RTDセンサーの動作原理とその応用

センサーは、電子、電気、機械の機器が外部環境と相互作用するために使用するデバイスです。これらは、電圧、電流、加速度などのさまざまなタイプの物理現象を測定するために使用されます。センサーは、これらの物理量を測定するためにさまざまな原理を利用します。圧電効果は電圧と電流の測定に使用され、ホール効果は磁束密度の測定に使用されます。RTD–抵抗温度検出器は、導体の温度と抵抗の関係を使用して温度を測定する温度検出センサーです。このセンサーは熱電対を急速に置き換えています。

RTDセンサーとは何ですか？

RTDという用語は測温抵抗体の略です。このセンサーは、測温抵抗体とも呼ばれます。このセンサーは、温度を測定するために使用されます。

通常、これらは、セラミックまたはガラスのコアに巻き付けられた、プラチナニッケルまたは銅製の細いワイヤーの長さとして入手できます。このセンサーは、ワイヤーの温度と抵抗の関係を利用して温度を測定します。

温度と抵抗の関係を使用することにより、温度の程度の変化に対して、センサーの抵抗値に発生した変化の量を見つけることができます。白金金属は、広範囲の温度にわたって安定した抵抗と温度の関係があります。

ニッケルの場合、温度の変化による抵抗の変化量は、300 ⁰ を超えると非線形になります。 C.さまざまな温度範囲での動作に基づいて、RTDで使用される細いワイヤーを作成するための材料が選択されます。

RTDはさまざまな形式で構築でき、場合によっては、安定性、精度、再現性の点で熱電対よりも優れています。 RTDを動作させるには電源が​​必要です。ゼーベック効果を使用して電圧を生成する熱電対とは異なり、RTDは電気抵抗を使用します。

動作原理

RTDセンサーの動作は、その構造に使用される材料の抵抗と温度の関係に基づいています。温度の1度あたりの上昇によって引き起こされる材料の抵抗値に見られる変化の量が測定され、それに応じてセンサーが較正されます。

抵抗要素は壊れやすく、常に絶縁が必要です。絶縁体のリード線がエレメントに取り付けられています。 250 ^o 未満の温度の場合 シリコンゴム、PVCなどのC絶縁体を使用しています。温度に対して化学的に不活性な金属合金は、測定ポイントとリードを収容するための保護シースとして使用されます。

0 ⁰ の温度から 変化が線形である温度値までのCは、センサーの温度範囲と見なされます。これは、センサーで使用されているワイヤーの材質によって異なります。プラチナを使用する場合、範囲は最大660 ⁰ です。 C.ニッケルは300 ⁰ 未満の温度に適しています C。

0 ⁰ 間の金属の抵抗と温度の関係の線形近似 Cおよび100 ⁰ Cは、センサーのワイヤーとして使用される金属の重要な特性と見なされます。

抵抗の温度係数は次のように与えられます

α=（R ₁₀₀ –r ₀ ）/（100 ⁰ C.R ₀ ）

Where R ₀ およびR ₁₀₀ は、温度0 ⁰ でのセンサーの抵抗です。 Cおよび100 ⁰ それぞれC。

RTDのアプリケーション

• RTDセンサーは、自動車でエンジン温度、オイルレベルセンサー、吸気温度センサーを測定するために使用されます。増幅器、トランジスタゲインスタビライザーなどの過熱を検知するための通信および計装において…
• RTDは、パワーエレクトロニクス、コンピューター、家庭用電化製品、食品の取り扱いと加工、産業用電子機器、医療用電子機器、軍事、航空宇宙で使用されています。

RTDの例

RTDセンサーの例としては、クーラントセンサー、トランスミッションオイルの温度などがあります。センサー、吸気温度センサー、火災検知器など。

精度と安定性により、RTDセンサーは産業用アプリケーションで熱電対に急速に取って代わりつつあります。 RTDは、より高い精度の値を提供できます。 RTDは、数時間の使用でのみ安定している熱電対と比較して、長年にわたって安定している可能性があります。コーヒーメーカーや携帯電話などの日常の電化製品にはRTDが存在します。 RTDのどのアプリケーションに出くわしましたか？