Градуировочная таблица Для платиновых термометров градуировки 22 (R0=100.00 Ом). (согласно ГОСТ 6651: lk29 — LiveJournal
- lk29.ya.ru (lk29) wrote,
lk29.ya.ru
lk29
Градуировочная таблица (согласно ГОСТ 6651—59).
Для платиновых термометров градуировки 22 (R0=100.00 Ом).
Таблица
| °С | Сопротивление, Ом | °С | Сопротивление, Ом | °С | Сопротивление, Ом | °С | Сопротивление, Ом | °С | Сопротивление, Ом |
| —200 | 17,28 | —10 | 96,03 | 180 | 169,54 | 370 | 238,83 | 560 | 303,90 |
| —190 | 21,65 | 0 | 100,00 | 190 | 173,29 | 380 | 242,36 | 570 | 307,21 |
| —180 | 25,98 | 103,96 | 200 | 177,03 | 390 | 215,88 | 580 | 310,50 | |
| —170 | 30,29 | 20 | 107,91 | 210 | 180,76 | 400 | 249,38 | 590 | 313,79 |
| —160 | 34,56 | 30 | 111,85 | 220 | 184,48 | 410 | 252,88 | 600 | 317,06 |
| —150 | 38,80 | 40 | 115,78 | 230 | 188,18 | 420 | 256,36 | 610 | 320,32 |
| —140 | 43,02 | 50 | 119,70 | 240 | 191,88 | 430 | 259,83 | 620 | 323,57 |
| —130 | 47,21 | 60 | 123,60 | 195,56 | 440 | 263,29 | 630 | 326,80 | |
| —120 | 51,38 | 70 | 127,49 | 260 | 199,23 | 450 | 266,74 | 640 | 330,03 |
| —110 | 55,52 | 80 | 131,37 | 270 | 202,89 | 460 | 270,18 | 650 | 333,25 |
| —100 | 59,65 | 90 | 135,24 | 280 | 206,53 | 470 | 273,60 | ||
| —90 | 63,75 | 100 | 139,10 | 290 | 210,17 | 480 | 277,01 | ||
| —80 | 67,84 | 110 | 142,95 | 300 | 213,79 | 490 | 280,41 | ||
| —70 | 71,91 | 120 | 146,78 | 310 | 217,40 | 500 | 283,80 | ||
| —60 | 75,96 | 130 | 150,60 | 320 | 221,00 | 510 | 287,18 | ||
| —50 | 80,00 | 140 | 154,41 | 330 | 224,59 | 520 | 290,55 | ||
| —40 | 84,03 | 150 | 158,21 | 340 | 228,17 | 530 | 293,91 | ||
| —30 | 88,04 | 150 | 162,00 | 350 | 231,73 | 297,25 | |||
| —20 | 92,04 | 170 | 165,78 | 360 | 235,29 | 550 | 300,58 |
Photo
Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq
виды, типы конструкции, классы допуска
Термометрия относится к наиболее простым и эффективным методам измерений. Она основана на том, что физические свойства материала меняются в зависимости от температуры. В частности, измеряя сопротивление металла, сплава или полупроводникового элемента, можно определить его температуру с высокой степенью точности. Датчики такого типа называются термоэлектрическими или термосопротивлениями. Предлагаем рассмотреть различные виды этих устройств, их принцип работы, конструкции и особенности.
Виды термодатчиков
Наиболее распространенными считаются следующие типы термометров сопротивления (далее ТС):
- Полупроводниковые датчики. Отличительные особенности этих приборов заключается в высокой точности и стабильной чувствительности, а также в возможности измерения быстротечных процессов. Благодаря низкому измерительному току имеется возможность работы со сверхнизкими температурами (до -270°С). Пример конструкции полупроводникового ТС.
Конструкция термистора
Конструкция термистора- А – Выводы измерителя.
- В – Стеклянная пробка, закрывающая защитную гильзу.
- С – Защитная гильза, наполненная гелием.
- D – Электроизоляционная пленка, покрывающая внутреннюю часть гильзы.
- E – Полупроводниковый чувствительный элемент (далее ЧЭ), в приведенном примере это германий, легированный сурьмой.
- Металлические датчики. У таких измерителей в качестве ЧЭ выступает проволочный или пленочный резистор, помещенный в керамический или металлический корпус. Металл, используемый для изготовления чувствительного элемента, должен быть технологичен и устойчив к окислению, а также обладать достаточным температурным коэффициентом. Таким критериям практически идеально отвечает платина. Там, где не столь высокие требования к измерениям, может использоваться никель или медь. В качестве примера можно привести термодатчики: PT1000, PT500, ТСП 100 П, ТСП pt100, ТСП 50П, ТСМ 296, ТСМ 045, ТС 125, Jumbo, ДТС Овен и т.д.
Расшифровка аббревиатур
Чтобы не возникало вопросов, что такое ТСМ, приведем расшифровку этой и других аббревиатур:
- ТСМ это термометр сопротивления (ТС), в чувствительном элементе (ЧЭ) которого используется медная проволока (М).
- ТСП, в применяется платиновый (проволока из платины) ЧЭ.
- КТС б – обозначение комплекта из нескольких платиновых ТС., позволяющих провести многозонные измерения, как правило, монтаж таких устройств производится на вход и выход системы отопления, чтобы установить разность температур.
- ТПТ – технический (Т) платиновый термометр (ПТ).
- КТПТР – комплект из ТПТ приборов, буква «Р» в конце указывает, что может производиться не только измерение разницы температур между различными датчиками.
- ТСПН – «Н» в конце ТСП, обозначает, что датчик низкотемпературный.
- НСХ – под данным сокращением подразумевается «номинальная статическая характеристика», соответствующая стандартной функции «температура-сопротивление». Достаточно посмотреть таблицу НСХ для pt100 или любого другого датчика (например, pt1000, rtd, ntc и т.д.), чтобы иметь представление о его характеристиках.
- ЭТС – эталонные приборы, служащие для калибровки датчиков.
Чем отличается термосопротивление от термопары?
Схема термопары, ее конструкция, а также принцип работы существенно отличается от термометра сопротивления, расскажем об этом простыми словами. У устройства pt100, а также других датчиков, принцип действия основан на сопоставимости между изменением температуры металла и его сопротивлением.
Принцип термопары построен на различных свойствах двух металлов собранных в единую биметаллическую конструкцию. Устройство, подключение, назначение термопары, а также описание погрешности этих приборов будет рассмотрено в отдельной статье.
Сейчас достаточно понимать, что термопара и ТСП, например pt100, это совершенно разные приборы, отличающиеся принципом работы.
Платиновые измерители температуры
Учитывая распространенность металлических датчиков, имеет смысл привести краткое описание этих устройств, чтобы наглядно показать сравнительные характеристики различных видов, особенности, а также описать сферу применения.
В соответствии с нормами ГОСТ 6651 2009 и МЭК 60751, у рабочих приборов данного типа значение температурного коэффициента должно быть 0,00385°С-1, эталонных – 0,03925°С-1. Диапазон измеряемой температуры: от-196,0°С до 600,0°С. К несомненным достоинствам следует отнести высокий коэффициент точности, близкую к линей характеристику «Температура-сопротивление», стабильные параметры. Недостаток – наличие драгметаллов увеличивает стоимость конструкции. Необходимо заметить, что современные технологии позволяют минимизировать содержание этого металла, что делает возможным снижение стоимости продукции.
Основная область применения – контроль температуры различных технологических процессов. Например, такой прибор может быть установлен в трубопроводе, в котором плотность рабочей среды сильно зависит от температуры. В этом случае показания вихревой расходометра корректируются информацией о температуре рабочей среды.
Датчик термопреобразователь ТСП 5071 производства ЭлемерНикелевые термометры сопротивления
Данные устройства практически не используются, поскольку в большинстве случаев их можно заменить приборами с медными чувствительными элементами, которые существенно дешевле и технологичнее (проще в производстве).
Медные датчики (ТСМ)
ТК медных измерительных приборов – 0,00428°С-1, диапазон измеряемых температур немного уже, чем у никелевых аналогов (от -50,0°С до 150°С). К несомненным преимуществам медных измерителей следует отнести их относительно невысокую стоимость и наиболее близкую к линейной характеристику «температура-сопротивление». Но, узкий диапазон измеряемых температур и низкие параметры удельного сопротивления существенно ограничивают сферу применения термопреобразователей ТСМ.
Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1Но, тем не менее, медные датчики рано списывать, есть немало примеров удачных реализаций, например, ТХА Метран 2700, который предназначен как для различных видов промышленности, но также удачно используется в ЖКХ.
Учитывая, что платиновые терморезисторы наиболее востребованы, рассмотрим варианты их конструктивного исполнения.
Типовые конструкции платиновых термосопротивлений
Наиболее распространение получило исполнение ЧЭ в ПТС, называемое «свободной от напряжения спиралью», у зарубежных изготовителей оно проходит под термином «Strain free». Упрощенный вариант такой конструкции представлен ниже.
Конструктивное исполнение «Strain free»Обозначения:
- А – Выводы термоэлектрического элемента.
- В – Защитный корпус.
- С – Спираль из платиновой проволоки.
- D – Мелкодисперсный наполнитель.
- E – Глазурь, герметизирующая ЧЭ.
Как видно из рисунка, четыре спирали из платиновой проволоки, размещают в специальных каналах, которые потом заполняются мелкодисперсным наполнителем. В роли последнего выступает очищенный от примесей оксид алюминия (Al2O3). Наполнитель обеспечивает изоляцию между витками проволоки, а также играет роль амортизатора при вибрациях или когда происходит ее расширение, вследствие нагрева. Для герметизации отверстий в защитном корпусе применяется специальная глазурь.
На практике встречается много вариаций типового исполнения, различия могут быть в дизайне, герметизирующем материале и размерах основных компонентов.
Исполнение Hollow Annulus.
Данный вид конструкции относительно новый, она разрабатывалась для использования в атомной индустрии, а также на объектах особой важности. В других сферах датчики данного типа практически не применяются, основная причина этого высокая стоимость изделий. Отличительные особенности высокая надежность и стабильные характеристики. Приведем пример такой конструкции.
Пример исполнения «Hollow Annulus»Обозначения:
- А – Выводы с ЧЭ.
- В – Изоляция выводов ЧЭ.
- С – Изолирующий мелкодисперсный наполнитель.
- D – Защитный корпус датчика.
- E – Проволока из платины.
- F – Металлическая трубка.
ЧЭ данной конструкции представляет собой металлическую трубку (полый цилиндр), покрытый слоем изоляции, сверху которой наматывается платиновая проволока. В качестве материала цилиндра используется сплав с температурным коэффициентом близким к платине. Изоляционное покрытие (Al2O3) наносится горячим напылением. Собранный ЧЭ помещается с защитный корпус, после чего его герметизируют.
Для данной конструкции характерна низкая инерционность, она может быть в диапазоне от 350,0 миллисекунд до 11,0 секунд, в зависимости от того используется погружаемый или монтированный ЧЭ.
Пленочное исполнение (Thin film).
Основное отличие от предыдущих видов заключается в том, что платина тонким слоем (толщиной в несколько микрон) напыляется на керамическое или пластиковое основание. На напыление наносится стеклянное, эпоксидное или пластиковое защитное покрытие.
Миниатюрный пленочный датчикЭто наиболее распространенный тип конструкции, основные достоинства которой заключаются в невысокой стоимости и небольших габаритах. Помимо этого пленочные датчики обладают низкой инерционностью и относительно высоким внутренним сопротивлением. Последнее практически полностью нивелирует воздействие сопротивления выводов на показания прибора (таблицы термосопротивлений можно найти в сети).
Что касается стабильности, то она уступает проволочным датчикам, но следует учитывать, что пленочная технология усовершенствуется год от года, и прогресс довольно ощутим.
Стеклянная изоляция спирали.
В некоторых дорогих ТС платиновую проволоку покрывают стеклянной изоляцией. Такое исполнение обеспечивает полную герметизацию ЧЭ и увеличивает влагостойкость, но сужает диапазон измеряемой температуры.
Класс допуска
Согласно действующим нормам допускается определенное отклонение от линейной характеристики «температура-сопротивление». Ниже представлена таблица соответствия класса точности.
Таблица 1. Классы допуска.
| Класс точности | Нормы допуска °C |t | | Диапазон измерения температуры | |||
| Платиновые датчики | Медные | Никелевые | |||
| Проволочные | Пленочные | ||||
| AA | ±0,10+0,0017 | -50°C …250°C | -50°C …150°C | x | x |
| A | ±0,15+0,002 | -100°C …450°C | -30°C …300°C | -50°C …120°C | x |
| B | ±0,30+0,005 | -196°C …660°C | -50°C …500°C | -50°C …200°C | х |
| С | ±0,60+0,01 | -196°C …660°C | -50°C …600°C | -180°C …200°C | -60°C …180°C |
Приведенная в таблице погрешность отвечает текущим нормам.
Схемы включения ТСМ/ТСП
Существует три варианта подключения:
- 2-х проводное (см. А на рис. 7), этот наиболее простой способ используется в тех случаях, когда точность результатов не критична. Дополнительную погрешность создает номинальное сопротивление проводников, которыми подключается датчик. Обратим внимание, что для классов точности A и AA данная схема включения неприемлема. Рисунок 7. Двухпроводная, трехпроводная и четырехпроводная схема включения термометра сопротивления
- 3-х проводное (В). Такой вариант обладает более высокой точностью, чем 2-х проводная схема вариант подключения. Это происходит за счет того, что появляется возможность измерить сопротивление монтажных проводов, чтобы учесть их воздействие.
- 4-х проводное. Этот вариант позволяет полностью исключить воздействие сопротивления монтажных проводов на результаты измерений.
Рисунок 7. Двухпроводная, трехпроводная и четырехпроводная схема включения термометра сопротивленияВ измерительных приборах ТС, как правило, включен по мостовой схеме.
Пример подключения по мостовой схеме вторичного прибора (pt100) для измерения температуры воздухаОбратим внимание, что под rл.с. в электрической схеме подразумевается сопротивление линий связи, то есть проводов, которыми подключен датчик.
Обслуживание
Информация о ТО температурного датчика указана в паспорте прибора или инструкции эксплуатации, там же приводится типовые неисправности и способы их ремонта, рекомендуемая длина кабеля для подключения, а также друга полезная информация.
Термометры сопротивления не требуют специального ТО, в задачу обслуживающего персонала входит:
- Проверка условий, в которых эксплуатируется датчик.
- Внешний осмотр на предмет целостности конструкции и кабельных соединений, проверка хода подвижного штуцера (если таковой имеется).
- Помимо этого проверяется наличие пломб.
- Проверяется заземление.
Такой осмотр должен проводиться с периодичностью один раз в месяц или чаще.
Помимо этого должна проводиться поверка приборов, с использованием эталонного датчика, например, ЭТС 100.
Платиновый эталонный ПТС (датчик ЭТС 100)Для градуировки датчиков используются специальные таблицы, в качестве примера приведена одна из них для термосопротивления pt100. Саму методику калибровки мы приводить не будем, ее описание несложно найти в сети.
Градуировочная таблица для терморезистора pt100 (фрагмент, без указания пределов градуировки измерений)Что касается методики поверки эталонных платиновых датчиков, то она должна производиться на специальных реперных точках.
Термосопротивления Pt100, Pt500, Pt1000 и другие
Термосопротивления Pt100, Pt500, Pt1000 и другие
Термосопротивления — это элементы, сопротивление которых практически линейно зависит от температуры окружающей среды. Наряду с термином «Термосопротивление» для обозначения этих элементов используют название «Термометр Сопротивления», аббривеатуры ТС и RTD, а также обозначения Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М и другие наименования, в зависимости от НСХ датчика. Не следует путать термосопротивления с термопарами и терморезисторами (термисторами).
Зависимость сопротивления чувствительного элемента от температуры окружающей среды R(T) называется номинальной статической характеристикой термосопротивления.
НСХ любого термосопротивления близка к линейной функции и описывается либо полиномом с известными коэффициентами, либо соответствующей таблицей. Существует несколько типов термосопротивлений — платиновые Pt 3850, Pt 3750, Pt 3911, никелевые Ni 6180, Ni 6720, а также медные термосопротивления, например Cu 4280, и другие. Каждому типу термосопротивлений соответствует свой полином R(T).
Большая часть используемых в индустрии термосопротивлений имеют тип Pt 3850, его НСХ описывается полиномом
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2) при T > 0 и
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x (T-100) x T3) при T
где
A = 3.9083 x 10-3 °C-1, B = -5.775 x 10-7 °C-2, C = -4.183 x 10-12 °C-4, а R0 — номинальное сопротивлене (сопротивление при температуре 0°C).
Другим платиновым, никелевым и медным термосопротивлениям соответствуют другие полиномы и другие наборы коэффициентов.
Степень полинома и значения коэффициентов зафиксированы в различных национальных и международных стандартах. Действующий российский стандарт — ГОСТ 6651-2009. Европейские производители, в том числе компания IST, используют стандарт DIN 60751 (он же IEC-751), однако в мире действуют и другие нормативные документы.
Подробнее о существующих типах сопротивлений и действующих спецификациях — в статье «Термосопротивления: теория».
Термосопротивления типа Pt 3850 описаны и в российском ГОСТе, и в международных стандартах. Для датчиков Pt 3850 приняты условные обозначения Pt100, Pt500, Pt1000 и т.д. Они соответствуют датчикам с номинальным сопротивлением R0, равным 100, 500 и 1000 Ом соответственно.
Точность термосопротивлений
Для обозначения точности термосопротивлений используют понятие класса допуска. Класс допуска термосопротивления определяет максимально допустимое отклонение реальной характеристики R(T) от расчетной. Допуск задается как функция температуры — при нуле градусов допустимо наименьшее отклонение, а при уменьшении или увеличении температуры допустимое отклонение увеличивается.
Каждому классу допуска также соответствует диапазон температур, на котором этот класс определен. Для платиновых термосопротивлений с температурным коэффициентом 3850 ppm/K действуют следующие определения классов допуска:
| Другие названия | Допуск, °С | Диапазон температур | |
| Класс АА | Class Y Class 1/3 DIN Class 1/3 IEC Class 1/3 B Class F 0.1 |
±(0.1 + 0.0017 |T|) | 0 .. +150°С |
| Класс А (F 0.15) | Class 1/2 DIN Class 1/2 IEC Class 1/2 B Class F 0.15 |
±(0.15 + 0.002 |T|) | -30 .. +300°С |
| Класс B (F 0.3) | Class DIN Class IEC Class F 0.3 |
±(0.3 + 0.005 |T|) | -30 .. +500°С |
| Класс С (F 0.6) | Class 2B Class BB Class F 0.6 |
±(0.6 + 0.01 |T|) | -50 .. +600°С |
Данные определения соответствуют и российскому ГОСТу, и нормам DIN 60751 (IEC-751) для тонкопленочных датчиков с температурным коэффициентом 3850 ppm/K (альфа-коэффициентом 0.00385°C-1 ).
Подробнее об определении классов точности для различных типов термосопротивлений — в статье «Термосопротивления: теория».
Структура термосопротивлений
Термосопротивления общего назначения производятся либо по намоточной (проволочной), либо по тонкопленочной технологии. Датчики компании IST являются тонкопленочными, они состоят из керамической подложки площадью несколько квадратных миллиметров, токопроводящей дорожки (как правило, из платины), пассивационного слоя из стекла, и выводов.
Подробнее об определении классов точности для намоточных и тонкопленочных датчиков — в статье «Термосопротивления: теория».
Подробнее о структуре тонкопленочных датчиков — в статье «Термосопротивления: производственный процесс».
Компания IST (Inovative Sensor Technology) более 25 лет занимается производством тонкопленочных термосопротивлений. Производственные мощности IST находятся на территории Швейцарии. Среди датчиков IST есть как стандартные выводные и SMD датчики, так и сотни специальных решений — датчики для работы с повышенной точностью (до 1/10 DIN), для работы с температурами до +1000°C, элементы в различных корпусах с выводами различного типа и длины.
СТАНДАРТНЫЕ ВЫВОДНЫЕ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЯ
Самыми востребованными и самыми бюджетными выводными термосопротивлениями являются платиновые элементы с характеристикой Pt100, Pt500 или Pt1000, габаритными размерами 2 x 2 мм и выводами длиной около 10 мм.
Такие датчики предназначены для работы с температурами от -200 до +300°C и различаются по классу допуска (по точности). Выводы датчиков данной группы подходят для пайки (в том числе твердым припоем), обжима или сварки.
Стоимость
Цены, действующие на датчики в наличии, указаны в таблице. Вы можете рассчитывать на значительные скидки при заказе от 300 шт.
Отметим, что цена термосопротивления не имеет прямой зависимости от рабочего температурного диапазона — датчики, предназначенные для температур до +150 °C или до +200°C, отпускаются по более высокой цене.
| Наименование | Характеристика (тип НСХ) | Класс допуска | |
| P1K0.202.3K.A.010* | Pt1000 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 1000 Ом) |
Класс А (F0.15) | Наличие на складе |
| P1K0.202.3K.B.010* | Класс B (F0.3) | Наличие на складе | |
| P0K5.202.3K.A.015* | Pt500 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 500 Ом) |
Класс А (F0.15) | Наличие на складе |
| P0K5.202.3K.B.015* | Класс B (F0.3) | Наличие на складе | |
| P0K1.202.3K.A.010* | Pt100 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 100 Ом) |
Класс А (F0.15) | Наличие на складе |
| P0K1.202.3K.B.010* | Класс B (F0.3) | Наличие на складе |
* Последние три символа кодируют длину выводов датчика в миллиметрах. Термосопротивления с выводами 7, 10 и 15 мм отпускаются по одной и той же цене.
Документация
На сайте производителя доступен Application Note, содержащий общие сведения о НСХ платиновых датчиков, определения классов допуска и данные о времени отклика, самонагреве, рекомендуемом токе измерения и проч. Характеристики эементов конкретной серии доступны в Datasheet.
СТАНДАРТНЫЕ SMD-ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЯ
Тонкопленочная технология производства позволяет выпускать дешевые термосопротивления для поверхностного монтажа. Между собой эти компоненты различаются типом корпуса, металлом, из которого выполнены контакты, а также диапазоном рабочих температур и классом допуска (точностью).
Популярные платиновые SMD-термосопротивления имеют характеристику Pt100, Pt500 или Pt1000 и выпускаются в корпусах 0603, 0805 и 1206. Компания IST также выпускает термосопротивления в корпусе Flip-Chip. Документация на датчики для поверхностного монтжа представлена на сайте производителя.
SMD-термосопротивления Pt1000 со склада ЭФО.
Корпус 0805, класс допуска B, диапазон рабочих температур — от 50 до +150 °C
Наличие на складе
SMD-термосопротивления Pt100 со склада ЭФО.
Корпус 0805, класс допуска А, диапазон рабочих температур — от 50 до +250 °C
Наличие на складе
| P1K0 — Pt1000 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 1000 Ом) P0K5 — Pt500 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 500 Ом) P0K1 — Pt100 (температурный (альфа) коэффициент — 3850 ppm/°C, Номинальное сопротивление R0 = 100 Ом) |
||||
| Размер (0603 / 0805 / 1206) | ||||
| 2P — SMD, рабочие температуры -50 .. +150°C, контакты 96.5Sn/3Ag/0.5Cu 3P — SMD, рабочие температуры -50 .. +250°C, контакты 5Sn/93.5Pb/1.5Ag 4P — SMD, рабочие температуры -50 .. +250°C, контакты Au 1FC — Flip-Chip, рабочие температуры -50 .. +150°C, контакты 96.5Sn/3Ag/0.5Cu 2FC — Flip-Chip, рабочие температуры -50 .. +250°C, контакты 5Sn/93.5Pb/1.5Ag 3FC — Flip-Chip, рабочие температуры -50 .. +250°C, контакты Au 5FC — Flip-Chip, рабочие температуры -50 .. +400 °C, контакты Pt 6FC — Flip-Chip, рабочие температуры -50 .. +600 °C, контакты Pt |
||||
| A — класс допуска А (F0.15) B — класс допуска B (F0.3) |
||||
| S — упаковка в ленту | ||||
| P0K1. | 0805. | 2FC. | A. | S |
ТЕРОМОСОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ РАСШИРЕННЫХ ДИАПАЗОНОВ ТЕМПЕРАТУР
Для измерения температур, превышающих +300°C, предлагаются специальные серии термосопротивленй:
Для работы в диапазоне от -200 до +400 °C предлагаются датчики различных размеров с неизолированными серебряными выводами различной длины.
В данную группу входит множество датчиков, которые различаются по
- номинальному сопротивлению — доступны как стандартные датчики Pt100, Pt500 и Pt1000, так и датчики с R0 = 150 Ом и R0 = 350 Ом.
- классу допуска — кроме популярных датчиков с классом допуска A (F0.15) и B (F0.3), выпускаются датчики класса допуска AA (F0.1), а также высокоточные 1/5 DIN и 1/10 DIN.
- размеру — доступно около десяти вариантов габаритных размеров датчика, среди которых миниатюрные элементы 1.6 x 1.2 мм, вытянутые датчики размером 10 x 2 мм и другие.
- длине и диаметру выводов.
С ассортиментом термосопротивлений серии +400 °C можно ознакомиться в документации.
По запросу могут быть изготовлены специальные решения — датчики для 3- и 4-проводной схемы включения, датчики в составе пар и групп, датчики с изолированными выводами, датчики с перпендикулярными или инвертированными выводами, датчики с измененной толщиной подложки, датчики в керамическом циллиндрическом корпусе и т.д.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P0K1.161.4W.Y.010 — датчик типа Pt100 размером 1.6 x 1.2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P0K1.232.4W.Y.010 — датчик типа Pt100 размером 2 x 2.3 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P1K0.161.4W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 1.6 x 1.2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P1K0.232.4W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
PG0K1.216.4K.A.010 — датчик типа 100П размером 2.5 x 1.5 мм. Класс допуска А, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
Для работы в диапазоне от -200 до +600 °C предлагаются датчики различных размеров с неизолированными выводами из платины или никеля с платиновым покрытием.
В данную группу входит большое количество датчиков, которые различаются по
- номинальному сопротивлению — доступны термосопротивления типа Pt100, Pt500 и Pt1000.
- классу допуска — кроме популярных датчиков с классом допуска A (F0.15) и B (F0.3), выпускаются датчики класса допуска AA (F0.1), а также высокоточные 1/5 DIN и 1/10 DIN.
- размеру — доступно около десяти вариантов габаритных размеров датчика, среди которых миниатюрные элементы 1.6 x 1.2 мм, крупные датчики 5 x 3.8 мм, вытянутые датчики размером 10 x 2 мм и другие.
С ассортиментом термосопротивлений серии +600 °C можно ознакомиться в документации.
По запросу могут быть изготовлены специальные решения — датчики в составе пар и групп, датчики с перпендикулярными или инвертированными выводами, датчики с измененной толщиной подложки, датчики в керамическом циллиндрическом корпусе и т.д.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P0K1.161.6W.Y.010 — датчик типа Pt100 размером 1.6 x 1.2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P0K1.232.6W.Y.007 — датчик типа Pt100 размером 2 x 2.3 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
P0K1.520.6W.Y.010 — датчик типа Pt100 размером 5 x 2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P1K0.161.6W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 1.6 x 1.2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P1K0.232.6W.Y.008 — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 8 мм
Наличие на складе
P1K0.281.6W.A.007.R — датчик типа Pt1000 в циллиндрическом керамическом корпусе длиной 13 мм и диаметром 2.8 мм. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
P1K0.520.6W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 5 x 2 мм. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
Для работы в диапазоне от -200 до +750 °C предлагаются датчики различных размеров с неизолированными выводами из платины.
В данную группу входят датчики, которые различаются по
- номинальному сопротивлению — доступны термосопроиивления типа Pt100, Pt500 и Pt1000.
- классу допуска — кроме популярных датчиков с классом допуска A (F0.15) и B (F0.3), выпускаются датчики класса допуска AA (F0.1).
- размеру — доступны датчики размером 5 x 1.6 мм, 10 x 2 мм, 2.5 x 1.6 мм и 5 x 2 мм.
С ассортиментом термосопротивлений серии +750 °C можно ознакомиться в документации.
По запросу могут быть изготовлены специальные решения — датчики в составе пар и групп, датчики с измененной толщиной подложки и др.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
PG1K0.216.7W.A.007 — датчик типа 1000П размером 2.5 x 1.6 мм. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
PW1K0.216.7W.A.007 — датчик типа Pt1000 размером 2.5 x 1.6 мм. Класс допуска A обеспечивается на диапазоне температур от -200 до +600 °C, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
Для работы с температурами от от -200 до +850 °C предлагаются датчики Pt100, Pt200 и Pt1000 c платиновыми выводами. С ассортиментом термосопротивлений серии +850 °C можно ознакомиться в документации. Стандартные позиции имеют класс допуска В.
Производство датчиков более высокой точности и других специальных решений под требования клиента обсуждается по запросу.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P0K1.281.8W.A.005.R — датчик типа Pt100 в циллиндрическом керамическом корпусе длиной 13 мм и диаметром 2.8 мм. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 5 мм
Наличие на складе
Для работы с температурами от от -70 до +1000 °C предлагается датчик с температурным коэффициентом 3770 ppm/K и номинальным сопротивлением 200 Ом и короткими платиновыми выводами.
Характеристики элемента указаны в документации, датчик данного типа поставляется под заказ.
ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЯ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ВЫВОДАМИ
Компания IST выпускает различные модели термосопротивлений с длинными изолированными выводами. Длинные провода не наращиваются, а крепятся к телу датчика при производстве (используется точечная сварка).
Для заказа доступны датчики типа Pt100, Pt500, Pt1000, а также менее популярные модели.
Эмалированные (обмоточные) медные выводы
Серия датчиков 1E — это термосопротивления с медными эмалированными выводами, предназначенные для работы с температурами до +150°C (допустимо кратковременное воздействие температур до +180 °C). Для удобства пайки таких датчиков изоляция удалена на концах проводов. Выводы датчиков серии 1E имеют диаметр 0.15 или 0.2 мм, сами термосопротивления предлагаются в том числе в миниатюрных корпусах 0.8 x 3 мм, 1.2 x 1.6 мм и др. Документация на данную серию представлена на сайте производителя.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P1K0.161.1E.A.040 — датчик типа Pt1000 размером 1.6 x 1.2 мм для температур от -50 до +150°C. Класс допуска A, эмалированные медные выводы длиной 40 мм
Наличие на складе
P0K1.308.1E.B.100 — датчик типа Pt100 размером 3 x 0.8 мм для температур от -50 до +150°C. Класс допуска В, эмалированные медные выводы длиной 100 мм
Наличие на складе
Стандартные и многожильные выводы с изоляцией PTFE (тефлон)
Термосопротивления, оснащенные изолированными выводами, предназначены для измерения температур до +200°C.
Датчики со стандартными изолированными выводами обозначаются 2I и имеют медные выводы с золотым покрытием размером AWG30. Датчики с многожильными изолированными выводами обозначаются 2L и имеют выводы размером AWG28/7. Термосопротивления с изолированными выводами подходят для пайки, сварки и опрессовки. Документация на данную серию представлена на сайте производителя.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P0K1.520.2I.B.100 — датчик типа Pt100 размером 5 x 2 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска В, изолированные выводы длиной 100 мм
Наличие на складе
P0K1.232.2I.A.030 — датчик типа Pt100 размером 2 x 2.3 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска А, изолированные выводы длиной 30 мм
Наличие на складе
P1K0.232.2I.A.025.S — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска А, частично изолированные выводы длиной 25 мм
Наличие на складе
P1K0.232.2I.B.050 — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска В, изолированные выводы длиной 50 мм
Наличие на складе
P1K0.520.2I.A.050 — датчик типа Pt1000 размером 5 x 2 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска А, изолированные выводы длиной 50 мм
Наличие на складе
P1K0.520.2L.A.070.M — датчик типа Pt1000 размером 5 x 2 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска А, многожильные изолированные выводы длиной 70 мм, металлизированная тыльная сторона
Наличие на складе
По запросу доступны датчики с изолированными (PTFE) выводами, предназанеченные для измерения температур до +400°C.
МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЯ, НАИЛУЧШИЙ КОНТАКТ С ПОВЕРХНОСТЬЮ
Для задач, где критичны точность и время отклика термосопротивления, предлагаются датчики с металлизированной тыльной стороной. Главная особенность контрукции такого датчика — дополнительный слой металла на нижней (тыльной) стороне чувствительного элемента.
P1K0.520.2L.A.070.M — датчик типа Pt1000 размером 5 x 2 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска А, изолированные многожильные выводы длиной 70 мм
Наличие на складе
P1K0.520.2L.B.070.M — датчик типа Pt1000 размером 5 x 2 мм для температур от -50 до +200°C. Класс допуска В, изолированные многожильные выводы длиной 70 мм
Наличие на складе
P1K0.232.3K.B.007.M.U — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска В, неизолированные выводы длиной 7 мм, расположенные перпендикулярно к поверхности элемента
Наличие на складе
P050.232.3K.B.007.M.U — датчик типа Pt50 размером 2 x 2.3 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска В, неизолированные выводы длиной 7 мм, расположенные перпендикулярно к поверхности элемента
Наличие на складе
Металлизированные датчики припаиваются, привариваются или иным образом кремятся к поверхности объекта. Это позволяет обеспечить наилучший тепловой контакт, а значит и минимальное время отклика. Более подробная информация о металлизированных термосопротивлениях доступна в статье «Применение тонкопленочных термосопротивлений (Thin Film RTD) для измерения температуры и скорости потока».
На базе металлизированных термоспротивлений также изготавливают решения для измерения скорости потока наподобие датчика Out Of Liquid. Более подробную информацию об этих решениях можно найти в статье «Запускаем датчик скорости потока жидкости»
Для измерения температуры выпускается готовое решение на базе металлизированного датчика — RealProbeTemp, металлизированное термосопротивление, установленное в металлическую гильзу.
В отличие от других термосопротивлений в аналогичном корпусе, в датчике RealProbeTemp чувствительный элемент установлен на дно корпуса, а не по центру наполненной термопроводящей пастой гильзы. Таким образом обеспечиваются минимальное время отклика (около 1.5 сек) и отсутствие необходимости полностью погружать датчик в измеряемую среду — достоверные результаты измерений могут быть получены при погружении менее чем на 10 мм.
Гильза выполнена из нержавеющей стали и имеет длину 25 мм и диаметр 6 мм, RealProbeTemp позволяет измерять температуру в диапазоне от -50 до +200°C. Более подробная информация доступна в документации от производителя.
Наличие на складе
САМЫЕ МИНИАТЮРНЫЕ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЯ
Платиновые термосопротивления IST доступны в версиях с различными габаритными размерами, однако особенно востребованными являются самые миниатюрные элементы — элементы серии MiniSens размером 1.2 x 1.6 мм и серии SlimSens размером 0.8 x 3 мм. Такие датчики доступны в различных исполнениях, в том числе с выводами увеличенной длины, с повышенной точностью (класс допуска вплоть до AA), модели для расширенного диапазона температур (от -200 до +600°C) и т.д.
Главным преимуществом датчиков малой площади является минимальные показатели по времени отклика и самонагреву.
В таблице приведены значения времени отклика для датчиков MiniSens и SlimSens. Время отклика выражено в секундах и описывает время, за которое датчик реагирует на изменение температуры окружающей среды. Например t0.63 соответствует времени, которое требуется термосопротивлению для детектирования 63% от величины, на которую изменилось значение температуры среды. Помимо размеров термосопротивления, время отклика зависит от параметров измеряемой среды и качества теплового контакта датчика и среды.
| Время отклика, сек | Самонагрев | |||||||||
| Среда | вода, v=0.4 м/с | воздух, v=1 м/с | вода, v=0.4 м/с | воздух, v=1 м/с | ||||||
| t 0.5 | t 0.63 | t 0.9 | t 0.5 | t 0.63 | t 0.9 | E, мВт/К | ∆T, мК * | E, мВт/К | ∆T, мК * | |
| Размер датчиков: 1.2 x 1.6 мм | 0.05 | 0.08 | 0.18 | 1 | 1.2 | 2.5 | 12 | 8.3 | 1.8 | 56 |
| Размер датчиков: 0.8 x 3.0 мм | 0.08 | 0.1 | 0.25 | 1.2 | 1.5 | 3.5 | 15 | 6.7 | 2.2 | 46 |
* Самонагрев ∆T, выраженный в миликельвинах, измерен для датчика типа Pt100 при токе 1 мА и температуре окружающей среды 0 ºC
Помимо приложений, где важно минимизировать время отклика и самонагрев, датчики MiniSens и SlimSens находят применение в задачах где важны непосредственно габариты элемента. Например, датчики SlimSens размером 0.8 x 3 мм идеально подходит для монтажа в трубу диаметром 1 мм.
Образцы некоторых моделей миниатюрных датчиков доступны со склада компании ЭФО.
Термосопротивления MiniSens
P0K1.161.6W.A.007 — датчик типа Pt100 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +600°C. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
P0K1.161.6W.B.007 — датчик типа Pt100 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +600°C. Класс допуска B, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
P1K0.161.1E.A.040 — датчик типа Pt1000 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -50 до +150°C. Класс допуска А, изолированные (эмалированные) выводы длиной 40 мм
Наличие на складе
P1K0.161.3K.A.020 — датчик типа Pt1000 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска А, неизолированные выводы длиной 20 мм
Наличие на складе
P1K0.161.3K.B.020 — датчик типа Pt1000 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска B, неизолированные выводы длиной 20 мм
Наличие на складе
P1K0.161.4W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +400°C. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
P1K0.161.6W.Y.010 — датчик типа Pt1000 размером 1.2 x 1.6 мм для температур от -200 до +600°C. Класс допуска 1/3 DIN, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
Термосопротивления SlimSens
P1K0.308.1E.A.025 — датчик типа Pt1000 размером 0.8 x 3 мм для температур от -50 до +150°C. Класс допуска А, изолированные (эмалированные) выводы длиной 25 мм
Наличие на складе
P0K1.308.1E.B.100 — датчик типа Pt100 размером 0.8 x 3 мм для температур от -50 до +150°C. Класс допуска В, изолированные (эмалированные) выводы длиной 100 мм
Наличие на складе
ЭЛЕМЕНТЫ С ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМИ ВЫВОДАМИ
Для приложений, где пространство для установки датчика сильно ограничено, также предлагаются элементы с выводами нестандартной ориентации. Такие элементы хорошо подхолят для установки в трубки небольшого диаметра, а также для установки на поверхность объекта.
Термосопротивления с перпендикулярными выводами выпускаются в том числе с металлизированной тыльной стороной, что позволяет крепить элемент к контактной площадке или к поверхности объекта измерений.
P1K0.232.3K.B.007.M.U — датчик типа Pt1000 размером 2 x 2.3 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска В, неизолированные выводы длиной 7 мм, расположенные перпендикулярно к поверхности элемента
Наличие на складе
P050.232.3K.B.007.M.U — датчик типа Pt50 размером 2 x 2.3 мм для температур от -200 до +300°C. Класс допуска В, неизолированные выводы длиной 7 мм, расположенные перпендикулярно к поверхности элемента
Наличие на складе
ПОВЫШЕННАЯ ТОЧНОСТЬ
Термосопротивления с классом допуска выше 1/3 DIN
Помимо термосопротивлений класса допуска AA, A и B, производятся датчики класса допуска 1/5 DIN и 1/10 DIN. Датчики с нестандартным классом точности доступны под заказ.
| Класс допуска | Допуск, °С |
| 1/5 DIN (1/5 IEC) | ±(0.06 + 0.001 |T|) |
| 1/10 DIN (1/10 IEC) | ±(0.03 + 0.0005 |T|) |
Пары и группы
Для приложений, где главным требованием является не абсолютная точность измерений, а минимальное отклонение между показаниями двух или более датчиков, предлагаются пары и группы термосопротивлений. Такие датчики отбираются и группируются производителем в соответствии с требованиями клиента. Для групп датчиков может быть обеспечено взаимное отклонение от 0.05 до 0.1 °C, пары датчиков могут быть подобраны с практически идентичной НСХ.
Парные датчики используются как для приложений, подразумевающий одновременный контроль двух точек измерений, так и для уменьшения затрат на калибровку датчиков.
Класс допуска A на расширенном диапазоне температур
В соответствии с международным стандартом IEC 60751 и действующим ГОСТом 6651-2009, термометры сопротивления класса А обеспечивают допуск ±(0.15 + 0.002 |T|)°C на диапазоне от -30 до +300°С. Для задач, где точность класса А необходима на более широком диапазоне, предлагаются термосопротивления серии PW, которые обеспечивают допуск ±(0.15 + 0.002 |T|)°C на диапазоне температур от -200 до +600 °C.
Наличие на складе
НЕСТАНДАРТНЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ, НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНЫЕ ДАТЧИКИ
Помимо наиболее популярных на сегодняшний день термосопротивлений из платины с температурным коэффициентом 0.00385°C-1 (другое обозначение — Pt 3850 ppm/K), выпускаются термосопротивления с другими типами НСХ.
До середины 1990-х годов российским ГОСТом были определены только термосопротивления с коэффициентом 0.00391°C-1, в действующих российских стандартах определены и датчики с коэффициентом 0.00391°C-1, и датчики с коэффициентом 0.00385°C-1.
Датчики с НСХ, соответствующей коэффициенту 0.00385°C-1, являются общемировым стандартном, и используются подавляющим большинством российских предприятий, однако в некоторых случаях продолжают использовать датчики с коэффициентом 0.00391°C-1. В зависимости от величины номинального сопротивления они обозначаются как 50П (R0 = 50 Ом), 100П (R0 = 100 Ом), 500П (R0 = 500 Ом) и 1000П (R0 = 1000 Ом).
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
PG0K1.216.4K.A.010 — датчик типа 100П размером 2.5 x 1.5 мм для температур от -200 до +400 °C. Класс допуска А, неизолированные выводы длиной 10 мм
Наличие на складе
PG1K0.216.7W.A.007 — датчик типа 1000П размером 2.5 x 1.5 мм для температур от -200 до +750 °C. Класс допуска А, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
Документация доступна на сайте производителя.
Помимо платиновых датчиков, производятся медные и никелевые элементы.
Медь обладает наиболее линейной характеристикой, но из-за сравнительно узкого диапазона рабочих температур и низкого удельного сопротивления используется относительно редко. Тонкопленочные медные термосопротивления от IST используются в качестве замены устаревающим намоточным (проволочным) датчикам с аналогичной НСХ. Такая замена позволяет повысить надежность чувствительного элемента и его устойчивость к вибрациям и перепадам температур, сократить время отклика, уменьшить габаритные размеры. Медные датчики IST имеют коэффициент 4280 ppm/K и номинальное сопротивление 50 или 100 Ом.
Никелевые термосопротивления используются гораздо реже платиновых, т.к. их рабочий температурный диапазон ограничен значением +300 °C. Однако в ряде случаев оптимальными являются именно никелевые датчики: никелевые элементы имеют относительно высокие температурный коэффициент и выходное сопротивление, поэтому никелевые термосопротивления обеспечивают наиболее высокое разрешение.
С номенклатурой никелевых термосопротивлений IST можно ознакомиться в документации производителя. Медные и никелевые датчики доступны под заказ.
НЕСТАНДАРТНОЕ НОМИНАЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ R0
Как правило, термосопротивления имеют номинальное сопротивление (R0) величиной 100, 500 или 1000 Ом. Компания IST также выпускает компоненты с увеличенным номинальным сопротивлением, например 2000, 5000 и даже 10000 Ом, а также термосопротивления с номинальным сопротивлением, «сдвинутым» относительно стандартного значения, например 150 или 350 Ом.
Датчики с нестандартным номинальным сопротивлением доступны под заказ.
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ КОРПУС
До появления на рынке тонкопленочных термосопротивлений, эти элементы изготавливались с использованием намоточных (проволочных) технологий и имели форму циллиндра. Для быстрой замены таких циллиндрических датчиков компания IST AG выпускает тонкопленочные сенсоры, заключенные в дополнительный керамический корпус стандартного размера.
Керамический корпус не имеет дополнительной защитной функции и предназначен исключительно для упрощения монтажа элемента.
Со склада ЭФО доступны образцы некоторых датчиков данной группы:
P1K0.281.6W.A.007.R — датчик типа Pt1000 для температур от -200 до +600°C в циллиндрическом керамическом корпусе длиной 13 мм и диаметром 2.8 мм. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 7 мм
Наличие на складе
P1K0.281.6W.B.020.R — датчик типа Pt1000 для температур от -200 до +600°C в циллиндрическом керамическом корпусе длиной 13 мм и диаметром 2.8 мм. Класс допуска B, неизолированные выводы длиной 20 мм
Наличие на складе
P0K1.281.8W.A.005.R — датчик типа Pt100 для температур от -200 до +800°C в циллиндрическом керамическом корпусе длиной 13 мм и диаметром 2.8 мм. Класс допуска A, неизолированные выводы длиной 5 мм
Наличие на складе
СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОНСТРУКТИВЫ
Компания IST выпускает десятки датчиков в специальных конструктивах, отвечающих требованиям заказчика. Среди специальных решений
- 3- и 4-выводные термосопротивления,
- датчики, выполненные в термоусадочных трубках,
- датчики, выводы которых оснащены коннекторами,
- датчики с металлизорованной стороной, установленные на металлические диски, пластины или другие контактные площадки,
- датчики в керамическом циллиндрическом корпусе,
- датчики в нестандартных корпусах.
Все картинки в новостях кликабельные, то есть при нажатии они увеличиваются. Таблица
|
Таблица зависимости сопротивления от температуры | Завод RGP
Таблица зависимости сопротивления от температуры | Завод RGP — производство датчиков для HVAC| Элемент | Pt100 | Pt1000 | Ni1000- LG | NTC1.8 | NTC2.2 | NTC10k (3950) | NTC10k (3435) | NTC20k |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temp. °C | Ω | Ω | Ω | Ω | Ω | Ω | Ω | Ω |
| 140 | 153.38 | 1533.8 | 1737 | 71 | 53 | 235 | 381 | 351 |
| 130 | 149.82 | 1498.2 | 1675 | 87 | 68 | 301 | 474 | 459 |
| 120 | 146.06 | 1460.6 | 1615 | 110 | 90 | 389 | 597 | 609 |
| 110 | 142.29 | 1422.9 | 1557 | 139 | 115 | 511 | 758 | 818 |
| 100 | 138.50 | 1385 | 1500 | 178 | 153 | 679 | 973 | 1114 |
| 95 | 136.60 | 1366 | 1472 | 202 | 178 | 787 | 1108 | 1307 |
| 90 | 134.70 | 1347 | 1444 | 230 | 207 | 916 | 1266 | 1541 |
| 85 | 132.80 | 1328 | 1417 | 264 | 241 | 1071 | 1451 | 1823 |
| 80 | 130.89 | 1308.9 | 1390 | 303 | 283 | 1256 | 1668 | 2166 |
| 75 | 128.98 | 1289.8 | 1364 | 349 | 334 | 1480 | 1924 | 2585 |
| 70 | 127.07 | 1270.7 | 1337 | 403 | 395 | 1751 | 2228 | 3099 |
| 65 | 125.16 | 1251.6 | 1311 | 468 | 469 | 2082 | 2588 | 3732 |
| 60 | 123.24 | 1232.4 | 1285 | 545 | 560 | 2488 | 3020 | 4517 |
| 55 | 121.32 | 1213.2 | 1260 | 638 | 673 | 2986 | 3536 | 5494 |
| 50 | 119.40 | 1194 | 1235 | 750 | 811 | 3602 | 4160 | 6718 |
| 45 | 117.47 | 1174.7 | 1210 | 885 | 984 | 4368 | 4911 | 8259 |
| 40 | 115.54 | 1155.4 | 1186 | 1049 | 1200 | 5326 | 5827 | 10211 |
| 35 | 113.61 | 1136.1 | 1162 | 1250 | 1471 | 6532 | 6940 | 12698 |
| 30 | 111.67 | 1116.7 | 1138 | 1496 | 1814 | 8055 | 8313 | 15887 |
| 29 | 111.28 | 1112.8 | 1132 | 1552 | 1893 | 8408 | 8622 | 16628 |
| 28 | 110.90 | 1109 | 1128 | 1610 | 1977 | 8777 | 8944 | 17407 |
| 27 | 110.51 | 1105.1 | 1123 | 1671 | 2064 | 9165 | 9281 | 18228 |
| 26 | 110.12 | 1101.2 | 1119 | 1734 | 2156 | 9572 | 9632 | 19092 |
| 25 | 109.73 | 1097.3 | 1114 | 1800 | 2252 | 10000 | 10000 | 20000 |
| 24 | 109.35 | 1093.5 | 1109 | 1869 | 2353 | 10452 | 10380 | 20962 |
| 23 | 108.96 | 1089.6 | 1105 | 1941 | 2458 | 10923 | 10780 | 21973 |
| 22 | 108.57 | 1085.7 | 1100 | 2017 | 2572 | 11417 | 11200 | 23039 |
| 21 | 108.18 | 1081.8 | 1095 | 2095 | 2689 | 11938 | 11630 | 24164 |
| 20 | 107.79 | 1077.9 | 1091 | 2177 | 2813 | 12490 | 12090 | 25350 |
| 15 | 105.85 | 1058.5 | 1068 | 2649 | 3538 | 15710 | 14690 | 32346 |
| 10 | 103.90 | 1039 | 1045 | 3241 | 4482 | 19900 | 17960 | 41567 |
| 5 | 14.02.1900 | 1019.5 | 1022 | 3989 | 5718 | 25400 | 22050 | 53812 |
| 0 | 100.00 | 1000 | 1000 | 4940 | 7353 | 32660 | 27280 | 70203 |
| -5 | 98.04 | 980.4 | 978 | 6159 | 9533 | 42340 | 33900 | 92322 |
| -10 | 96.09 | 960.9 | 956 | 7730 | 12460 | 55340 | 42470 | 122431 |
| -15 | 94.12 | 941.2 | 935 | 9771 | 16428 | 72980 | 53410 | 163777 |
| -20 | 92.16 | 921.6 | 914 | 12443 | 21860 | 97120 | 67770 | 221088 |
| -25 | 90.19 | 901.9 | 893 | 15969 | 29398 | 130400 | 86430 | 301297 |
| -30 | 88.22 | 882.2 | 872 | 20659 | 39908 | 177000 | 111300 | 414698 |
| -35 | 86.25 | 862.5 | 851 | 26955 | 54751 | 243120 | 144100 | 576763 |
| -40 | 84.27 | 842.7 | 831 | 35480 | 75953 | 337270 | 188500 | 810861 |
| -45 | 82.29 | 822.9 | 811 | 47135 | 106603 | 473370 | 247700 | 1152992 |
| -50 | 80.31 | 803.1 | 791 | 63229 | 151470 | 672600 | 329500 | 1659082 |
Термометр сопротивления — Википедия
Условное графическое обозначение термометра сопротивленияТермо́метр сопротивле́ния — электронный компонент, датчик, предназначенный для измерения температуры.
Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры[1].
При применении в качестве резистивного элемента полупроводниковых материалов его обычно называют термосопротивле́нием, терморезистором или термистором[2].
Металлический термометр сопротивления[править | править код]
Представляет собой резистор, изготовленный из металлической проволоки или металлической плёнки на диэлектрической подложке и имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры.
Наиболее точный и распространённый тип термометров сопротивления — платиновые термометры. Это обусловлено тем, что платина имеет стабильную и хорошо изученную зависимость сопротивления от температуры и не окисляется в воздушной среде, что обеспечивает их высокую точность и воспроизводимость. Эталонные термометры изготавливаются из платины высокой чистоты с температурным коэффициентом 0,003925 1/К при 0 °C.
В качестве рабочих средств измерений применяются также медные и никелевые термометры сопротивления. Технические требования к рабочим термометрам сопротивления изложены в стандарте ГОСТ 6651-2009 (Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний). В стандарте приведены диапазоны, классы допуска, таблицы номинальных статических характеристик (НСХ) и стандартные зависимости сопротивление-температура. ГОСТ 6651-2009 соответствует международному стандарту МЭК 60751 (2008). В этих стандартах, в отличие от ранее действующих стандартов не нормированы номинальные сопротивления при нормальных условиях. Начальное сопротивление изготовленного термосопротивления может быть произвольным с некоторым допуском.
Промышленные платиновые термометры сопротивления в большинстве случаев считаются имеющими стандартную зависимость сопротивление-температура (НСХ), что обеспечивает погрешность не более 0,1 °C (класс термосопротивлений АА при 0 °C).
Термометры сопротивления изготовленные в виде напыленной на подложку металлической плёнки отличаются повышенной вибропрочностью, но меньшим диапазоном рабочих температур. Максимальный диапазон, в котором установлены классы допуска платиновых термометров для проволочных чувствительных элементов, составляет 660 °C (класс С), для плёночных — 600 °C (класс С).
Терморезистор — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Для терморезисторов характерны большой температурный коэффициент сопротивления, простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени. Они могут иметь весьма малые размеры, что существенно для измерений температуры малых объектов и снижения инерционности измерения. Обычно терморезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, в отличие от большинства металлов и металлических сплавов. Позисторы – имеют положительный температурный коэффициент сопротивления, то есть при увеличении температуры, сопротивление также возрастает.[3]
Зависимость сопротивления платинового термосопротивления от температуры[править | править код]
Для промышленных платиновых термометров сопротивления используется уравнение Каллендара-Ван Дьюзена (en), с известными коэффициентами, которые установлены экспериментально и нормированы в стандарте DIN EN 60751-2009 (ГОСТ 6651-2009):
- RT=R0[1+AT+BT2+CT3(T−100)](−200∘C<T<0∘C),{\displaystyle R_{T}=R_{0}\left[1+AT+BT^{2}+CT^{3}(T-100)\right]\;(-200\;{}^{\circ }\mathrm {C} <T<0\;{}^{\circ }\mathrm {C} ),}
- RT=R0[1+AT+BT2](0∘C≤T<850∘C),{\displaystyle R_{T}=R_{0}\left[1+AT+BT^{2}\right]\;(0\;{}^{\circ }\mathrm {C} \leq T<850\;{}^{\circ }\mathrm {C} ),}
- здесь RT{\displaystyle R_{T}} — сопротивление при температуре T{\displaystyle T} °C,
- R0{\displaystyle R_{0}} сопротивление при 0 °C,
- A,B,C{\displaystyle A,B,C} — коэффициенты — константы, нормированные стандартом:
- A=3.9083×10−3∘C−1{\displaystyle A=3.9083\times 10^{-3}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-1}}
- B=−5.775×10−7∘C−2{\displaystyle B=-5.775\times 10^{-7}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-2}}
- C=−4.183×10−12∘C−4.{\displaystyle C=-4.183\times 10^{-12}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-4}.}
Поскольку коэффициенты B{\displaystyle B} и C{\displaystyle C} относительно малы, сопротивление растёт практически линейно при увеличении температуры.
Для платиновых термометров повышенной точности и эталонных термометров выполняется индивидуальная градуировка в ряде температурных реперных точек и определяются индивидуальные коэффициенты вышеприведенной зависимости[4].
Подключение термометров сопротивления в электрическую измерительную схему[править | править код]
Используется 3 схемы включения датчика в измерительную цепь:
Схема подключения терморезистора по двухпроводной схеме.- 2-проводная.
В схеме подключения простейшего термометра сопротивления используется два провода. Такая схема используется там, где не требуется высокой точности измерения. Точность измерения снижается за счёт сопротивления соединительных проводов, суммирующегося с собственным сопротивлением термометра и приводит к появлению дополнительной погрешности. Такая схема не применяется для термометров классов А и АА.
- 3-проводная.
Эта схема обеспечивает значительно более точные измерения за счёт того, что появляется возможность измерить в отдельном опыте сопротивление подводящих проводов и учесть их влияние на точность измерения сопротивления датчика.
- 4-проводная.
Является наиболее точной схемой измерения, обеспечивающей полное исключение влияния на результат измерения подводящих проводов. При этом по двум проводникам подается ток на терморезистор, а два других, в которых ток равен нулю, используются для измерения напряжения на нём. Недостаток такого решения — увеличение объёма используемых проводов, стоимости и габаритов изделия. Эту схему Невозможно использовать в четырехплечем мосте Уитстона.
В промышленности наиболее распространенной является трёхпроводная схема. Для точных и эталонных измерений используется только четырёхпроводная схема.
Преимущества и недостатки термометров сопротивления[править | править код]
Преимущества термометров сопротивления[править | править код]
- Высокая точность измерений (обычно лучше ±1 °C), может доходить до 13 тысячных °C (0,013).
- Возможность исключения влияния изменения сопротивления линий связи на результат измерения при использовании 3- или 4-проводной схемы измерений.
- Практически линейная характеристика.
Недостатки термометров сопротивления[править | править код]
- Относительно малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами)
- Дороговизна (в сравнении с термопарами из неблагородных металлов, для платиновых термометров сопротивления типа ТСП).
- Требуется дополнительный источник питания для задания тока через датчик.
Таблица сопротивлений некоторых термометров сопротивления[править | править код]
| Температура в °C | Pt100 | Pt1000 | нем. PTC | нем. NTC | NTC | NTC | NTC | NTC |
| Typ: 404 | Typ: 501 | Typ: 201 | Typ: 101 | Typ: 102 | Typ: 103 | Typ: 104 | Typ: 105 | |
| −50 | 80,31 | 803,1 | 1032 | |||||
| −45 | 82,29 | 822,9 | 1084 | |||||
| −40 | 84,27 | 842,7 | 1135 | 50475 | ||||
| −35 | 86,25 | 862,5 | 1191 | 36405 | ||||
| −30 | 88,22 | 882,2 | 1246 | 26550 | ||||
| −25 | 90,19 | 901,9 | 1306 | 26083 | 19560 | |||
| −20 | 92,16 | 921,6 | 1366 | 19414 | 14560 | |||
| −15 | 94,12 | 941,2 | 1430 | 14596 | 10943 | |||
| −10 | 96,09 | 960,9 | 1493 | 11066 | 8299 | |||
| −5 | 98,04 | 980,4 | 1561 | 31389 | 8466 | |||
| 0 | 100,00 | 1000,0 | 1628 | 23868 | 6536 | |||
| 5 | 101,95 | 1019,5 | 1700 | 18299 | 5078 | |||
| 10 | 103,90 | 1039,0 | 1771 | 14130 | 3986 | |||
| 15 | 105,85 | 1058,5 | 1847 | 10998 | ||||
| 20 | 107,79 | 1077,9 | 1922 | 8618 | ||||
| 25 | 109,73 | 1097,3 | 2000 | 6800 | 15000 | |||
| 30 | 111,67 | 1116,7 | 2080 | 5401 | 11933 | |||
| 35 | 113,61 | 1136,1 | 2162 | 4317 | 9522 | |||
| 40 | 115,54 | 1155,4 | 2244 | 3471 | 7657 | |||
| 45 | 117,47 | 1174,7 | 2330 | 6194 | ||||
| 50 | 119,40 | 1194,0 | 2415 | 5039 | ||||
| 55 | 121,32 | 1213,2 | 2505 | 4299 | 27475 | |||
| 60 | 123,24 | 1232,4 | 2595 | 3756 | 22590 | |||
| 65 | 125,16 | 1251,6 | 2689 | 18668 | ||||
| 70 | 127,07 | 1270,7 | 2782 | 15052 | ||||
| 75 | 128,98 | 1289,8 | 2880 | 12932 | ||||
| 80 | 130,89 | 1308,9 | 2977 | 10837 | ||||
| 85 | 132,80 | 1328,0 | 3079 | 9121 | ||||
| 90 | 134,70 | 1347,0 | 3180 | 7708 | ||||
| 95 | 136,60 | 1366,0 | 3285 | 6539 | ||||
| 100 | 138,50 | 1385,0 | 3390 | |||||
| 105 | 140,39 | 1403,9 | ||||||
| 110 | 142,29 | 1422,9 | ||||||
| 150 | 157,31 | 1573,1 | ||||||
| 200 | 175,84 | 1758,4 |
Теория / ЭФО corporate blog / Habr
Недавно мне повезло побывать на производстве датчиков температуры, а точнее на швейцарском предприятии IST-AG, где делают платиновые и никелевые термосопротивления (RTD).По этому поводу публикую две статьи, в которых читатель найдет довольно подробное описание этого типа датчиков, путеводитель по основным этапам производственного процесса и обзор возможностей, которые появляются при использовании тонкопленочных технологий.
В первой статье разбираемся с теоретической базой. Не слишком увлекательно, но весьма полезно.
Сначала имеет смысл разобраться с терминологией. Если вы хорошо знакомы с вопросом, то смело переходите ко второй части статьи. А может быть и сразу к третьей.
Итак, под определение «датчик температуры» попадают тысячи самых разных изделий. Под датчиком можно понимать и готовое измерительное устройство, где на дисплее отображается значение температуры в градусах, и интегральную микросхему с цифровым сигналом на выходе, и просто чувствительный элемент, на базе которого строятся все остальные решения. Сегодня мы говорим только о чувствительных элементах, которые, впрочем, тоже будем называть словом «датчик».
Термометры сопротивления, которые также известны как термосопротивления и RTD (Resistance Temperature Detector) — это чувствительные элементы, принцип работы которого хорошо понятен из названия — электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот. Вероятно вы слышали о термосопротивлениях как о платиновых датчиках температуры типа Pt100, Pt500 и Pt1000 или как о датчиках 50М, 50П, 100М или 100П.
Иногда термосопротивления путают с термисторами или термопарами. Все эти датчики используются в похожих задачах, но, даже несмотря на то что термисторы тоже являются преобразователями температура-сопротивление, нельзя путать термосопротивления, термисторы и термопары между собой. О разнице в строении и назначении этих элементов написана уже тысяча статьей, так что я, пожалуй, не буду повторяться.
Отмечу главное: средний термометр сопротивления стоит в разы дороже, чем средний термистор и термопара, но только термосопротивления имеют линейную выходную характеристику. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели по точности и повторяемости результатов измерений, делают термосопротивления востребованными несмотря на разницу в цене.
Если коротко, характеристики термосопротивлений можно разбить на три группы:
- Номинальная статическая характеристика (НСХ) и точность
- Диапазон температур, на котором определяется НСХ и обеспечивается заявленная точность
- Корпус датчика, тип и длина выводов
На мой взгляд, пояснений требует только первый пункт.
Номинальная статическая характеристика (НСХ)
НСХ — это функция (на практике чаще таблица значений), которая определяет зависимость сопротивление-температура.
Зависимость R(T), конечно, не является абсолютно линейной — на самом деле выходная характеристика термосопротивления описывается полиномом с известными коэффициентами. В простейшем случае это полином второй степени R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2), где R0 — номинальное сопротивление датчика, то есть значение сопротивления при 0°C.
Вид полинома и его коэффициенты описываются в различных национальных и международных стандартах. Действующий российский стандарт — ГОСТ 6651-2009. В Европе чаще используют DIN 60751 (он же IEC-751), однако одновременно с ним действует DIN 43760, в Северной Америке популярен стандарт ASTM E1137 и так далее. Несмотря на то что некоторые стандарты согласованы между собой, в целом картина довольно печальная и единого индустриального стандарта по факту не существует.
Наиболее популярные типы термосопротивлений — это платиновые датчики (Pt 3850, Pt 3750, Pt 3911 и др.), никелевые (Ni 6180, Ni 6720 и др.) и медные термосопротивления, например Cu 4280. Каждому типу датчиков соответствует свой полином R(T).
Приведенные наименования содержат название металла, который используется при изготовлении датчика, и коэффициент, который описывает отношение сопротивления датчика при 0 к сопротивлению при 100°C. Этот коэффициент, вместе со значением R0, определяет наклон функции R(T).
В разношерстных стандартах и, как следствие, в спецификациях на конкретные датчики, этот коэффициент может выражаться по-разному. Например, для платинового датчика может быть указан коэффициент альфа равный 0.00385 °C-1, или температурный коэффициент 0.385%/°C, или TCR = 3850 ppm/K, однако во всех трех случаях подразумевается одна и та же зависимость R(T).
Используемый металл однозначно определяет степень полинома R(T), а коэффициенты полинома определяются температурным коэффициентом металла.
Например, для всех платиновых датчиков функция R(T) имеет следующий вид:
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2) при T > 0
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x (T-100) x T3) при T < 0
где коэффициенты выбираются в зависимости от типа платины:
- Pt 3850 ppm/K (наиболее распространенная характеристика современных термосопротивлений)
A = 3.9083 x 10-3 °C-1
B = -5.775 x 10-7 °C-2
C = -4.183 x 10-12°C-4 - Pt 3911 ppm/K (характеристика остается востребованной в РФ, т.к. в прошлом только она была внесена в ГОСТ)
A = 3.9692 x 10-3 °C-1
B = -5.829 x 10-7 °C-2
C = -4.3303 x 10-12°C-4
Автомобильному стандарту Pt 3770 ppm/K, американскому Pt 3750 ppm/K или японскому Pt 3916 ppm/K будут соответствовать другие наборы коэффициентов.
Та же логика действует для меди и никеля. Например, НСХ всех никелевых датчиков описывается полиномом шестой степени:
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x T3 + D x T4 + E x T5 + F x T6)
где коэффициенты определяются температурным коэффициентом никеля (Ni 6180 ppm/K, Ni 6720 ppm/K и т.д.).
Осталось сказать о последнем параметре НСХ термометров сопротивления — о номинальном сопротивлении R0. Чаще всего используются датчики со стандартным R0 — 50, 100, 500 или 1000 Ом, однако иногда требуются тремосопротивления с R0 = 2000 и даже 10000 Ом, а также датчики с «не кратным» номинальным сопротивлением.
То есть каждому типу термосопротивления может соответствовать несколько НСХ с разными номинальными сопротивлениями R0. Для наиболее распространенных в РФ характеристик используют стандартные обозначения: Pt100 и Pt1000 соответствуют платине с температурным коэффициентом 3850 ppm/K и R0 = 100 и 1000 Ом соответственно. Унаследованные из советских справочников обозначения 50П и 100П — это датчики из платины с коэффициентом 3911 ppm/K и R0 = 50 и 100 Ом, а датчики известные как 50М и 100М — это медь 4280 ppm/K с номинальным сопротивлением 50 и 100 Ом.
Точность датчика
Точность термосопротивления — это то, насколько зависимость R(T) реального датчика может отклониться от идеальной НСХ. Для обозначения точности термосопротивлений используют понятие класса допуска (от же класс точности).
Класс допуска определяет максимальное допустимое отклонение от номинальной характеристики, причем задается это отклонение как функция температуры — при нуле градусов фиксируется наименьшее допустимое отклонение, а при уменьшении или увеличении температуры диапазон допустимых значений линейно увеличивается.
Когда дело касается классов допуска, бардак в действующих стандартах только усугубляется — даже названия классов в разных источниках могут отличаться.
| Другие названия | Допуск, °С |
|
| Класс АA |
Class Y 1/3 DIN 1/3 B F 0.1 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.1 (если речь о намоточном датчике) |
±(0.1 + 0.0017 |T|) |
| Класс A |
1/2 DIN 1/2 B F 0.15 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.15 (если речь о намоточном датчике) |
±(0.15 + 0.002 |T|) |
| Класс B |
DIN F 0.3 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.3 (если речь о намоточном датчике) |
±(0.3 + 0.005 |T|) |
| Класс C |
Class 2B Class BB F 0.6 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.6 (если речь о намоточном датчике) |
±(0.6 + 0.01 |T|) |
| — | Class K 1/10 DIN |
±(0.03 + 0.0005 |T|) |
| — | Class K 1/5 DIN |
±(0.06 + 0.001 |T|) |
Приведенные в таблице допуски соответствуют большинству действующих стандартов для платиновых датчиков 3850 ppm/K, включая ГОСТ и европейский DIN 60751 (IEC-751), который с большой натяжкой можно назвать общепринятым. Однако и здесь есть исключенияНапример, в американском стандарте ASTM E1137 классы допуска платиновых датчиков именуются Grade и определяются иначе:
| Grade A | ±(0.25 + 0.0042 |T|) |
| Grade B | ±(0.13 + 0.0017 |T|) |
Если же говорить о платине с другими температурными коэффициентами или о никелевых и медных датчиках, то можно обнаружить и другие определения допусков.
Класс допуска описывает не только максимальную величину допуска, но и диапазон температур, на котором этот допуск гарантируется. Вы, наверное, уже догадались, что в разных стандартах эти диапазоны могут существенно отличаться. Это действительно так, причем диапазон температур зависит не только от класса допуска и типа датчика, но и от технологии, по которой выполнен датчик — у намоточных датчиков диапазон всегда шире.
О том, что такое намоточные и тонкопленочные датчики — чуть ниже.
На картинке — кассы допуска для платиновых датчиков с температурным коэффициентом 3850 по стандарту DIN 60751 (IEC-751).Определения классов допуска для тонкопленочных и намоточных платиновых датчиков Pt 3850 ppm/K
| Тонкопленочный датчик Pt 3850 ppm/K | Намоточный датчик Pt 3850 ppm/K | ||||
| Класс допуска | Диапазон температур | Класс допуска | Диапазон температур | ||
| DIN 60751 (IEC-751) / ГОСТ | DIN 60751 (IEC-751) | ГОСТ | |||
| Класс АА (F 0.1) |
0… +150°С | Класс АА (W 0.1) |
-100… +350°С | -50… +250°С | |
| Класс А (F 0.15) |
-30… +300°С | Класс А (W 0.15) |
-100… +450°С | ||
| Класс B (F 0.3) |
-50… +500°С | Класс B (W 0.3) |
-196… +600°С | -196… +660°С | |
| Класс С (F 0.6) |
-50… +600°С | Класс С (W 0.6) |
-196… +600°С | -196… +660°С | |
К слову, если в документации на термосопротивление указан диапазон измеряемых температур, который шире диапазона, предусмотренного указанным классом допуска, то заявленный класс допуска не будет действовать на всём рабочем диапазоне. Например, если датчик Pt1000 класса A предназначен для измерения температур от -200 до +600°C, то он будет иметь точность ±(0.15+0.002|T|) только при температурах до +300°C, а дальше скорее всего будет обеспечиваться класс В.
Я привожу все эти подробности о терминологии и разночтениях в стандартах чтобы донести одну простую мысль: выбирая термосопротивление легко запутаться и неверно истолковать характеристики элемента. Важно понимать какие именно требования вы предъявляете к элементу (в абсолютных цифрах, а не в классах) и сравнивать их с абсолютными цифрами из документации на конкретный датчик.
Итак, термосопротивления представляют собой резисторы, выполненные из платины или, реже, из никеля или меди. Выше уже упоминались две технологии — намоточная (проволочная) и тонкопленочная.
Намоточные датчики — это термосопротивления, выполненные на основе спиралей из металлической проволоки. Существует два основных способа изготовления намоточных датчиков. В первом случае проволока наматывается на стеклянный или керамический цилиндр, после чего конструкция покрывается изолирующим слоем из стекла. Второй способ — это помещение металлических спиралей в каналы внутри керамического цилиндра.
При изготовлении тонкопленочных датчиков на керамическую подложку напыляется тонкий слой металла, который образует токопроводящую дорожку, так называемый меандр. После этого датчик покрывается изолирующим слоем из стекла.
Большинство современных термосопротивлений выполняется по одной из этих трёх технологий. В источниках встречаются противоречивые мнения о том, какая конструкция более устойчива к вибрациям или перепадам температур. Оценки стоимости датчиков разных конструкций тоже сильно разнятся.
На деле принципиальных отличий между характеристиками датчиков разной конструкции нет, цены на тонкопленочные и намоточные датчики также находятся в одном диапазоне.
В большинстве случаев совершенно не важно как именно устроен датчик — при выборе компонента имеет значение только соотношение цены и характеристик конкретного элемента (нужно только не забывать что классы допуска для тонкопленочных датчиков определены на более узком диапазоне температур). Однако в некоторых задачах тонкопленочные датчики осознанно предпочитают намоточным. На это есть три главных причины:
- Высокие номинальные сопротивления. Тонкопленочная технология позволяет производить датчики с R0=1000 Ом той же ценой, что и датчики с номинальным сопротивлением 50, 100 или 500 Ом. К тому же, изготавливаются датчики и с более высоким номинальным сопротивлением, например 2000 и 10000 Ом.
- Малый размер. Тонкопленочный датчик можно сделать гораздо более миниатюрным по сравнению с намоточным. Стандартный датчик Pt1000, например, может иметь габариты всего 1.6 x 1.2 мм.
- Прямоугольная форма и миниатюрный размер пленочных датчиков позволяют выпускать не только выводные термосопротивления, но и SMD-компоненты стандартных размеров — 1206, 0805 и так далее.
У тонкопленочной технологии есть и другие интересные свойства, позволяющие, например, сократить время отклика датчика температуры или изготовить на базе термосопротивлений датчики скорости потока. Об этом будем говорить в следующей статье, которая полностью посвящена процессу изготовления тонкопленочных датчиков.
В заключении традиционно благодарю читателя за внимание и напоминаю, что вопросы по применению продукции, о которой мы пишем на хабре, можно также задавать на email, указанный в моем профиле.
upd #1: Статья «Термосопротивления: производственный процесс» опубликована.
upd #2: все упомянутые датчики и модули доступны со склада. Больше информации на efo-sensor.ru