سنسور RTD چیست و چه کاربردهایی دارد؟ انواع سنسور RTD (آر تی دی) چیست؟ در این مطلب قصد داریم کلیه موارد درباره این نوع از تجهیزات اندازه گیری دما را به طور کامل برای شما عزیزان بیان کنیم. از شما دعوت می کنیم که تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید. این مطلب به مخاطبان علاقه‌مند به تکنولوژی های اندازه‌گیری دما، مهندسان برق، محققان و علاقمندان به حوزه‌های مرتبط با سنسورها و اندازه‌گیری‌های الکترونیکی توصیه می‌شود.
سنسور RTD چیست؟
سنسور RTD یا کاوشگر دمای مقاومتی (Resistance Temperature Detectors) از جمله سنسورهای مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف است. این سنسورها بر اساس تغییرات مقاومت الکتریکی با تغییر دما عمل می‌کنند و دارای دقت و پایداری بسیار بالایی هستند. در این از حسگر دما، مقاومت الکتریکی ماده مقاومتی (معمولاً پلاتین) که در داخل سنسور قرار دارد، با تغییرات دما تغییر می‌کند. با اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی، می‌توان دمای محیط را به راحتی اندازه گیری کرد.
نکته مهم: آشکارساز دمای مقاومتی (RTD)، در واقع یک سیم خاص است که مقاومت آن با دما تغییر می کند، معمولاً مواد RTD شامل مس، پلاتین، نیکل و نیکل / فروآلیاژ است. حسگر مقاومتی RTD، ممکن است یک سیم یا فیلم نازک باشد که روی یک ساختار سرامیکی با آبکاری یا کندوپاش پوشانده شده است. ویژگی مقاومت-دمای RTD به سه فلزی اشاره دارد که دارای مقاومت بالایی هستند. دمای پلاتین 650 درجه سانتیگراد، مس 120 و نیکل 300 درجه سانتیگراد است. برخلاف حسگر دما ترموکوپل، نیازی به اتصال ندارد.
سنسور RTD چگونه کار می کند؟
اصل عملکرد سنسور RTD بر اساس رابطه (دما-مقاومت) است. زمانیکه میزان دما افزایش می‌یابد، ماده مقاومتی درون سنسور نیز گرم و مقاومت الکتریکی آن افزایش می‌یابد. بالعکس، زمانیکه دما کاهش می یابد، مقاومت الکتریکی سنسور کاهش می‌یابد. این رابطه بین دما و مقاومت الکتریکی به صورت غیرخطی بوده و می‌توان با استفاده از آن دما را با دقت بالا تعیین کرد. برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی سنسور RTD، یک جریان ثابت از طریق حسگر دما مقاومتی عبور می‌کند. با اندازه‌گیری ولتاژ ایجاد شده در سنسور و استفاده از قانون اهم (Ohm’s Law) و رابطه دما-مقاومت، مقاومت الکتریکی و در نتیجه دما محاسبه می‌شود.
نکته مهم: سنسورهای RTD معمولاً از ماده مقاومتی پرکاربردی به نام پلاتین استفاده می‌کنند. پلاتین به دلیل ویژگی‌هایی مانند پایداری شیمیایی، دمای بالا و دقت بالا در اندازه‌گیری دما، برای ساخت سنسورهای RTD مناسب است.
در نتیجه، با اندازه‌گیری تغییرات مقاومت الکتریکی سنسور RTD، می‌توان دما را با دقت بالا تعیین کرد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود سنسورهای RTD در برنامه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق دما و کنترل آن است، استفاده شوند.
کاربردهای RTD در صنایع
- ✔ در صنعت خودرو و هوافضا برای اندازه گیری دمای موتور استفاده می شود
- ✔ سنجش دمای تقویت کننده ها و ترانزیستورها را در صنعت ارتباطات
- ✔ کمک به جابجایی و فرآوری مواد غذایی در صنایع غذایی.
- ✔ الکترونیک صنعتی مانند کامپیوتر و لوازم الکترونیکی مصرفی مانند فر.
- ✔ الکترونیک پزشکی
- ✔ صنایع نفت و گاز، پالایش و پتروشیمی
- ✔ صنایع قولاد و معدن
- ✔ صنایع خودروسازی
- ✔ صنایع الکترونیک
- ✔ صنایع داروسازی
انواع RTD (آر تی دی)
در ادامه قصد داریم انواع سنسور RTD را از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار دهیم. این تجهیزات می‌توانند براساس تفاوت در نوع ماده مقاومتی که در آنها مورد استفاده قرار می گیرد، به انواع مختلفی تقسیم بندی شوند. در ادامه، به برخی از انواع معمول آر تی دی ها اشاره خواهیم کرد:
سنسور PT100
سنسور PT100 یکی از رایج‌ترین انواع سنسورهای RTD است. در این نوع، ماده مقاومتی که برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود، پلاتین است. یک سنسور PT100 دارای مقاومت 100 اهم در 0 درجه سانتیگراد است و با افزایش دما، مقاومت آن افزایش می‌یابد.
مطلب پیشنهادی: سنسور PT100 چیست؟
سنسور PT500
سنسور PT500 نیز از ماده مقاومتی پلاتین تشکیل شده است، اما دارای مقاومت 500 اهم در 0 درجه سانتیگراد است. این نوع سنسور معمولاً در برخی از کاربردهای خاص و در صنایعی که نیاز به دقت بالاتری در اندازه‌گیری دما دارند، استفاده می‌شود.
سنسور PT1000
سنسور PT1000 نیز از ماده مقاومتی پلاتین استفاده می‌کند، اما در این حالت مقاومت آن در 0 درجه سانتیگراد 1000 اهم است. سنسور PT1000 نسبت به PT100 دارای مقاومت بیشتری است و این می‌تواند بهبودی در دقت اندازه‌گیری دما ایجاد کند.
سنسور PT10000
سنسور PT10000 نیز از پلاتین به عنوان ماده مقاومتی استفاده می‌کند. با این حال، مقاومت آن در 0 درجه سانتیگراد 10000 اهم است. این نوع سنسورها در کاربردهایی که نیاز به دقت بسیار بالا در اندازه‌گیری دما و محدوده دمای وسیعی دارند، استفاده می‌شوند.
نتیجه گیری
در این مقاله به طور کامل درباره موضوع سنسور RTD چیست، چگونه کار می کند، چه انواعی دارد و کاربردهای آن صحبت کردیم. اگر سوالی درباره موضوع مقاله دارید، در بخش نظرات همین مقاله حتماً آن را بیان کنید.
