RTD센서의 종류
1. RTD 센서란?
RTD(저항 온도 감지기)는 온도 변화에 따라 금속의 저항이 변하는 원리로 작동하는 수동 온도 감지 장치입니다. 센서의 소자 또는 저항을 통과하는 전류는 RTD 센서의 저항 특성에 따라 온도와 상관 관계가 있는 부착된 기기에 의해 측정되는 저항 값을 생성합니다.
금속의 온도가 상승하면 전기 흐름에 대한 금속의 저항이 증가합니다. RTD 센서는 재료의 온도가 변함에 따라 저항이 예측 가능한 재료의 온도를 측정합니다. RTD 센서의 사용은 정확성, 반복성 및 안정성 때문입니다.
2. RTD 센서의 종류
다양한 유형의 RTD 센서는 온도 감지 요소의 구성에 따라 분류되며 일반적인 유형은 박막과 권선입니다. 사용할 RTD 센서의 유형은 사용할 환경과 응용 분야에 따라 결정됩니다.
저항 온도 센서의 사용은 1차 산업혁명 중반에 시작되었으며 구리선과 검류계를 사용하여 조립되었습니다. 구리선은 백금이 더 넓은 범위의 온도를 측정할 수 있다는 사실이 밝혀졌을 때 백금으로 대체되었습니다.
RTD 센서는 국제 표준 IEC 751에 지정된 클래스 A, 클래스 B 또는 클래스 C 지정을 사용합니다. RTD 센서를 제작하는 데 사용되는 표준은 곡선 및 공차와 관련이 있으며 가장 일반적인 표준은 DIN 곡선입니다. DIN 곡선에는 표준화된 허용 오차 및 측정 가능한 온도 범위를 가진 백금, 100옴 센서의 저항 대 온도 특성이 포함됩니다.
1) 박막 RTD 센서
박막 RTD 소자는 세라믹 재료의 기판 위에 얇은 금속 층이 있으며 금속 필름은 필요한 양의 저항을 제공하는 전기 회로 패턴에 에칭됩니다.
아래 이미지는 일반적인 형태의 저항 패턴의 예입니다. 리드선이 부착되고 기판과 요소에 보호 코팅이 적용됩니다.
박막 RTD 센서는 견고하고 신뢰할 수 있으며 충격 및 진동 손상에 강합니다. 평평하기 때문에 여러 응용 분야에서 설계할 수 있으며 다양한 저항 유형, 공차, 크기 및 모양으로 제공됩니다.
2) 권선 RTD 센서
RTD의 권선 버전에는 아래 다이어그램에서 보빈이라고 하는 세라믹 또는 유리 하우징 외부에 권선이 있습니다. 유리 코어 RTD 센서는 액체에 담글 수 있습니다.
세라믹 코어가 있는 RTD 센서는 극한의 온도를 정확하게 측정할 수 있으며 권선 RTD 센서에는 숙련된 기술 엔지니어링과 고도로 발전된 제조 공정이 필요합니다.
3) 코일 RTD 센서
코일 RTD 센서에는 비전도성 분말로 채워진 세라믹 또는 유리 하우징으로 둘러싸인 얇은 권선 와이어가 있습니다. 저항선은 온도 변화에 따라 팽창 및 수축할 수 있어 기계적 변형으로 인해 발생할 수 있는 오류를 최소화할 수 있습니다.
와이어 주위에 촘촘하게 채워진 분말은 열 전달을 증가시켜 센서의 응답 시간을 향상시킵니다. 세라믹 또는 유리 하우징은 일반적으로 보호 금속 피복에 삽입됩니다.
4) PT100 RTD 센서
PT100 명칭의 "pt"는 센서가 백금 원소로 만들어졌음을 나타내며 100은 저항 계수입니다. PT100 RTD 센서는 시간 경과에 따른 드리프트가 거의 없는 0°C 또는 32°F에서 저항 계수가 100 Ω인 가장 정확한 온도 측정기 중 하나입니다.
PT100에는 그리스 문자 알파 또는 α로 표시되는 온도 계수가 다른 여러 버전이 있습니다.
5) PT1000 RTD 센서
PT1000은 저항 계수가 1000 Ω 두 번째로 많이 사용되는 저항 센서이며 주로 두 개의 와이어 애플리케이션에 사용됩니다. 저항이 뛰어나고 시간이 지남에 따라 드리프트가 거의 없이 매우 정확합니다. 리드선의 왜곡은 덜 중요하며 전체 저항의 작은 비율에 불과합니다.
PT1000은 저항 값이 높고 전류가 덜 필요하여 전력을 덜 사용하는 구성에 적합합니다. 전력 소비가 적기 때문에 발열이 적고 자체 발열로 인한 오류가 적습니다.
6) 2선식 RTD 센서
RTD의 2선식 유형은 가장 간단한 회로이며 단일 리드선이 요소의 각 끝에 연결됩니다. 회로의 저항은 리드선과 커넥터의 저항을 측정하여 계산됩니다 .
7) 3선식 RTD 센서
3선식 구성은 산업 응용 분야에서 가장 많이 사용되며 세 전선의 길이가 같기 때문에 저항이 동일합니다. 3선 구성에는 교정을 통해 조정해야 하는 오류도 있습니다.
8) 4선식 RTD 센서
4선식 RTD센서의 구성은 가장 복잡하고 시간이 많이 걸리며 설치 비용이 많이 들지만 가장 정확하고 정밀한 판독값을 생성합니다. DC 전류는 A와 C의 두 리드를 통해 제공되며 전압 강하는 다른 두 리드(B와 D)에 의해 측정됩니다. 전압 강하 및 전류를 알 수 있으므로 저항과 시스템 전체의 온도를 쉽게 읽을 수 있습니다.
4 와이어 설계의 변형에는 루프 된 흰색 구성으로 요소에 연결된 두 개의 빨간색 와이어가 있습니다. 이 설계는 3선식과 4선식 방식의 조합입니다.
