详解Resisto中RTD的参数和特性
硬件系统架构师 2023-08-01

引言:RTD(Resistive temperature detector),即电阻式温度检测器,它常用于工业和科学领域的温度测量。RTD的测温原理是利用贵金属(纯铂金线)电阻阻值随温度而变化的特性,这种属性在低温到850℃范围内均非常稳定有效。相较于NTC测温,RTD成本上会昂贵许多。

所以RTD又叫:Platinum Temperature Sensor:PTS,铂温度传感器,其电阻随传感器温度升高而增大,并且可随着时间的推移而重复。

RTD 是一种无源器件,它不会单独产生输出。需要使用外部电子设备来测量传感器电阻,方法是使小电流通过传感器,以产生电压。通常是1mA或更低的测量电流,最大5mA,没有自热风险

€1.RTD的R-T曲线

RTD的测温范围为-200℃~850℃,精度优异,单个RTD的线性度非常好,非线性<满量程的4.5%,如图12-2所示基本符合简单的一次函数曲线

图12-1:RTD的典型R-T曲线

测温电阻体具有电阻值随温度升高而线性增加的特性,特别是白金测温电阻体具有出色的线性和长期稳定性。使用温度范围广,阻值精度和TCR精度高。JIS以白金测温电阻体Pt100 (100Ω at 0°C) 作为标准,但10Ω到1kΩ范围内,还有其他变化。

#.测温电阻体对应温度变化,阻值变化成线性关系

#.使用白金、镍、铜等金属

#.白金具有出色的稳定性和线性度,适用温度范围广

在测温电阻中,作为自古以来广泛使用的温度传感器,有时也被称作Pt100,有符合JIS和国际标准的白金绕线型温度传感器。此产品使用白金线,所以价格很贵,但是它的耐环境性,长期稳定性好,符合国际规定的计算公式和温度-阻值换算表。图12-2展示了几种RTD的形态:

图12-2:RTD的几种常见形态

€2.RTD的特征

RTD的线性精度高例如Pt100的温度公差,等级A:±(0.15+0.002 |t| )℃,等级B:±(0.3+0.005 |t| )℃。根据Pt100等进行规格标准化,阻值和T.C.R.的种类很少,前提是均在自身发热低的条件下使用。

图12-3:比值-环温线

€3.RTD的R-T计算式

RTD的表示方法:常用的表示方法为PT100,即表示0℃时100Ω的阻值。RTD的电阻-温度曲线方程用卡伦达尔-范杜森系数表示
T<0℃

T≥0℃:

其中:

RRTD=RTD在温度范围内的电阻(–200°C

R0=100Ω(PT-100),1000Ω(PT-1000)

A0、B0、C0=卡伦达尔·范杜森系数

T=温度,单位为摄氏度(°C)

RTD的温度-阻值曲线方程用卡伦达尔-范杜森系数表示:

其中:

RRTD=RTD在温度范围内的电阻(T≥0°C)

R0=100Ω(PT-100),1000Ω(PT-1000)

A0、B0、C0=卡伦达尔·范杜森系数

T=温度,单位为摄氏度(°C)


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