Grundlagen zu RTDs und Thermoelementen
F: Was ist ein RTD?
A: Ein RTD (Resistance Temperature Detector) ist ein Sensor, dessen Widerstand sich ändert, wenn sich seine Temperatur ändert. Der Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur des Sensors. Das Verhältnis Widerstand versus Temperatur ist bekannt und im Laufe der Zeit wiederholbar.
Ein RTD ist ein passives Gerät. Er produziert nicht selbst ein Ausgangssignal. Externe elektronische Geräte werden verwendet, um den Widerstand des Sensors zu messen, indem schwacher elektrischer Strom durch den Sensor geleitet wird, um eine Spannung zu erzeugen.
Weitere Informationen erhalten Sie unter: Wissenswertes zu RTDs
F: Was ist ein Thermoelement?
A: Ein Thermoelement ist ein Gerät, das aus zwei verschiedenen Leitern (in der Regel Metalllegierungen) besteht, die eine Spannung erzeugen, die proportional zu einem Temperaturunterschied zwischen beiden Enden des Aderpaars ist. Im Gegensatz zu den meisten anderen Methoden der Temperaturmessung sind Thermoelemente selbst angetrieben und benötigen keine Anregung.
Mehr erfahren: Thermoelementtypen
F: Was ist der Unterschied zwischen einem RTD und einem Thermoelement?
A: Die drei Hauptunterschiede zwischen RTDs und Thermoelementen sind der Temperaturbereich, die Genauigkeit/Stabilität und die Reaktionszeit.
Temperatur:
- RTD: kleinerer Temperaturbereich: –200 bis 600 °C
- Thermoelement: größerer Temperaturbereich: –200 bis 2000 °C
Genauigkeit/Stabilität:
- RTD: In der Lage, eine höhere Genauigkeit zu bieten und über Jahre hinweg eine kontinuierliche Stabilität zu halten.
- Thermoelement: Weniger Genauigkeit und mögliche Verschiebung in kürzeren Zeiträumen.
Reaktionszeit:
- RTD: 1 bis 7 Sekunden
- Thermoelement: weniger als eine Sekunde
Mehr erfahren: RTDs versus Thermoelemente
F: Welche Art von Temperatursensor sollte ich für meine Anwendung verwenden?
A: Die Art des Temperatursensors ist in erster Linie von zwei Faktoren abhängig:
1. Erstens: Davon, ob Sie derzeit Prozesssteuergeräte verwenden. Wenn Sie zur Zeit über ein Prozesssteuerungssystem verfügen, bestimmen die Geräte, die Sie verwenden, die Art des Sensors, den Sie benötigen.
2. Zweitens: Davon ob Sie ein neues Prozesssteuerungssystem aufbauen. Wenn Sie ein neues Steuerungssystem einrichten, empfehlen wir, einen 100-Ohm-Platin-RTD zu verwenden, aufgrund seiner Verfügbarkeit sowie der großen Auswahl an Steuerungs- und Überwachungsgeräten, die für diese Art von Sensoren auf dem Markt erhältlich sind.
F: Was ist der Vorteil zwischen der Verwendung von drei oder zwei Zuleitungsdrähten?
A: Zuleitungsdrähte verzerren den Widerstand und somit die Temperaturwerte. Je länger die Zuleitungsdrähte sind, desto höher ist der Widerstand, den sie ermitteln, was dazu führt, dass sie eine höhere Temperatur ausgeben als die tatsächliche Temperatur, bei der Sie den Messversuch durchführen. Durch das Hinzufügen eines 3. Zuleitungsdrahts kann dieser den Ausgabeffekt der ersten beiden Zuleitungsdrähte aufheben.
F: Warum gibt es verschiedene Alpha-Kurven für das Platin-RTD-Element?
A: Verschiedene Behörden oder Organisationen (z. B. Regierung, Industrie und Handel) haben Kurven definiert, um einen Standard zu entwickeln, nach dem alle Hersteller arbeiten können. Manche wurden von einzelnen Herstellern auf der Grundlage ihrer eigenen Fähigkeiten entwickelt, um eine reproduzierbare Kurve anzubieten.
F: Woher weiß ich, welche Alpha-Kurve ich verwenden muss?
A: Bei der Auswahl einer Kurve für eine bestimmte Anwendung sind bestimmte Aspekte zu beachten: 1. Bestehende oder vorgeschlagene Instrumentierung. Der Sensor und die Sensoreingangskurven müssen übereinstimmen. 2. Kosten. Es kann teurer sein, eine 0,003926 Kurve zu erreichen als eine 0,003850 Kurve.
F: Wann brauche ich einen Geber?
A: In folgenden Situationen lohnt es sich, einen Geber zu benutzen:
1. Zur Verstärkung des Ausgangssignals der Sensoren. Dies ist dann wichtig, wenn sich der Sensor weit weg von der Instrumentierung befindet oder wenn elektrisches Rauschen entsteht, das die Sensorausgabe verzerrt.
2. Um die Funktionalität der Temperaturmessung zu verbessern.
3. Um das Sensorsignal in Standardsignale wie 0-20, 4-20 mA umzuwandeln.
F: Was sind die Hauptunterschiede zwischen Dünnschicht-Elementen und mit Draht umwickelten Elementen?
A: Ein Dünnschichtelement wird durch die Verwendung einer hochentwickelten Technologie namens Photolithographie hergestellt. Diese Technologie ermöglicht es, das Sensorelement robuster, kleiner, genauer und kostengünstiger als herkömmliche drahtumwickelte Elemente zu machen. Da die Fertigung von drahtumwickelten Elementen arbeitsintensiv ist, sind sie in der Regel teurer.
F: Was ist ein Element?
A: Ein Element ist das Bauteil, das die eigentliche Messung durchführt. Basierend auf der Funktion, die es erfüllen soll und der bei der Fertigung angewendeten Technologie, kann ein Element Spulen und/oder unterschiedliche Muster für die Signalbereitstellung haben, die dazu verwendet werden, die Veränderungen verschiedener Energieproportionen zu messen.
F: Was ist eine Kaltstelle?
A: Eine Abzweigungsstelle ist ein Punkt, an dem zwei verschiedene Metalle miteinander verbunden sind.
1. Kaltstellen (auch als Referenzpunkte bekannt) bestehen aus einer Thermoelementabzweigung, die auf einer bekannten und stabilen Temperatur gehalten wird. Die Standardtemperatur, die für diese Funktion verwendet wird, ist 0°C.
2. Heißstellen (auch als Messstellen bekannt): Eine Verbindungsstelle, die die Temperatur unbekannter Objekte oder Umgebungen erkennt.
F: Was sind die Vor- und Nachteile von geerdeten Thermoelementen?
A: Eine geerdete Stelle bringt die Verbindung mit der Verpackung, dem schützenden Metallgehäuse, in Kontakt. Dies ermöglicht eine schnellere Reaktionszeit. Eine geerdete Spitze ist jedoch anfällig für elektromotorische Kräfte in der Umgebung, die zu möglichen Fehlern in der Messung führen können. Eine nicht geerdete Stelle ist demnach eine Stelle ohne Kontakt mit dem Metallgehäuse. Daher hat sie eine langsamere Reaktionszeit, liefert aber mit geringerer Wahrscheinlichkeit falsche Werte.
