工业温度测量中的RTD温度传感器常见问题

关于 RTD温度传感器如何通过跟踪金属线电阻变化来测量温度变化的问答。金属线的电阻值是已知的，因此电阻值变化是温度变化的准确代表。 电阻温度检测器 (RTD) 是一种基于金属电阻器的温度传感器，其电阻值随温度变化而变化。有时也称为电阻温度计，RTD温度传感器 通常用于实验室和工业应用，因为它们可以在很宽的温度范围内提供准确、可靠的测量。

RTD温度传感器 是如何工作的？
RTD 传感器中的金属线具有相对于温度变化的已知电阻变化，因此 RTD 传感器可以输出温度变化的精确测量值。该读数要么直接发送到本地显示器，要么发送器将读数发送到远程控制位置。

RTD 的优点和缺点是什么？
优点：

在很宽的温度范围内进行准确、可靠的温度测量
比热电偶、双金属温度计和数字温度计更易于安装、校准和维护
与其他温度测量技术相比，读数高度稳定、可重复
缺点：

成本大约是热电偶的两倍
不能在高于 900–1000°F (482–538°C) 的温度下使用
容易受到振动或意外损坏

有哪些不同类型的 RTD温度传感器？
当今工业应用中通常使用三种类型的 RTD温度传感器：

绕线 RTD元件包括一根金属线——通常是铂，但也有铜或镍——缠绕在玻璃或陶瓷线轴上并用玻璃密封。
部分支撑的绕线 RTD元件是通过插入并连接到陶瓷绝缘体孔的一侧的小线圈线圈制成的。
在薄膜 RTD元件中，一层薄薄的铂或金属玻璃浆料沉积在陶瓷基板上。这些传感器提供zui高的精度和zui长的使用寿命，但通常比其他两种类型更昂贵。

为什么铂是 RTD温度传感器中zui常用的金属？
这种贵金属具有多种有益特性：

它是化学惰性的。
它具有近乎线性的温度与电阻关系。
它的电阻温度系数大到足以产生可测量的电阻随温度变化的变化。
稳定性高；铂金的电阻随时间变化很小。
两线、三线和四线 RTD 之间有什么区别？

使用的电线数量越多，RTD 就越准确。

对于两线 RTD 元件，提供激励电流的两根导线和测量电压的两根导线是相同的。
现代工业应用中zui常见的类型，三线 RTD 使用惠斯通电桥测量电路来补偿铜引线的电阻（铜因为它比铂主线便宜）。两条主线 A 和 B 的长度相同，通常由铂制成。这是因为惠斯通电桥必须使导线 A 和 B 的阻抗（每条都充当电桥的另一条腿）相互抵消，然后导线 C 可以充当具有微安电流的感测引线。
四线 RTD 可以更完全地补偿导线的电阻，而导线长度则是一个不太重要的约束条件。这仅以少量铜延长线的成本提供了显着提高的精度。
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