차이점은 무엇입니까 2-, 3-, 및 4선 RTD 센서?

저항 온도 검출기 (RTD) 정확도로 인해 다양한 산업 응용 분야에서 널리 사용되는 온도 센서 유형입니다., 반복성, 그리고 안정성. 이 장치는 재료의 온도가 변할 때 저항의 변화를 감지하여 온도를 측정합니다..

의 주요 차이점 2-, 3-, 4 와이어 RTD 센서는 연결 전선의 저항을 처리하는 방법에 있습니다., 측정의 와이어 저항이 포함되어 있기 때문에 2 와이어가 가장 정확하지 않습니다., 3-와이어는 부분적으로 보상합니다, 4 와이어는 와이어 저항을 완전히 제거합니다, 최고 정확도를 제공합니다, 그러나 구현이 가장 복잡하고 비싸다; 산업 응용 분야에 가장 일반적으로 사용되는 옵션으로 3 와이어 만들기.

2-와이어 RTD:
가장 간단한 디자인, 가장 비싸다.
RTD 요소와 연결 와이어의 저항을 측정합니다., 특히 긴 와이어 길이로 부정확 한 판독 값으로 이어집니다.
높은 정확도가 중요하지 않은 응용 분야에 적합합니다.

3-와이어 RTD:
추가 와이어를 사용하여 연결선의 저항을 부분적으로 보상합니다..
2 와이어에 비해 개선 된 정확도를 제공합니다, 산업 환경에서 가장 일반적으로 사용됩니다.
정확도와 비용 사이의 균형을 잘 제공합니다.

4-와이어 RTD:
연결 전선에서 RTD 요소의 저항을 완전히 분리하므로 가장 정확한 구성으로 간주됩니다..
보다 복잡한 회로가 필요하며 종종 높은 정밀도가 필요한 실험실 응용 분야에서 사용됩니다..
기억해야 할 핵심 요점:
정확성: 4-철사 > 3-철사 > 2-철사
비용: 2-철사 < 3-철사 < 4-철사
애플리케이션: 2-기본 애플리케이션을위한 와이어, 3-대부분의 산업 용도를위한 와이어, 4-높은 정밀 측정을위한 와이어

산업 및 의료 장비를위한 스테인레스 스틸 RTD 백금 열 저항 온도 센서

파이프용 TPE 주입 온도 센서 RTD PT100

4-온도 송신기를위한 와이어 RTD 백금 열 저항 센서

RTD 프로브는 다양한 구성으로 제공됩니다, 2 와이어 포함, 3-철사, 그리고 4 와이어 모델. 응용 프로그램에 적합한 장치를 선택할 때 고려해야 할 이러한 유형간에 상당한 차이가 있습니다..
고려해야 할 요소

2 와이어 중에서 선택할 때, 3-철사, 및 4 와이어 RTD 센서, 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다, 포함:

환경 적 요인
특정 환경 적 요인, 높은 수준의 전기 소음 또는 간섭과 같은, 측정 오류를 유발할 수있는 간섭을 생성 할 수 있습니다.

응용 프로그램 요구 사항
응용 프로그램마다 정확도 임계 값이 필요합니다. 센서가 특정 응용 프로그램에 충분한 정확도를 제공하는 것이 절대적으로 필수적입니다..

예산 제약
특정 응용 프로그램에 대한 RTD를 선택할 때, 비용은 중요한 고려 사항입니다. 4 와이어 구성에는 더 많은 구성 요소가 포함되기 때문입니다, 4-와이어 RTD는 2 와이어 또는 3 와이어 RTD보다 비싸다.
RTD 와이어 구성 유형

RTD 회로가 구성되는 방법 센서 저항이 얼마나 정확하게 계산되는지와 회로의 외부 저항이 온도 판독 값을 왜곡 할 수있는 양을 결정합니다..

세 가지 구성 유형 각각, 2-철사, 3-철사, 그리고 4 와이어, 자체 장점과 단점이 있습니다, 올바른 선택은 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 각 구성의 특성을 이해함으로써, 엔지니어와 기술자는 RTD 센서가 가장 효과적으로 사용되도록 할 수 있습니다..

2-RTD의 와이어 구성
2 와이어 RTD 구성은 RTD 회로 설계 중 가장 간단한 것입니다.. 이 직렬 구성에서, 단일 리드는 RTD 요소의 각 끝을 모니터링 장치에 연결합니다.. 회로에 대해 계산 된 저항에는 와이어와 RTD 커넥터 사이의 저항과 요소의 저항이 포함되기 때문입니다., 결과에는 항상 어느 정도의 오류가 포함됩니다.

2-RTD 백금 저항 온도 센서의 와이어 구성 다이어그램

원은 교정 지점에서 요소 경계를 나타냅니다.. 저항은 저항 요소로부터 가져옵니다, 이 값은 우리에게 정확한 온도 측정을 제공합니다.. 안타깝게도, 저항 측정을 할 때, 기기는 rtotal을 나타냅니다:

여기서 rt = r1 + R2 + R3

이것은 실제 측정 온도 판독 값보다 더 높은 온도 판독 값을 생성합니다.. 고품질 테스트 리드와 커넥터를 사용 하여이 오류를 줄일 수 있습니다., 그것을 완전히 제거하는 것은 불가능합니다.

그러므로, 2 와이어 RTD 구성은 고해상도 센서 또는 매우 높은 정확도가 필요하지 않은 응용 분야에서 사용될 때 가장 유용합니다..

3-RTD의 와이어 구성
3 와이어 RTD 구성은 가장 일반적으로 사용되는 RTD 회로 설계이며 종종 산업 공정 및 모니터링 응용 프로그램에서 볼 수 있습니다.. 이 구성에서, 두 와이어는 감지 요소를 감지 요소의 한쪽에있는 모니터링 장치에 연결하고 하나의 와이어를 다른쪽에 연결합니다..

3-RTD 백금 저항 온도 센서의 와이어 구성 다이어그램

동일한 유형의 3 개의 전선이 사용되고 길이가 같으면, 그런 다음 R1 = R2 = R3. 리드의 저항을 측정함으로써 1 그리고 2 그리고 저항 요소, 총 시스템 저항 (R1 + R2 + 답장) 측정됩니다.

저항이 리드를 통해 측정되는 경우 2 그리고 3 (R2 + R3), 우리는 리드의 저항 만 가지고 있습니다, 그리고 모든 리드 저항은 동일하기 때문에, 그 가치를 빼기 (R2 + R3) 총 시스템 저항에서 ( R1 + R2 + 답장) 잎 만 잎, 그리고 정확한 온도 측정이 이루어졌습니다.

이것은 평균 결과이기 때문에, 측정은 세 와이어가 모두 동일한 저항을 갖는 경우에만 정확합니다..

4-RTD의 와이어 구성
이 구성은 가장 복잡하고 설치하는 데 가장 시간이 많이 걸리고 비싸다., 그러나 가장 정확한 결과를 생성합니다.
브리지 출력 전압은 간접적으로 RTD 저항을 나타냅니다. 다리에는 4 개의 연결 와이어가 필요합니다, 외부 전원 공급 장치, 및 온도 계수가 0 인 3 개의 저항. 3 개의 브리지 저항이 RTD 센서와 동일한 온도에 노출되는 것을 방지합니다., RTD는 한 쌍의 확장 전선에 의해 다리에서 분리됩니다..

4-RTD 백금 저항 온도 센서의 와이어 구성 다이어그램

이러한 확장 전선은 처음에 발생한 문제를 재현합니다: 확장 와이어의 저항은 온도 판독 값에 영향을 미칩니다.. 이 효과는 3 와이어 브리지 구성을 사용하여 최소화 할 수 있습니다..

4 와이어 RTD 구성에서, 두 와이어 감지 요소를 감지 요소의 양쪽에있는 모니터링 장치에 연결. 하나의 와이어 세트는 측정을 위해 전류를 제공합니다, 다른 와이어 세트는 저항을 가로 지르는 전압 강하를 측정합니다..

4 와이어 구성으로, 기기는 일정한 전류를 제공합니다 (나) 외부 리드를 통해 1 그리고 4. RTD Wheatstone Bridge는 저항의 변화와 브리지 출력 전압의 변화 사이에 비선형 관계를 만듭니다.. RTD의 이미 비선형 온도 저항 특성은 브리지 출력 전압을 동등한 RTD 임피던스로 변환하기위한 추가 방정식의 필요성에 의해 더욱 복잡해집니다..

전압 강하는 내부 리드를 가로 질러 측정됩니다 2 그리고 3. 그러므로, v = ir에서, 우리는 요소의 저항 만 알고 있습니다, 리드 저항의 영향을받지 않습니다. 다른 리드를 사용하는 경우 3 와이어 구성에 비해 이점이 있습니다., 거의 경우가 아닙니다.

이 4 와이어 브리지 디자인은 리드의 모든 저항과 그 사이의 커넥터를 완전히 보상합니다.. 4 와이어 RTD 구성은 주로 실험실 및 높은 정확도가 필요한 기타 환경에서 사용됩니다..

2-폐쇄 루프가있는 와이어 구성

다른 구성 옵션, 오늘은 드물지만, 옆에 닫힌 와이어 루프가있는 표준 2 와이어 구성입니다.. 이 구성은 3 와이어 구성과 동일합니다, 그러나 추가 와이어를 사용하여이를 달성합니다. 리드 저항의 납 저항 및 환경 변화에 대한 보상을 제공하기위한 별도의 와이어 쌍이 루프로 제공됩니다..

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결론

RTD 구성은 업계에서 귀중한 도구입니다 – 대부분의 정확도 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 올바른 구성 선택, RTD 프로브는 다양한 가혹한 환경에서 신뢰할 수 있고 반복 가능한 정확한 측정을 제공 할 수 있습니다.. 최상의 결과를 얻으려면, 사용 가능한 다양한 유형의 와이어 구성을 완전히 이해하고 애플리케이션 요구에 가장 적합한 제품을 선택하는 것이 중요합니다.. 올바른 구성으로, RTD 센서는 정확하고 신뢰할 수있는 온도 측정을 제공 할 수 있습니다..