sensor RTD adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk memantau suhu gas atau cairan. Mereka datang dalam berbagai jenis termasuk film tipis, tembaga dan nikel. Beberapa jenis menggunakan resistor referensi, sementara yang lain menggunakan konfigurasi tiga sadapan. Sensor ini biasanya didasarkan pada prinsip resistif dan digunakan di berbagai industri.
Konfigurasi Tiga Timbal
Jenis sensor RTD yang paling umum adalah konfigurasi tiga kabel. Ini memberikan kombinasi yang baik antara kenyamanan dan akurasi. Meskipun mungkin tidak akurat untuk pengukuran suhu absolut, ini mengkompensasi kesalahan yang disebabkan oleh resistansi timbal.
Langkah pertama dalam sambungan tiga kabel adalah mengukur resistansi kabel. Dalam hal ini, resistansi lead menambah resistansi RTD. Akibatnya, resistansi yang dihasilkan di sirkuit dihitung.
Langkah kedua adalah mengurangi resistansi lead dari resistansi RTD untuk mendapatkan pembacaan RTD yang sebenarnya. Ini adalah cara terbaik untuk mencapai pengukuran RTD yang sebenarnya.
Kerugian dari metode ini adalah hanya efektif untuk pengukuran jarak pendek. Untuk memastikan kesalahan minimal, semua kabel harus memiliki panjang yang sama. Jika salah satu lead lebih pendek, kesalahan pengukuran akan lebih besar.
Keuntungan lain dari desain ini adalah penurunan tegangan tidak terpengaruh oleh resistansi timbal. Alasan untuk ini adalah bahwa arus lapangan sangat cocok. Namun, resistansi timbal dapat menjadi masalah ketika diperlukan sejumlah besar resistansi.
Terakhir, konfigurasi dua kawat adalah yang paling mudah dari ketiganya. Ini tidak terlalu efektif dalam aplikasi resistansi tinggi, tetapi bekerja dengan baik bila digunakan dengan loop kompensasi.
Meskipun konfigurasi dua kabel adalah yang paling sederhana, namun juga paling tidak efisien dalam memberikan hasil yang paling akurat. Untuk pengukuran suhu, desain ini mungkin memberi Anda pembacaan yang terlalu tinggi karena resistansi tambahan dari kabel.
tembaga atau nikel
Sensor RTD digunakan untuk mengukur suhu dalam berbagai aplikasi industri. Mereka dapat diandalkan di lingkungan yang keras. Instrumen ini bekerja dengan prinsip sederhana mentransfer panas ke resistor. Saat panas meningkat, resistensi juga meningkat.
Bergantung pada jenis logam yang digunakan untuk membuat RTD, rasio ketahanan terhadap suhu akan berbeda-beda. Secara umum, semakin tinggi resistansinya, semakin akurat pembacaannya. Namun, keakuratan juga dapat dipengaruhi oleh kualitas kabel yang digunakan untuk membuat RTD.
Tembaga dan nikel umumnya digunakan dalam sensor RTD. Keduanya relatif murah dan menawarkan linearitas dan ketahanan korosi yang baik. Dibandingkan dengan platinum, mereka kehilangan keakuratannya pada suhu tinggi.
Tembaga lebih stabil daripada nikel. Biasa digunakan untuk mengukur suhu belitan motor dan generator. Platinum, sebaliknya, kebal terhadap oksidasi dan korosi.
Tembaga lebih murah dibandingkan elemen RTD lainnya. Ini membuatnya menjadi pilihan populer. Biasanya, tembaga digunakan untuk aplikasi suhu rendah dan nikel untuk aplikasi suhu tinggi.
Nikel adalah logam inert secara kimiawi. Ini adalah logam yang relatif murah yang cocok untuk aplikasi industri yang kurang kritis. Ini memiliki rentang suhu yang sangat sempit dibandingkan dengan logam lainnya.
Kurva resistansi untuk setiap logam bervariasi dengan kemurnian logam tersebut. Oleh karena itu, penting untuk memilih komponen dengan rasio resistansi yang tinggi. Nilai R0 yang lebih tinggi akan memudahkan pengukuran resistansi secara akurat.
Platinum memiliki koefisien suhu yang sangat tinggi. Itu dapat diproduksi menggunakan dua atau tiga kabel. Meskipun platinum bisa sangat mahal, itu adalah bahan pilihan untuk RTD.
film
Sensor RTD film tipis digunakan untuk mengukur suhu di berbagai bidang. Mereka tahan lama, kuat dan solusi hemat biaya. Jenis dan ukuran resistor tersedia dalam berbagai variasi dan dapat dirancang secara fleksibel untuk berbagai aplikasi.
Biasanya, lapisan logam tipis diletakkan di atas substrat keramik. Substrat kemudian dilapisi mikro dengan lapisan kaca untuk ketahanan ekstra. Selain itu, lapisan pelindung biasanya diterapkan pada casing logam.
Kawat resistif kemudian dibentuk menjadi gulungan kecil dan dipasang di dalam badan keramik. Ini memberikan tekanan mekanis minimal dan memungkinkan pengukuran yang akurat.
Platinum umumnya digunakan dalam pembuatan sensor RTD. Mereka dikenal karena linearitasnya yang tinggi, yang berarti perubahan resistansi sama persis dengan perangkat. Namun, kemurnian platina dapat mempengaruhi keakuratan pembacaan.
Tembaga adalah bahan lain yang umum digunakan dalam konstruksi sensor RTD. Ini memiliki linearitas yang baik dan ketahanan korosi yang baik. Namun, ia memiliki kisaran suhu yang terbatas.
Nikel juga digunakan dalam pembuatan sensor RTD. Nikel memiliki hambatan listrik yang baik, tetapi linearitasnya sedang.
Platinum adalah pilihan paling akurat, dengan koefisien suhu positif terbesar. Komponen tembaga dan nikel juga tersedia, tetapi perubahan resistansinya tidak konsisten pada suhu yang lebih tinggi.
Persimpangan dingin dari sensor RTD biasanya berupa selubung logam yang terbuat dari Inconel atau baja tahan karat. Berbagai colokan atau jack tersedia untuk sambungan dingin sensor. Ini biasanya terhubung ke elemen penginderaan menggunakan penyolderan atau penyolderan.
Sensor RTD film tipis dapat dibuat dengan selubung baja tahan karat berdiameter 2 mm. Komponen-komponen ini kemudian diselesaikan dengan pemotongan laser, pengelasan atau sablon.
Resistensi referensi
Resistor referensi dari sensor RTD adalah bagian penting dari sistem pengukuran suhu. Sensor mengubah resistansi menurut suhu, dan perangkat mengukur resistansi ini untuk menghasilkan tegangan rangkaian terbuka. Ada beberapa nilai resistor standar yang tersedia yang bervariasi tergantung pada jenis RTD yang digunakan.
Nilai resistansi nominal yang paling umum adalah 100 ohm. Platinum adalah bahan unsur umum untuk RTD karena ketahanan dan stabilitas kimianya. Ini memiliki rentang suhu operasi yang luas.
Platinum secara luas standar dan kurang rentan terhadap kontaminasi. Namun, suhu komponen dapat mempengaruhi keakuratan pengukuran. Selain itu, kawat platina sangat murni dan memiliki reproduktifitas karakteristik kelistrikan yang sangat baik.
Banyak aplikasi membutuhkan banyak RTD. Karena kerumitan RTD, penting untuk memahami cara mengemudikannya dengan benar.
Salah satu metode yang paling umum adalah menggunakan sumber arus. Hal ini memungkinkan untuk kompensasi penurunan tegangan yang lebih langsung. Namun, metode antarmuka harus disesuaikan dengan aplikasi.
Metode lain adalah dengan menggunakan antarmuka dua kabel. Dua lead menghubungkan catu daya ke RTD. Lead juga berkontribusi pada resistansi sirkuit. Namun, arahan ini dapat berdampak signifikan pada akurasi pembacaan.
Saat memilih antarmuka dua kabel, perancang harus mempertimbangkan resistansi elemen penginderaan dan kabel penghubung. Kegagalan untuk mengkompensasi resistansi timbal menghasilkan kesalahan besar dalam pembacaan.
Saat menentukan antarmuka RTD, perancang harus memilih sistem yang dapat menghilangkan efek resistensi timbal. Beberapa desain menggunakan sistem empat kabel, yang memberikan akurasi lebih tinggi dalam menghilangkan resistansi timbal.
Standar toleransi
Ada beberapa jenis standar toleransi untuk sensor RTD. Memilih yang tepat tergantung pada aplikasinya.
Langkah pertama adalah menentukan kisaran suhu di mana Anda berencana menggunakan sensor. Paling umum, ini dilakukan dengan memilih bahan perpindahan panas. Anda juga perlu mempertimbangkan jenis elemen penginderaan yang Anda gunakan. Jenis elemen penginderaan tertentu lebih akurat daripada yang lain.
Ada dua jenis kabel utama yang digunakan dalam sensor RTD. Ini termasuk koneksi tiga kabel dan koneksi empat kabel. Kedua koneksi memerlukan pertimbangan khusus karena resistensi timbal yang terlibat.
Dalam kebanyakan kasus, RTD yang paling akurat adalah yang memenuhi satu atau beberapa kriteria berikut. Umumnya, semakin tinggi akurasinya, semakin mahal harga sensornya. Juga umum untuk menemukan sensor dengan presisi fraksional, tetapi ini tidak selalu memungkinkan.
RTD akurasi tinggi sering digambarkan sebagai sebagian kecil dari akurasi Kelas B. Ini adalah indikasi yang baik bahwa pabrikan memahami sumber kesalahan.
Elemen RTD itu sendiri biasanya terbuat dari film tipis platina atau platina. Ini memiliki koefisien suhu 0,385 ohm per derajat Celcius. Meskipun terlihat jelas, sebenarnya ada banyak variasi dalam koefisien temperatur ini.
Salah satu standar toleransi yang paling umum digunakan untuk sensor Pt100 adalah kurva DIN. Kurva ini menentukan karakteristik resistansi dan temperatur dari sensor 100 O.
Pengukur aliran elektromagnetik
Kami memiliki peralatan pengujian canggih dan lengkap di industri, laboratorium pengujian fisik, peralatan kalibrasi tekanan otomatis, peralatan kalibrasi suhu otomatis, dll. Peralatan di atas dapat sepenuhnya memastikan penyediaan produk akhir presisi tinggi kepada pelanggan, dan dapat memastikan bahwa pelanggan dapat memenuhi persyaratan pengujian menyeluruh untuk sifat fisik dan kimia bahan, pengujian dimensi geometris presisi tinggi, dll.
Pengukur aliran elektromagnetik
Kami memiliki peralatan pengujian canggih dan lengkap di industri, laboratorium pengujian fisik, peralatan kalibrasi tekanan otomatis, peralatan kalibrasi suhu otomatis, dll. Peralatan di atas dapat sepenuhnya memastikan penyediaan produk akhir presisi tinggi kepada pelanggan, dan dapat memastikan bahwa pelanggan dapat memenuhi persyaratan pengujian menyeluruh untuk sifat fisik dan kimia bahan, pengujian dimensi geometris presisi tinggi, dll.
