwiderstand, der in der Schaltung verwendet wird. Im symmetrischen Zustand ist Rt = (R2 / R1) * R3Wenn R1 = R2 Rt = R3Der verwendete variable Widerstand ist nichts anderes als ein einstellbares Potentiometer. Die Widerstände, die wir in der Schaltung verwenden, bestehen aus Manganin. Dies liegt daran, dass Manganin den niedrigsten Temperaturkoeffizienten hat und die Temperatur nicht unnötig ansteigt. Es gibt einige Dinge, die wir bei der Auslegung der Schaltung des Widerstandsthermometers beachten müssen: Wir verwenden Anschlussdrähte zum Anschluss des Widerstandsthermometers zu unserer Schaltung. Bei Temperaturschwankungen ändert sich also auch der Widerstand der Wheatstone-Brückenschaltung entsprechend. Um dies zu vermeiden, müssen wir einen angemessenen Abstand zwischen der Messstelle und der Stelle einhalten, an der das Widerstandsthermometer in den Stromkreis eingebaut werden soll. Der durch das Thermometer fließende Strom kann zu einer Erwärmung führen, die zu einem erheblichen Temperaturanstieg führt im Kreislauf. Dies ist eine unvermeidliche Situation. Um diesen Zustand zu vermeiden, müssen wir jedoch bei der Empfindlichkeit unseres Instruments Kompromisse eingehen. Wenn wir den durch dieses Thermometer fließenden Strom reduzieren, verringert sich auch die erzeugte Wärme zusammen mit der Empfindlichkeit. Wir können die Situation jedoch mit der richtigen Verstärkung verbessern. Der Temperaturanstieg kann durch die Formel dargestellt werden: ∆T = P / PdWobei ∆T = Temperaturanstieg in ⁰CP = Verlustleistung in RTD in WattPd = Verlustkonstante des RTD in W/ ⁰CDie Gleichung für WiderstandsthermometerWie wir wissen, ist die Die Beziehung zwischen Widerstand und Temperatur kann durch die Gleichung angegeben werden: Rt = Ro (1 + αt + βt2 + ϒt3 ———) Daher kann Rt aus der obigen Gleichung berechnet werden als: Rt = Ro (1 + αt + βt2 )Für reines Platin,α = 3.94 Χ 10-3 /⁰Cβ = – 5.8 Χ 10-7 /(⁰C)2Wir können die obige Gleichung schreiben als:Rt = Ro (1 + C tpt)C = mittlere Widerstandstemperatur Koeffizient zwischen 0 ⁰C und 100 ⁰C.tpt = Platin-Temperaturkoeffizientund wird durch tpt = [(Rt – Ro ) / (R100 – Ro)] * 100: Rt, Ro, R100 sind der Widerstand bei t ⁰C, 0 ⁰C, 100 ⁰CThe Intervall des Thermometers wird mit R100 – Ro bezeichnet )}δ = konstantδliegt zwischen 100 und 2. Der Temperaturbereich eines Platin-Widerstandsthermometers liegt zwischen 100 ⁰C bis 650 ⁰C. Funktionsprinzip Der Widerstand eines Leiters hängt von Temperaturschwankungen ab. Wenn die Temperatur des Metalls ansteigt, verursacht dies eine Zunahme der Schwingungsamplitude der Atomkerne des Metalls. Dies bewirkt eine Erhöhung der Kollisionswahrscheinlichkeit der freien Metalle, die auf der Metalloberfläche vorhanden sind. Dies führt zu einer Erhöhung des Widerstandes des Materials mit anschließender Temperaturerhöhung. Genau so funktioniert das Widerstandsthermometer. Der Temperaturfühler besteht aus Kupfer, Wolfram, Nickel oder Platin. Platin ist jedoch aufgrund seines stabilen Temperatur-Widerstands-Verhältnisses für diesen Zweck am besten geeignet. Aufbau eines WiderstandsthermometersEin Platin-Widerstandsthermometer besteht aus einer Platinwendel, die sich in einem Kreuzrahmen befindet. Die gesamte Anordnung legen wir in ein Vakuumrohr aus Edelstahl. Die Spulenanordnung erzeugt bei Temperaturerhöhung nur eine sehr geringe Dehnung. Dies kann zu einer unerwünschten Widerstandsänderung führen. Für den Aufbau muss der reine Platindraht verwendet werden. Die Reinheit des Platins kann mit der Formel R100 /Ro bestätigt werden. Bei reinem Platinmaterial muss der Wert größer als 1.390 sein.Vor- und NachteileDie Vorteile sindEs liefert ein genaues Ergebnis Es wird in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendetEs bietet Ihnen einen großen Betriebsbereich.Die Nachteile sindDie Empfindlichkeit von Platin ist extrem geringer für eine kleine Temperaturänderung Die Reaktionszeit ist ziemlich langsam Widerstandsthermometer-AnwendungenDie Anwendungen werden in der Automobilindustrie verwendet, um die Temperatur von Motoröl zu messenIn der Kommunikation und Instrumentierung verwendet, um die Temperaturen von Verstärkern, Stabilisatoren usw. zu messen Häufig gestellte Fragen1). Wie misst das Widerstandsthermometer die Temperatur? Es misst die Temperatur, indem es die Widerstandsänderung in Bezug auf die Temperaturänderung des Stromkreises misst2). Was ist der Bereich von Widerstandsthermometern?Der Temperaturbereich liegt zwischen -200 ⁰C bis 1000⁰C. 3). Wie genau ist ein Platin-Widerstandsthermometer? Es bietet eine hervorragende Genauigkeit über einen weiten Temperaturbereich.4). Wie funktioniert ein Platin-Widerstandsthermometer?In einem Platin-Typ wird der Strom durch einen Stromkreis geleitet und die Temperatur wird durch Messen der Spannung über dem Stromkreis gemessen. Die Widerstandsänderung wird dann verwendet, um die Temperatur zu messen. 5). Welche Art von Metallen wählen wir für die Herstellung von Widerstandsthermometern?Metalle wie Kupfer, Nickel und Platin werden verwendet, die genaue Temperatur-Widerstands-Verhältnisse aufweisen. Daher haben wir hier alle wichtigen Details in Bezug auf eine Übersicht über das Widerstandsthermometer erwähnt. Wie Sie sehen, ist es aus industrieller Sicht ein sehr wichtiges Gerät. Es hat endlose Anwendungen. Wenn Sie wichtige Eigenschaften dieses Instruments kennen, lassen Sie es uns wissen. Hier ist eine Frage an Sie, welche Arten von Widerstandsthermometern gibt es?

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