最常见的铂电阻温度检测器 (RTD) 元件类型是什么?
Pt100是最常见的铂电阻温度检测器 (RTD) 元件类型。Pt100 RTD在0°C(冰点)时的基准电阻值为100Ω,并提供薄膜型和绕线型版本。
标准的铂薄膜元件尺寸有哪些?
有四种标准尺寸可供选择(长x宽x高):
通常,对于新设计,我们推荐采用PTFC外形尺寸,因为其单价相对较低,并且具有良好的通用性,适合多种外壳,用于增值探头和组件。根据你的设计需求,我们还提供其他尺寸选项,以满足对体积或响应时间要求较高的应用。对于需要更大尺寸或更高功率的应用,我们也有相应的选项。下表根据元件尺寸总结了部分特性:
| 较小尺寸元件 | 较大尺寸元件 |
|---|---|
| 响应时间更快 | 响应时间较慢 |
| 自热系数较大 | 自热系数较小 |
| 推荐测量电流较低 | 在相同功率下自热误差更小 |
| 可安装于占用空间更小的外壳中 | 具有更大的感测接触面积 |
RTD中的自热系数是什么?
自热系数用于定义元件在一定功率作用下产生的自热量或温升。这种温升并不理想,因为它可能会在温度测量中引入误差。
例如,PTFD外形尺寸在1m/s气流条件下的自热系数为0.33°C/mW,这意味着器件中每增加1mW功率,元件温度将比环境温度升高0.33°C。
根据经验,自热误差应限制在目标精度的10%以内。例如,一个A级精度的PTFD元件在0°C时的精度为±0.15°C。因此,自热引起的误差应限制在0.015°C,这意味着功率应限制在±0.015°C/0.33°C/mW=0.045 mW。
由于像RTD这样的电阻元件的功率等于I2R,对于Pt100元件,最大电流I = SQRT(0.045mW/100Ω),即0.0213A或21.3mA。
什么是TCR?它是如何计算的?
电阻温度系数,也称为TCR,是假设在0°C时电阻为11Ω的RTD每开尔文的平均电阻增量。TCR类似于通常与热敏电阻相关的alpha (α) 值。TCR是0°C和100°C之间电阻的平均变化量,使用以下公式计算:
TCR=(R100-R0)/(R0*100)°C
如何计算铂薄膜元件在非0°C温度下的电阻?
铂RTD元件的计算公式在DIN EN 60751中进行了定义:
在非0°C的温度下,其温度容差是多少?
这些电阻温度检测器元件的精度在DIN EN 60751中定义,遵循以下列出的公式:
| 精度等级 | 互换性 | 温度范围容差 |
|---|---|---|
| F0.1 (T=AA) | ± (0.1+0.0017*|T/°C|) °C | -30℃至+200℃ |
| F0.15(A) | ± (0.15+0.002*|T/°C|) °C | -30℃至+300℃ |
| F0.3 (B) | ± (0.3+0.005*|T/°C|) °C | -50℃至+600℃ |
| F0.6 (C=2B) | ± (0.6+0.007*|T/°C|) °C | -50℃至+600℃ |
|T/°C|表示温度的绝对值,单位为°C。
镀金镍线与镀银线的主要区别是什么?
如果铂RTD元件在超出其精度等级规定的温度范围下工作,会发生什么?
铂薄膜元件均采用相同的材料和工艺制造,但会根据各自的精度等级进行测试和校准。这意味着每个元件在物理上都可在-200°C至+600°C(适用于镀金镍线)范围内工作,但如果超出精度等级对应的温度范围,其校准精度将无法保证。
例如,A级 (F0.15) 精度等级的元件被校准为在-30°C至+300°C的温度范围内符合DIN EN 60751定义的精度。在该范围之外工作不会损坏元件,但可能会导致元件校准发生轻微偏移,并且不能再保证原始精度规格。
铂薄膜元件适用哪些规格标准?
铂薄膜 (PTF) 系列旨在设计并制造以满足DIN EN 60751规范。
| DIN EN 60751 | ASTM E1137 | ||
|---|---|---|---|
| 精度等级 | 公差定义 | 精度等级 | 公差定义 |
| Class F0.3 (Class B) | ±(0.3 + 0.005 |T|) | B级 | ±(0.25 + 0.0042 |T|) |
| Class F0.15 (Class A) | ±(0.15 + 0.002 |T|) | A级 | ±(0.13 + 0.0017 |T|) |
|T/°C|表示温度的绝对值,单位为°C。
除了元件本身,RTD组件是否支持定制封装?
是的,TE Connectivity专注于增值型探头和组件,提供多种标准和定制RTD组件,以满足客户需求。组件形式可以非常简单,例如在元件外加一段热缩管并配合更大AWG规格的引线,也可以是完全加固的组件,包括金属外壳、引线、灌封材料和连接器。