制作一个RTD温度测量电路-自制电路项目金博188的网站

在这篇文章中，我们学习了RTD温度测量电路的制作，并通过公式了解了不同的RTD及其工作原理。

什么是RTD

RTD或电阻温度检测器的工作原理是检测传感器金属在受热时电阻的差异或增加。

这种元件温度的变化与热量成正比，提供了应用温度水平的直接读数。

本文介绍了热电阻测试仪的工作原理，以及如何利用自制的热电阻测试仪制作一个简单的高温传感器电路。

通过加热普通的“加热器线圈”或“铁”元件，就可以获得以变化电阻值形式直接读数。

电阻与所受热直接等效，对应于所施加的热，通过普通数字欧姆表即可测量。学习更多的知识。

所有的金属都有一个共同的基本性质，即它们的电阻或电导程度都会随着热或温度的升高而变化。金属受热时电阻增大，反之亦然。金属的这一特性在rtd中得到了开发。

上述金属电阻的变化显然与电流有关，这意味着如果电流通过金属，金属受到某种温度变化的影响，将对施加的电流提供相应水平的电阻。

因此，电流也与金属电阻的变化成正比;电流输出的变化直接通过适当校准的仪表读取。这就是RTD温度计作为热传感器或传感器的基本功能。

rtd通常指定为100欧姆，这意味着该元件在零摄氏度时应显示100欧姆电阻。

rtd通常由贵金属铂组成，因为其优异的金属特性，如化学惰性，对温度和电阻梯度的良好线性响应，大电阻温度系数，提供更宽的测量范围，以及稳定性(保持温度和限制突然变化的能力)。

上图是一个简单的RTD温度计，显示了标准RTD装置的基本设计。它是一种简单类型的热传感器，由以下主要部件组成:

由玻璃或金属等耐热材料制成并密封在外部的外壳。

上面的外壳包裹着一根用作热探测元件的细金属丝。

该元件通过两根外部的柔性电线连接，作为传感器或封闭金属元件的电流源。

导线元件精确地设置在外壳内部，使其按比例分布在外壳的整个长度。

rtd的基本工作原理是基于这样一个事实:当温度变化时，大多数导体的基本特性(电导或电阻)都呈现线性变化。

准确地说，是金属的电阻率随着温度的变化而发生显著变化。

金属电阻率的变化与所施加的温度变化相对应，称为电阻温度系数或，用下列公式表示:

=d(rho)/dT = dR/dT欧姆/oC (1)

其中rho是所使用的元件或金属丝的电阻率，R是其在特定配置下的欧姆电阻。

通过R的一般表达式，可以进一步应用上述公式来确定未知系统的温度，如:

R = R(0) + alpha(0度+ Tx)，其中R(0)为传感器在0摄氏度时的电阻，Tx为元件的温度。

上面的表达式可以简化为:

因此，当R = R(0)时，Tx = 0℃，或当R > R(0)时，Tx > 0℃，但在R > R(0)时，Tx < 0℃。

需要注意的是，在使用rtd时，为了获得可靠的结果，应用的温度必须均匀分布在传感元件的整个长度上，否则可能会导致输出端的不准确和不一致的读数。

上述解释的条件是指双线型基本RTD的功能，然而，由于许多实际限制，双线RTD从来都是不准确的。
为了使这些装置更精确，通常会加上惠斯通电桥形式的附加电路。
这些rtd可分为3线型和4线型。

三线RTD:该图显示了典型的三线RTD连接。在这里，测量电流流过L1和L3，而L3就像一个电位引线。

只要电桥处于平衡状态，就没有电流通过L2，但是L1和L3在惠斯通网络的独立臂上，电阻被抵消，在Eo上有一个高阻抗，而且L2和L3之间的电阻保持在相同的值。

该参数确保使用从传感器到接收电路的最大100米的电线，但仍保持精度在公差水平的5%以内。

四线RTD:四线RTD可能是产生准确结果的最有效的技术，即使实际的RTD被放置在远离显示器的距离。

这种方法消除了所有引线的误差，从而产生非常精确的读数。其工作原理是通过RTD提供恒定电流，并通过高阻抗测量装置测量其电压。

该方法消除了桥接网络的包含，但提供了许多可靠的输出。图中显示了典型的四线RTD布线布局;在这里，一个精确尺寸的恒定电流来自一个合适的源，通过L1, L4和RTD应用。

通过L2和L3的RTD可以直接获得比例结果，并且可以用高阻抗DVM测量，不管它与传感元件的距离如何。在这里，L1, L2, L3和L4是电线的电阻，成为无关紧要的值，对实际读数没有影响。

如何自制RTD高温传感器

高温传感器单元可以通过使用普通的“加热器元件”，如加热器线圈或“铁”元件来设计。操作原则是基于上述讨论。

连接很简单，只需按照下图所示构造即可。