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使用RTD測量溫度
使用RTD測量溫度
許多工業自動化、醫療設備、儀器儀表和其他應用都需要溫度測量來監測環境條件、校正系統漂移或實現高精度和準確度。許多溫度傳感器可供使用，例如電子帶隙傳感器、熱敏電阻、熱電偶和電阻溫度檢測器或RTD。
溫度傳感器的選擇取決于要測量的溫度范圍和所需的精度。溫度計的設計也取決于這些因素。例如，RTD在 -200 °C 至 +850
°C 范圍內提供了一種出色的溫度測量方法。RTD還具有非常好的穩定性和高精度的測量。
與使用RTD作為具有高精度和良好穩定性的溫度傳感器相關的電子設備必須滿足某些標準。由于RTD是一種無源設備，它本身不會產生任何電信號輸出。電子設備必須為RTD提供激勵電流以測量其電阻。這需要一個小而穩定的電流通過傳感器以在其上產生電壓。
電子設備的設計還取決于設計是使用 2 線、3 線還是 4 線傳感器。這個決定會影響測量的靈敏度和準確性。此外，由于RTD的電阻隨溫度的變化不是線性的，因此電子設備必須調節RTD信號并將其線性化。
常用的RTD大多由鉑制成，其商品名稱為PT100和PT1000。這些可用于 2 線、3 線和 4 線配置。鉑RTD有兩種形狀——繞線式和薄膜式。其他可用的RTD類型由銅和鎳制成。
當使用RTD作為溫度傳感器時，其電阻隨溫度而變化，而不是以線性方式變化。然而，變化是非常精確的。為了線性化RTD的輸出，電子設備必須應用標準化曲線，RTD最常見的標準化曲線是DIN曲線。該曲線定義了RTD傳感器的電阻與溫度特性及其在工作溫度范圍內的容差。
使用標準化曲線有助于定義傳感器的精度，從特定溫度下的基極電阻開始。通常，該電阻在 0
°C 時為 100 歐姆。DIN RTD 標準有許多公差等級，適用于低功率應用中的所有類型的鉑 RTD。
用戶必須為特定應用選擇RTD及其精度。RTD可以覆蓋的溫度范圍取決于元件類型。制造商表示其在校準溫度下的準確度，通常為 0 °C。因此，任何低于或高于RTD指定溫度范圍的溫度測量都將具有較低的精度和較寬的容差。
RTD的分類取決于它們在 0 °C 時的標稱電阻。因此，PT100傳感器在 0 °C 時的電阻為 100 歐姆，而在相同溫度下，PT1000傳感器的電阻為1000歐姆。同樣，PT1000傳感器在 0°C 時的溫度系數為 0.385 ohms/°C，而PT1000在相同溫度下的溫度系數高出 10 倍。