Měření teploty · 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.
NTC termistorová teplotní sonda měří teplotu polovodičovým prvkem, jehož odpor s rostoucí teplotou klesá. Chování je opačné než u platinových prvků používaných v procesních odporových čidlech, a proto se tato rodina popisuje vlastní dvojicí čísel, nikoli označením Pt: odporem při referenční teplotě a konstantou B, která popisuje, jak strmě se odpor v rozsahu mění.
Varianta na této stránce je 10K, s jmenovitým odporem 10 kΩ při 25 °C a hodnotou B25/50 3950 K, obojím drženým na ±1 %. Snímací prvek je uložen v sondě z nerezové oceli 304 o rozměru 5×25 mm, vyveden přívodními vodiči a zakončen konektory XH-2P, takže sondu lze zapojit přímo do řídicí desky nebo modulu sběru dat, nikoli přivést na svorkovnici.
Protože odpor při 25 °C i konstanta B mají toleranci, jsou oba údaje, které řídicí deska potřebuje k linearizaci signálu, specifikovány, nikoli jen jmenovité. To je praktický rozdíl mezi sondou, která v termostatickém spotřebiči sleduje žádanou hodnotu, a takovou, která poblíž ní jen spíná.
Termistor je polovodič, jehož koncentrace nosičů se mění s teplotou, a u prvku se záporným teplotním součinitelem odpor s ohříváním klesá. Změna je strmá ve srovnání s kovovým prvkem, a z toho pramení jak jeho přednosti, tak jeho meze. V úzkém pásmu kolem pokojové teploty dává termistor velkou změnu odporu na malou změnu teploty, takže jednoduchý obvod rozliší jemný přírůstek. V širokém pásmu je tatáž křivka silně nelineární, takže odečet se musí linearizovat proti konkrétnímu prvku, což je přesně to, co dvojice R25 a B popisuje.
Proto nejsou dvě sondy se stejným jmenovitým odporem zaměnitelné. Dva prvky 10 kΩ s různými konstantami B sledují různé křivky a deska, jejíž linearizace platí pro jeden z nich, bude proti druhému odečítat s posunem v celém rozsahu, i když se oba při 25 °C shodují. Tyto podklady uvádějí hodnotu B jen pro variantu 10K a ostatní varianty odporu nechávají bez ní, takže tyto varianty nelze považovat za totéž zařízení s jiným referenčním odporem.
Tělo sondy a způsob, jakým se stýká s médiem, určují, co prvek skutečně vidí. Nerezový plášť dává prvku mechanickou ochranu a definovanou tepelnou cestu a tepelná časová konstanta 3 sekundy měřená v míchané vodě je vlastností této sestavy, nikoli samotného polovodiče: průměr pláště a tloušťka stěny i to, jak pevně prvek uvnitř sedí, rozhodují víc než typ prvku. Tatáž sonda v klidném vzduchu je pomalejší zařízení a podklady to říkají tím, že konstantu měří v míchané vodě.
Druhým jevem, který je třeba mít na zřeteli, je vlastní ohřev. Konstanta rozptylu 3,6 mW/°C je výkon, který v klidném vzduchu ohřeje snímací těleso o 1 °C, a maximální výkon 256 mW je mez zničení, nikoli pracovní údaj. Mezi nimi stojí konstrukční rozhodnutí: dost budicího proudu na rozlišení teploty, ale ne tolik, aby se prvek sám ohříval. V klidném vzduchu, kde teplo odchází pomalu, je tento strop mnohem níž než v kapalině.
Začněte tím, co má odečet pohánět. Termostat, ochranné vypnutí i zobrazení teploty kladou na tutéž sondu různé nároky a dva údaje, které rozhodnou, zda ji deska dokáže použít, jsou odpor při 25 °C a konstanta B. Je-li deska už postavena pro jednu dvojici, změna hodnoty odporu nebo hodnoty B změní zobrazenou teplotu, takže sonda se musí přizpůsobit vstupu, nikoli koupit na stejnou jmenovitou hodnotu.
Pak teplotní rozsah. Dva rozsahy uvedené v dodaných podkladech se neshodují a podklady na rozpor samy upozorňují, takže aplikace v horkém prostředí se má projektovat na nižší údaj, dokud se to nepotvrdí. Sonda zvolená blízko horní meze rozsahu nenechává rezervu na toleranci prvku ani na rozdíl mezi teplotou média a teplotou na prvku.
Pak mechanické usazení. Standardní sonda má 5×25 mm a podklady nabízejí jiné rozměry na objednávku, ale rozměr sondy není jen otázkou usazení: větší plášť reaguje pomaleji a menší se dostane tam, kam větší nemůže. Tam, kde je sonda přitlačena k povrchu, nikoli ponořena, rozhodují o odečtu stejně jako prvek dotyková plocha a přítlačná síla.
Nakonec připojení. Konektor XH-2P se hodí pro desku s odpovídající paticí. Tam, kde je vedení dlouhé nebo prostředí mokré, je třeba ujasnit délku kabelu a jeho izolaci, a ani jedno není v dodaných podkladech uvedeno.
Prvním omezením je rodina prvku. Jde o termistor, nikoli o platinové odporové čidlo, takže jej nelze nahradit na vstup PT100 a nelze jej použít tam, kde se vyžaduje doložená, dohledatelná teplota bez tabulky R-T a záznamu o kalibraci. Tam, kde proces potřebuje teplotu, kterou lze vztáhnout k etalonu, je třeba použít platinovou rodinu a tato sonda není její ekvivalent.
Druhým je, že dodané podklady neuvádějí tabulku odporu a teploty. Dvojice R25 a B křivku popisuje, ale řídicí deska se obvykle linearizuje proti tabulce, nikoli proti dvěma údajům, a několik zkoušek spolehlivosti je uvedeno jako přípustný drift odporu, který lze na teplotní chybu převést jen tehdy, když je tabulka k dispozici.
Za třetí, podklady neuvádějí stupeň krytí, délku kabelu, teplotní zatížitelnost kabelu ani certifikaci. Ty jsou na této stránce uvedeny jako vyžadované informace, nikoli odhadnuty. Údaje o dielektrické pevnosti a izolačním odporu byly měřeny ve vodě, což vypovídá o elektrickém oddělení sestavy vodičů, ale není to tvrzení o tom, jak dlouho smí sonda zůstat ponořená ani v jakých médiích.
Nakonec je otevřená identifikace. Výrobek v dodaných podkladech nemá typové označení, takže při objednávce je třeba uvést hodnotu odporu, hodnotu B, rozměry sondy, délku kabelu a formu zakončení, nikoli je citovat kódem.
Každá níže uvedená hodnota pochází ze zdrojové dokumentace. Pokud parametr v dostupném materiálu uveden není, označíme ho jako Vyžadované informace, nikoli jako odhad.
| Prvek | NTC termistorStandardně |
|---|---|
| Odpor při nulovém výkonu při 25 °C | 10 kΩ, tolerance ±1 %Standardně |
| Konstanta B B25/50 | 3950 K, tolerance ±1 %; uvedeno pouze pro variantu 10KStandardně |
| Hodnota B ostatních variant odporu | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Definice konstanty B | B(T1/T2) = ln(RT1/RT2) / (1/(273,15+T1) - 1/(273,15+T2))Standardně |
| Tabulka odporu a teploty | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Norma, podle které jsou stanoveny tolerance | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Tepelná časová konstanta | 3 s, měřeno v míchané vodě mezi 25 a 50 °C jako doba dosažení 63,2 % změny odporuStandardně |
|---|---|
| Konstanta rozptylu | 3,6 mW/°C, výkon, který v klidném vzduchu ohřeje snímací těleso o 1 °CStandardně |
| Maximální výkon | 256 mW při 25 °C v klidném vzduchuStandardně |
| Dielektrická pevnost | AC1800 V po dobu 1 sekundy, nebo AC1500 V po dobu 1 minuty, ve vodě při vybavovacím proudu 1 mAStandardně |
| Izolační odpor | Nejméně 100 MΩ měřeno při DC 500 VStandardně |
| Certifikace | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Materiál sondy | Nerezová ocel 304Standardně |
|---|---|
| Rozměry sondy | 5×25 mm jmenovitě, jiné rozměry na objednávkuStandardně |
| Forma zakončení | Konektory XH-2PStandardně |
| Délka kabelu | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Teplotní zatížitelnost kabelu a materiál izolace | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Stupeň krytí | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Hmotnost a rozměry čidla | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Dlouhodobé působení vysoké teploty | 1 000 ±48 h při 100 ±3 °C, poté 2 h při pokojové teplotě; ΔR/R1 ≤3 %Standardně |
|---|---|
| Dlouhodobé působení nízké teploty | 1 000 ±48 h při -30 ±3 °C, poté 2 h při pokojové teplotě; ΔR/R1 ≤3 %Standardně |
| Vlhké teplo | 1 000 ±48 h při 60 ±3 °C a relativní vlhkosti 90 až 95 %, poté 2 h při pokojové teplotě; ΔR/R1 ≤3 %Standardně |
| Tepelný šok | 1 000 cyklů po 10 min při -30 °C a 10 min při 100 °C, přesun 2 až 3 min, poté 2 h při pokojové teplotě; ΔR/R1 ≤3 %Standardně |
| Pevnost kabelu | 50 N podél osy kabelu po dobu 1 min, poté 10 ohybových cyklů o 90°, ohnutí a narovnání se počítá jako jeden cyklus; žádné viditelné poškození a žádná elektrická změnaStandardně |
| Vibrace | Nejméně příznivý kmitočet v pásmu 10 až 500 Hz při amplitudě 0,75 mm, 2 h v každém ze směrů nahoru-dolů a vlevo-vpravo; žádné viditelné poškození, ΔR/R1 ≤3 %Standardně |
| Záruka | Vyžadované informaceVyžadované informace |
|---|---|
| Zkušební certifikát nebo kalibrační doklad | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Množství v balení a hrubá hmotnost | Vyžadované informaceVyžadované informace |
| Model | Konfigurace | Klíčové rozsahy | Dostupnost |
|---|---|---|---|
| 10K, B3950 | R25 = 10 kΩ ±1 %, B25/50 = 3950 K ±1 % | -30 až 180 °C v tabulce parametrů; -20 až 105 °C na hlavním obrázku | Jediná varianta, pro kterou podklady hodnotu B uvádějí |
| 5K | R25 = 5 kΩ; hodnota B není v podkladech uvedena | Stejná sonda a stejné možnosti zakončení jako u varianty 10K | Před spárováním s řídicí deskou hodnotu B potvrďte |
| 50K | R25 = 50 kΩ; hodnota B není v podkladech uvedena | Stejná sonda a stejné možnosti zakončení jako u varianty 10K | Před spárováním s řídicí deskou hodnotu B potvrďte |
| 100K | R25 = 100 kΩ; hodnota B není v podkladech uvedena | Stejná sonda a stejné možnosti zakončení jako u varianty 10K | Před spárováním s řídicí deskou hodnotu B potvrďte |
| Sonda na zakázku | Rozměry sondy a uspořádání kabelu na objednávku | Dohodne se podle média a požadované doby odezvy | Změna rozměru sondy mění tepelnou časovou konstantu Na zakázku |
Certifikace zveřejňujeme pouze tehdy, pokud lze předložit kopii certifikátu, proto je tato sekce záměrně prázdná a neuvádíme v ní domnělá schválení. Napište nám, jaká schválení vaše aplikace vyžaduje, a my potvrdíme, co je pro tento přístroj k dispozici.
Pro úplnou specifikaci jsou nutné následující údaje, které dodaná dokumentace neobsahuje. Vyjmenováváme je místo toho, abychom je odhadovali:
Ne. Odpor tohoto prvku s ohříváním klesá, zatímco platinové odporové čidlo roste, takže oba nemohou sdílet jeden vstup, aniž by se změnilo, jak přístroj signál vykládá. Regulátor nastavený na PT100 zobrazí odečet z této sondy, ale bude to nesprávný odečet.
Tabulka parametrů uvádí -30 až 180 °C a hlavní obrázek -20 až 105 °C. Oba údaje jsou zde převzaty tak, jak byly dodány, a ani jeden za vás nebyl vybrán. Tam, kde aplikace pracuje za vysokých teplot, považujte za mez nižší údaj, dokud se rozpor nevyřeší.
Uvedena je pro variantu 10K. Varianty 5K, 50K a 100K jsou uvedeny bez hodnoty B, a teprve oba údaje dohromady rozhodují o tom, jak se odpor převádí na teplotu, takže řídicí deska musí odpovídat oběma údajům objednané varianty.
Tepelná časová konstanta 3 sekundy byla měřena v míchané vodě mezi 25 a 50 °C. V klidném vzduchu nebo v médiu, které se nemíchá, sonda reaguje znatelně pomaleji, takže od téže sondy nelze čekat, že bude sledovat rychle se měnící teplotu mimo dobře promíchanou kapalinu.
Je to výkon, který ohřeje snímací těleso o 1 °C v klidném vzduchu, a je to jiný údaj než maximální výkon 256 mW. Budicí proud se má držet tak nízko, aby vlastní ohřev zůstal malý proti přesnosti, kterou aplikace potřebuje, což je nejdůležitější tam, kde je sonda ve vzduchu, nikoli ponořená.
Podklady uvádějí, že hrot je sonda z nerezové oceli 304 a že dielektrická pevnost i izolační odpor se zkoušejí ve vodě, ale stupeň krytí není uveden. Trvalé ponoření i chemicky agresivní médium berte jako něco, co je třeba potvrdit, nikoli předpokládat.
Související produkty
Termočlánky
Přiložný termočlánek s nerezovou závitovou hlavou M12×1,5 a opleteným vysokoteplotním stíněným vedením, pro formy, vytlačovací stroje a topná pásma.
Pošlete požadovanou konfiguraci a my potvrdíme dostupnost, dodací lhůtu a podmínky. 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.