I sensori sono i dispositivi utilizzati dalle apparecchiature elettroniche, elettriche e meccaniche per interagire con l'ambiente esterno. Questi sono usati per misurare vari tipi di fenomeni fisici come tensioni, correnti, accelerazioni, ecc ... I sensori fanno uso di vari principi per misurare queste grandezze fisiche. Come l'effetto piezoelettrico viene utilizzato per misurare la tensione e la corrente, l'effetto Hall viene utilizzato per misurare la densità magnetica, ecc ... RTD - Rilevatore di temperatura a resistenza, è un sensore di rilevamento della temperatura che utilizza la relazione tra temperatura e resistenza del conduttore per misurare la temperatura. Questo sensore sta rapidamente sostituendo le termocoppie.
Cos'è un sensore RTD?
Il termine RTD sta per Resistance Temperature Detector. Questo sensore è anche noto come termometro a resistenza. Questo sensore viene utilizzato per misurare la temperatura.
Di solito, sono disponibili come una lunghezza di filo sottile in platino, nichel o rame, avvolto attorno a un nucleo in ceramica o vetro. Questo sensore utilizza la relazione temperatura / resistenza del filo per misurare la temperatura.
Usando la relazione temperatura Vs resistenza si può trovare l'entità della variazione avvenuta al valore di resistenza del sensore, per una variazione di grado nella temperatura. Il platino metallico ha una relazione resistenza-temperatura stabile in un'ampia gamma di temperature.
Per il nichel, la quantità di variazione della resistenza dovuta alla variazione di temperatura diventa non lineare, a una temperatura superiore a 3000C. In base al loro comportamento, a diversi intervalli di temperatura, i materiali vengono scelti per realizzare il filo sottile, che viene utilizzato in RTD.
Gli RTD possono essere costruiti in diverse forme e, in alcuni casi, sono migliori delle termocoppie per stabilità, precisione e ripetibilità. RTD richiede una fonte di alimentazione per funzionare. A differenza della termocoppia che utilizza l'effetto Seebeck per generare una tensione, l'RTD utilizza la resistenza elettrica.
Principio di funzionamento
Il funzionamento del sensore RTD si basa sul rapporto resistenza-temperatura del materiale utilizzato per la sua costruzione. Viene misurata la quantità di variazione del valore di resistenza del materiale causata dall'aumento della temperatura per grado e il sensore viene calibrato di conseguenza.
Sensore RTD
L'elemento resistivo è fragile, richiedono sempre l'isolamento. I cavi dell'isolante sono attaccati all'elemento. Per temperature inferiori a 250oVengono utilizzati isolanti C come gomma siliconica, PVC. Una lega metallica chimicamente inerte alla temperatura viene utilizzata come guaina protettiva per l'alloggiamento del punto di misura e dei conduttori.
Dalla temperatura di 00C fino a un valore di temperatura in cui la variazione è lineare, è considerato come l'intervallo di temperatura del sensore. Ciò dipende dal materiale del filo utilizzato nel sensore. Per il platino viene utilizzata la gamma fino a 6600C. Il nichel è adatto per temperature inferiori a 3000C.
L'approssimazione lineare della relazione resistenza-temperatura dei metalli tra 00C e 1000C è considerata come la caratteristica significativa del metallo che viene utilizzato come filo nel sensore.
Il coefficiente di resistenza della temperatura è dato come
α = (R100–R0) / (1000C.R0)
Dove R0e R100sono la resistenza del sensore alla temperatura 00C e 1000C rispettivamente.
Applicazioni di RTD
- Il sensore RTD viene utilizzato nel settore automobilistico per misurare la temperatura del motore, un sensore di livello dell'olio, sensori di temperatura dell'aria aspirata. Nella comunicazione e nella strumentazione per rilevare la sovratemperatura di amplificatori , guadagno transistor stabilizzatori , eccetera…
- RTD è utilizzato in elettronica di potenza, computer, elettronica di consumo, manipolazione e lavorazione di alimenti, elettronica industriale, elettronica medica, militare e aerospaziale.
Esempi di RTD
Alcuni degli esempi di sensore RTD sono il sensore del liquido di raffreddamento, la temperatura dell'olio della trasmissione. sensori, sensore temperatura aria aspirata, rivelatori incendio, ecc.
A causa della loro precisione e stabilità, RTD sensori stanno rapidamente sostituendo termocoppie nelle applicazioni industriali. RTD può fornire valori di precisione più elevati. L'RTD può essere stabile per molti anni rispetto al termocoppia , che rimane stabile solo per poche ore di utilizzo. Ci sono RTD presenti nei nostri apparecchi quotidiani come macchine da caffè, telefoni cellulari. Quale delle applicazioni di RST hai incontrato?
