Typ produktu
Odporové teplotní čidlo měří teplotu ze změny elektrického odporu svého měřicího prvku. Tento název popisuje spíš detekční součástku než hotový přístroj, a právě tento praktický rozdíl je podstatný: co se pod ním dodává, je prvek s vlastním bezprostředním chráněním a s přívodními vodiči, nikoli osazená sestava se závitem do procesu, svorkovou hlavicí a svorkovnicí.
Odporové teplotní čidlo měří teplotu ze změny elektrického odporu svého měřicího prvku. Tento název popisuje spíš detekční součástku než hotový přístroj, a právě tento praktický rozdíl je podstatný: co se pod ním dodává, je prvek s vlastním bezprostředním chráněním a s přívodními vodiči, nikoli osazená sestava se závitem do procesu, svorkovou hlavicí a svorkovnicí.
Právě proto je to správná volba ve dvou situacích. Tou první je případ, kdy má kupující vlastní tělo: lisované pouzdro z plastu, deska plošných spojů, soustružený kovový blok nebo tělo sondy vlastní konstrukce. Tou druhou je případ, kdy se měřicí prvek kupuje proto, aby se zabudoval do něčeho dalšího, nebo vyměnil uvnitř přístroje, který byl kolem vývodového prvku navržen, a kde by kompletní sestava s připojením do procesu byla špatný tvar i špatná cena.
Pod jedním nadpisem sedí dvě rodiny. Kovové prvky, u nichž je obvyklou volbou platina a známými označeními Pt100 a Pt1000, mají odpor, který při zahřívání roste a sleduje zveřejněnou křivku, již jeden prvek sleduje téměř stejně jako druhý. Polovodičové termistory, zejména s negativním teplotním součinitelem, mají odpor, který při zahřívání klesá, a mění se mnohem prudčeji v úzkém pásmu. Obojí jsou odporová teplotní čidla v doslovném smyslu a obojí se dodává jako vývodová součástka, ale v obvodu se navzájem nenahradí.
Ten rozdíl má obchodní cenu. Kupující, který potřebuje odečet, který drží stálost mezi přístroji a lze jej později ověřit, kupuje platinový prvek a platí si jeho křivku. Kupující, který potřebuje jemné rozlišení v úzkém pásmu, v termostatu, v akumulátorovém balíku nebo v domácním spotřebiči, kupuje termistor a zaplatí za něj zlomek ceny. Prodávat jeden za druhý je cesta, na které se to pokazí.
Odpor se s teplotou mění proto, že se mění elektrické chování materiálu. U kovu mřížka rozptyluje nosiče náboje tím více, čím silněji vibruje, takže odpor roste s teplotou způsobem, který je ve středním pásmu skoro lineární a řídí jej jediný součinitel, u platiny kolem 0,00385 na stupeň. U polovodičového termistoru se s teplotou mění počet dostupných nosičů náboje, a u typu se záporným součinitelem tento jev převažuje a odpor prudce klesá: změna na stupeň při pokojové teplotě je několikrát větší než u platinového prvku.
Prudkost je tím, čím se platí. Prudká křivka snadno rozliší malý přírůstek teploty, a proto se termistor hodí pro termostat, který musí držet úzké pásmo bez drahého převodníku. Stejná prudkost ale činí křivku silně nelineární v širokém pásmu, takže odečet musí být linearizován proti skutečnému prvku, nikoli proti zveřejněné standardní křivce. Platinový prvek je pozvolnější a pravidelnější, a právě to umožňuje, že je jeho křivka normalizována a že jeho odečty jsou srovnatelné mezi přístroji i v průběhu let.
Odpor přívodů je chyba, která lidi chytá; důvodem, proč konvence zapojení existuje, je právě ona. U dvouvodičového zapojení se odpor měděných přívodů přičte k odporu prvku a objeví se jako teplotní posun, který měřicí obvod nedokáže odlišit od měření. Trojvodičové zapojení vyruší vliv shodných přívodů, a proto je to obvyklý kompromis. Čtyřvodičové zapojení odpor přívodů z měření prakticky zcela vyloučí. Volba je rozhodnutím o měření a činí se spolu s prvkem, nikoli až potom.
Samoohřev je druhá chyba. Jakýkoli excitační proud v prvku rozptyluje výkon a výsledný nárůst teploty závisí na tom, jak rychle může teplo odcházet tělem samotného prvku a skrze cokoliv, na co je prvek upevněn. Malý prvek v klidném vzduchu se zahřívá více než tentýž prvek v proudící kapalině, takže přípustný excitační proud závisí na instalaci, nikoli na samotném prvku. Totéž je důvod, proč disipační konstanta, pokud se uvádí, je výpovědí o určených podmínkách, nikoli o obecné vlastnosti.
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Rozhodnutí | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
|---|---|---|
| Materiál prvku | Platina, nikl, měď, nebo polovodičový termistor se záporným či kladným součinitelem | Tvar křivky odpor-teplota, zda je normalizována, a tím i to, zda odečet dokáže zopakovat jiný přístroj nebo jej ověřit proti etalonu. |
| Jmenovitý odpor | Pro platinu 100 Ω, 1000 Ω a další; pro termistor několik kΩ při referenční teplotě | Odpor, který měřicí obvod musí rozlišit, a excitační proud, který může použít. Prvek 1000 Ω vyvine při stejném proudu čtyřikrát větší signál než prvek 100 Ω, což hraje tam, kde je odpor přívodů významný. |
| Třída tolerance | Třída nebo jakost, která určuje přípustnou odchylku při referenční teplotě a v celém rozsahu | Jak daleko smí prvek sedět od standardní křivky. Dva prvky stejné třídy si odpovídají těsně; bez udané třídy si dva prvky odpovídají jen poblíž referenční teploty. |
| Počet vodičů | Dva, tři nebo čtyři vodiče; a je-li prvkem termistor, prakticky vždy dva | Kolik odporu přívodů zůstává uvnitř odečtu. To je rozhodnutí, které nejčastěji odděluje odečet, který drží i při dlouhém běhu, od odečtu, který potichu selhává. |
| Provedení prvku | Drát navinutý na nosiči, tenký film na substrátu, nebo lisovaný či skleněně zapouzdřený korálek | Odolnost proti vibracím, jak rychle prvek reaguje, jak malý lze jej vyrobit a kolik z přesnosti sestavy v provozu přežije. |
| Ochrana a přívod | Nakrytý prvek, skleněné nebo pryskyřičné zapouzdření, kovová trubička a izolace a délka přívodních vodičů | Co prvek v provozu unese a jak se osadí do těla kupujícího. Teplotní stupeň izolace přívodů je samostatný limit, odlišný od rozsahu prvku, a velmi často právě on se dosáhne jako první. |
| Hledisko | Jak to ujasnit | Proč o výsledku rozhoduje |
|---|---|---|
| Zda si odečty musí rozumět mezi přístroji | Zeptejte se, budou-li se porovnávat dva body, bude-li se odečet opakovat později, nebo bude-li hodnota podrobena auditu. | To je otázka, která odděluje obě rodiny. Normalizovaná křivka je to, co činí shodu možnou, a termistor žádnou v použitelné toleranci nemá. |
| Rozsah, který se má pokrýt | Vezměte provozní rozsah a výkyvy a porovnejte je s linearitou dostupné křivky. | Platinový prvek pokrývá široký rozsah pozvolnou křivkou. Termistor rozliší jemně v úzkém pásmu a pak přestane být použitelný, protože změna odporu na stupeň se na krajích jeho rozsahu zhroutí. |
| Skutečně potřebné rozlišení | Uveďte nejmenší změnu teploty, kterou aplikace musí ukázat, nikoli nejmenší, kterou umí zobrazit přístroj. | Rozlišení se kupuje signálem a kvalitou převodu. Je-li požadavek hrubý, stačí platinový prvek a skromný převodník; je-li jemný v úzkém pásmu, je termistor levnější cestou k stejnému výsledku. |
| Vzdálenost k měřicímu obvodu | Změřte délku vedení a rozhodněte o počtu vodičů dřív, než se prvek objedná. | Odpor přívodů se u dvouvodičového obvodu přičítá k měření a vyrušit lze jej jen větším počtem vodičů. Rozhodnutí o vedení se dělá jednou, u prvku, a nelze je později dohnat softwarem. |
| Dostupná excitace | Zjistěte, kolik proudu měřicí obvod umí dodat a jaký výkon to v prvku rozptýlí. | Příliš malý proud a signál zanikne v šumu; příliš velký a prvek se zahřeje do chyby odečtu. Prvek s nízkým odporem je z obou shovívavější, a to je jeden z důvodů, proč jsou platinové prvky 1000 Ω běžné. |
| Jak se prvek osadí | Rozhodněte, zda se zalije, přitáhne, vsune do soustružené kapsy, nebo přitlačí k povrchu. | Tepelná cesta od prvku k tomu, co se měří, je součástí měření. Prvek s výbornou tolerancí a špatnou tepelnou cestou podává odečet svého okolí. |
| Certifikace a dohledatelnost | Uveďte, zda se certifikát vyžaduje a co má obsahovat. | U vývodového prvku je to ve většině případů samostatný nákup a musí se zajistit spolu s prvkem, ne přidat až potom, protože se váže na konkrétní dodanou součástku. |
odporové teplotní čidlo: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od odporového teplotního prvku |
|---|---|
| Odporová čidla teploty | Stejný měřicí princip dodaný jako hotová sestava: prvek v plášti, s připojením do procesu a se svorkovou hlavicí. Je-li požadavkem osazená a připojitelná sonda, nikoli součástka, je sestava úplnější specifikací a tato stránka je ta špatná. |
| Termočlánky | Generuje napětí, místo aby měnil odpor, takže nepotřebuje excitaci, reaguje rychle a snáší vyšší teploty. Čím platí, je stálost mezi přístroji, kterou poskytuje normalizovaná odporová křivka. |
| Teplotní vysílače | Čte prvek a převádí jej na výstup smyčky, a samo nic neměří. Je-li prvek dodán jako součástka, vysílač se obvykle umisťuje dál od něj, nikoli do hlavice. |
| Teplotní regulátory | Čtou prvek a táhnou ohřívač nebo chladič k žádané hodnotě. Je to místo, kde vývodový prvek nejčastěji končí, a právě regulátor musí být nastaven na křivku a počet vodičů prvku. |
| Digitální teploměry | Přenosný a hotový, s vlastním displejem a baterií, určený pro kontrolní měření na místě. Obsahuje nějaký prvek, ale nenahradí jej, protože nelze jej zabudovat do jiného přístroje ani ponechat v procesu. |
Dvě rodiny sdílejí název a téměř nic dalšího. Rozhodněte nejprve, zda musí být odečet mezi přístroji zopakovatelný, pak zvolte prvek, pak zvolte počet vodičů.
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
Dostupné produkty
Odporová teplotní čidla
Nerezová NTC termistorová sonda s prvkem 10 kΩ při 25 °C a konstantou B 3950 K, s přívodními vodiči a konektory pro řídicí desky a moduly sběru dat.
Také v kategorii Měření teploty
Všechny typy, pro které pod Měření teploty zpracováváme nabídku. I typ bez doposud vytvořeného odkazu zpracováváme - je popsán na Měření teploty přehled, a jakmile pro ni bude uveřejněn alespoň jeden model, dostane vlastní stránku.
Časté dotazy
Doslova ano: je to čidlo, jehož odpor udává teplotu, a název jej pokrývá. V běžném použití se ale zkratka ustálila na kovový prvek se normalizovanou, rostoucí křivkou, a takto to chápou většina lidí, takže stojí za to uvést, kterou rodinu chcete, místo spoléhat na termín. Chovají se jinak, specifikují se jinými hodnotami a bez změny měřicího obvodu se navzájem nenahradí.
Protože vodiče musí být připojeny k prvku a vyvedeny společně. Trojvodičový prvek má tři vodiče konstrukčně, a dvouvodičový obvod nedokáže z trojvodičového prvku vyrušený odpor přívodů získat zpět. Při dlouhém vedení nebo nízkém odporu prvku podá dvouvodičový prvek posun, který žádné ladění přístroje nedokáže odlišit od měření.
Jak daleko smí prvek ustoupit od standardní křivky při referenční teplotě a obvykle i jak tato přípustná odchylka roste v rozsahu. Nepokrývá odpor přívodů, samoohřev ani tepelnou cestu k médiu. To jsou členy, které obvykle udělají instalovaný odečet horším, než třída naznačuje, a jsou důvodem, proč je třída výchozím bodem, nikoli výpovědí o instalaci.
Nejméně, co měřicí obvod ještě rozliší bez šumu, protože každý proud v prvku rozptyluje výkon a zahřívá jej. Výsledný nárůst teploty závisí na tom, jak rychle teplo odchází, takže tentýž prvek snese větší proud v proudící kapalině než v klidném vzduchu. Je-li publikována disipační konstanta, popisuje určené podmínky, a bezpečná hodnota pro instalaci se musí dopočítat podle způsobu uchytení prvku.
Ano, a k tomu vývodový prvek slouží. Co pak kupující drží ve svých rukou, je tepelná cesta: jak je prvek přitažen nebo zalit, jak pevně dosedá na měřený povrch a jak velká část je odkryta. To vše rozhoduje o odečtu více než tolerance prvku, a proto dobrý prvek špatně osazený měří špatně.
Pošlete specifikaci a my potvrdíme odpovídající model, dostupnost a dodací lhůtu. Minimální odběr je 1 ks.
Žádost o cenovou nabídku
Pošlete technické údaje a my potvrdíme dostupnost, dodací lhůtu a podmínky. Zboží skladem odesíláme do 48 h; u specifikací na zakázku to obvykle trvá 2-10 dní. Minimální odběr je 1 ks.