RTD案例研究

簡介

太平洋西北部的一個(gè)環(huán)境研究小組對冬季冰凍線進(jìn)行了廣泛的調(diào)查。這需要在各種土壤類型的不同深度進(jìn)行地下溫度測量。這些極為偏遠(yuǎn)的地點(diǎn)缺乏電力供應(yīng)。

問題

在每個(gè)測量地點(diǎn)，研究小組計(jì)劃將保護(hù)管插入土壤中10英尺深度處。他們需要將許多溫度傳感器放入管內(nèi)并獲得不同高度的讀數(shù)。與傳感器配合使用的溫度計(jì)必須輕到足以方便攜帶、具有大顯示屏，并可以方便地在不同溫度傳感器之間切換。為保證安全、干燥運(yùn)輸和操作，溫度計(jì)將需要耐候性殼體。

解決方案

每個(gè)不銹鋼保護(hù)管內(nèi)都會安裝一組電阻溫度檢測器(RTD)，并將導(dǎo)線伸出管頂部。電線端接到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)SUB-D型連接器中，從而快速連接到便攜式讀數(shù)設(shè)備。在這種情況下，OMEGA的客戶工程技術(shù)人員會選擇手持式數(shù)字溫度計(jì)。

帶有選擇開關(guān)的便攜式RTD儀表使在偏遠(yuǎn)地點(diǎn)的現(xiàn)場測量成為可能下一個(gè)挑戰(zhàn)是使溫度計(jì)可在耐候性殼體外部進(jìn)行操作。答案無疑技術(shù)含量很低但卻極具成本效益，即使用Velcro尼龍搭扣將溫度計(jì)安裝到殼體內(nèi)嵌入殼體壁的視窗后。連接至溫度計(jì)的選擇開關(guān)安裝在殼體上的視窗旁，而來自RTD探頭組的對接連接器從側(cè)面進(jìn)入殼體。現(xiàn)在，研究小組可以通過一個(gè)完全保護(hù)的讀數(shù)設(shè)備監(jiān)控管中每個(gè)RTD傳感器的溫度，該設(shè)備可輕松從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地點(diǎn)。在OMEGA的幫助下，最初看起來非常復(fù)雜昂貴的提議現(xiàn)在變成一個(gè)簡單、經(jīng)濟(jì)和高度可靠的現(xiàn)場測量系統(tǒng)。

什么是電阻溫度檢測器？

作為溫度傳感領(lǐng)域一項(xiàng)比較新的開發(fā)成果，RTD準(zhǔn)確性高，而且穩(wěn)定性和可重復(fù)性也很卓越。因?yàn)橄鄬Χ裕€不受電噪聲的影響，所以在電機(jī)和自動化設(shè)備可能會干擾傳感器讀數(shù)的工業(yè)環(huán)境中能發(fā)揮很大功用。RTD的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)緊湊，它通常能夠安放在因空間限制而無法放置其他類型探頭的地方。

標(biāo)準(zhǔn)的RTD元件由用陶瓷或玻璃芯體纏繞的細(xì)線組成。該元件由鉑（最準(zhǔn)確）、鎳、銅以及已經(jīng)確定各溫度條件下電阻值的某些其他純材料制成。該元件的電阻值隨溫度的變化是可預(yù)測的，因而能產(chǎn)生十分可靠的測量結(jié)果。由于RTD元件可能是易碎品，因此通常置于護(hù)套探頭內(nèi)加以保護(hù)。

OMEGA提供各種RTD配置，而且讓OMEGA倍感驕傲的是公司能生產(chǎn)全球經(jīng)過最徹底的測試、最準(zhǔn)確并且最耐用的探頭。

RTD探頭的導(dǎo)線配置

元件

導(dǎo)線配置1提供了與傳感器各端的單向連接。這種構(gòu)造適用于導(dǎo)線的工作電阻可能被視為電路中的一個(gè)附加常量的情況，特別是因環(huán)境溫度變化而導(dǎo)致的導(dǎo)線電阻變化可能被忽略的情況。
注：探頭和延長線的電阻會增加傳感器的電阻，并會增大測量值。

元件

導(dǎo)線配置2提供了與傳感器一端的單向連接以及與傳感器另一端的雙向連接。連接到僅接受三線輸入的儀器后，可以補(bǔ)償導(dǎo)線電阻以及溫度變化引發(fā)的導(dǎo)線電阻變化。這是最常用的配置。

元件

導(dǎo)線配置3提供了與傳感器各端的雙向連接。這種構(gòu)造適用于精度最高的測量。

LEAD RESISTANCE LOOP

導(dǎo)線配置4類似于導(dǎo)線配置3，不同之處在于配置4單獨(dú)提供了一對環(huán)路形式的電線，以補(bǔ)償導(dǎo)線電阻以及環(huán)境溫度變化引發(fā)的電阻變化