Przełączniki temperatury

Jaka działa termometr rezystancyjny?

Temperatura powoduje zmianę rezystancji elektrycznej czujnika termometru rezystancyjnego. Ponieważ rezystancja rezystorów pomiarowych, zgodnych z EN 60751 (2009-05), zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury określamy to jako PTC (dodatni współczynnik temperatury). W zastosowaniach przemysłowych zwykle stosowane są rezystory pomiarowe Pt100 lub Pt1000. Termometry oparte na EN 60751 zdefiniowane są w normie DIN 43735.

Co to są obwody 2-, 3- lub 4-przewodowe?

Oznaczają liczbę przewodów, za pomocą których podłączony jest rezystor pomiarowy (np. Pt100). W najprostszym podłączeniu 2-przewodowym, oporność przewodu może zafałszować wynik pomiaru, podłączeniem 3- lub 4-przewodowym można skompensować ten negatywny wpływ i poprawić dokładność pomiaru.

Co oznacza „termistor o ujemnym współczynniku temperaturowym”?

Termistory o ujemnym współczynniku temperaturowym lepiej przewodzą prąd elektryczny w wyższych temperaturach niż w niskich. Znane są także jako rezystory NTC (ujemny współczynnik temperaturowy. Zwykle NTC są stosowane w przemyśle tworzyw sztucznych oraz spożywczym (produkcja napoi i żywności).

Co oznacza „termistor o dodatnim współczynniku temperaturowym”?

Termistory o dodatnim współczynniku temperaturowym gorzej przewodzą prąd elektryczny w wyższych temperaturach niż w niskich. Znane są także jako rezystory PTC (dodatni współczynnik temperaturowy). Zwykle PTC są stosowane w punktach pomiaru wysokiej temperatury np. w przemyśle chemicznym.

Jaki ma wpływ słaba rezystancja izolacji?

Zgodnie z normą DIN EN 60751 sekcja 6.3.1 rezystancja izolacji pomiędzy każdym obwodem pomiarowym a osłoną, przy minimalnym napięciu testowym 100VDC musi być nie niższa niż 100 MOmów. Jeżeli rezystancja jest za niska występuje błąd pomiarowy powodujący wyświetlanie za niskiej temperatury. W odniesieniu do termometra rezystancyjnego (z kablem z osłoną) oznacza to, że przy rezystancji izolacji 100 KOmów na wyświetlaczu występuje błąd do 0,25 Oma, a przy 25 kOmach do 1 Oma. Wszystkie termometry rezystancyjne firmy WIKA poddawane są testowi izolacji z użyciem prądu 500 V DC i rezystancją izolacji > 1 000 MOmów, tzn. testujemy do współczynnika 50 razy wyższego od podanego w normie.

Jaka minimalna długość wkładu pomiarowego zalecana , w przybliżeniu, do osłon termometrycznych wieloczęściowych w celu zminimalizowania błędu rozproszenia ciepła?

W przypadku medium gazowego: 15 ... 20 x średnica końcówki osłony termometrycznej
W przypadku medium płynnego: 5 ... 10 x średnica końcówki osłony termometrycznej
W przypadku medium stałego: 3 ... 5 x średnica końcówki osłony termometrycznej
(Podane wartości standardowe obowiązują jedynie w statycznych mediach.
Przerwa pomiędzy osłoną termometryczną a wkładem pomiarowym powinna wynosić < 0,5mm).

Dlaczego przez pewien czas był podział pomiędzy klasą dokładności „rezystancji drutowej” oraz „rezystancji warstwowej” rezystorów pomiarowych Pt100?

W przeszłości nie było rozróżnienia pomiędzy dwoma podstawowymi typami rezystorów pomiarowych i ich wartościami granicznymi temperatury. Praktyka jednakże wykazała, że rezystory warstwowe (rezystory cienkowarstowe/chipset) wykazywały odchylenie od charakterystyki (nieistotne). Takie zachowanie uwzględniono w normie DIN EN 60751:2009-5 przez rozdzielenie zakresów temperatury w poszczególnych klasach dokładności.

Dlaczego obwody pomiarowe Pt100 z obniżoną klasą tolerancji A lub AA zgodnie z normą DIN EN 60751 są używane w obwodach przynajmniej 3- lub 4-przewodowych?

Podłączenie 2-przewodowe nie jest dopuszczalne w klasach A i AA zgodnie z normą DIN EN 60751, gdyż do mierzonej wartości dodawany jest wewnętrzna rezystancja przewodzenia przewodów. Przekracza zwykle podaną tolerancję termometru. Pomiar rezystancji kabla w temperaturze pokojowej i regulacja przetwornika (na przykład) jest możliwa, lecz rezystancja zależna od temperatury wewnętrznego przewodnika kabla nadal będzie dodawana do odczytu jako błąd. Wniosek: obwód 2-przewodowy nie jest odpowiedni do dokładnego pomiaru temperatury.