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RTD溫度傳感器元件簡介
電阻溫度檢測器 (RTD) 依賴于金屬電阻隨溫度變化的可預測和可重復現(xiàn)象。
所有純金屬的溫度系數(shù)都在同一數(shù)量級 – 0.003 到 0.007 ohms/ohm/°C。用于溫度傳感的最常見金屬是鉑、鎳、銅和鉬。雖然某些半導體和陶瓷材料的電阻-溫度特性用于溫度傳感，但此類傳感器通常不歸類為 RTD溫度傳感器。
RTD溫度傳感器是如何構建的？
RTD溫度傳感器有兩種制造方式：使用電線或薄膜。線材 RTD溫度傳感器是放置在陶瓷管中的細線拉伸線圈，用于支撐和保護線材。可以使用釉將線結合到陶瓷。由于對金屬純度的更嚴格控制和更少的應變相關誤差，線材類型通常更準確。它們也更貴。
薄膜 RTD溫度傳感器由絲網印刷或真空濺射到陶瓷或玻璃基板上的金屬薄膜組成。然后，激光微調器將 RTD溫度傳感器微調至正確的電阻值。
薄膜傳感器不如線型傳感器精確，但它們相對便宜，它們有小尺寸并且更堅固。薄膜 RTD溫度傳感器還可以用作應變計 - 所以不要拉緊它們！氧化鋁元件應由油脂或輕質彈性體支撐，但切勿嵌入環(huán)氧樹脂或機械夾在硬表面之間。
RTD 通常不能以其基本傳感元件形式使用，因為它們太脆弱了。它們通常內置于某種類型的組件中，這將使它們能夠承受使用時將暴露的各種環(huán)境條件。最常見的是帶有導熱油脂（也可以抑制振動）的不銹鋼管。標準管直徑包括 3、4.5、6、8、10、12 和 15 毫米，標準管長度包括 250、300、500、750 和 1000 毫米。
RTD 的特性
金屬 RTD 具有由多項式定義的響應：
R(t) = R 0 ( 1 + at + bt 2 + ct 3 )
其中 R 0是 0°C 時的電阻，“t”是攝氏溫度，“a”、“b”和“c”是取決于金屬特性的常數(shù)。在實踐中，這個等式與大多數(shù) RTD 非常接近，但并不完美，因此通常需要稍作修改。
通常，RTD 的溫度特性指定為單個數(shù)字（“alpha”），表示 0 到 100°C 溫度范圍內的平均溫度系數(shù)，計算公式如下：
阿爾法 = ( R 100 – R 0 ) / 100 。R 0 歐姆/歐姆/°C
注意：RTD 覆蓋了足夠的溫度范圍，因此需要根據最新的溫度標度 ITS90 對其響應進行校準。如需此類計算的幫助，請參閱RTD 溫度計算器。
值得注意的是，合金的溫度系數(shù)通常與組成金屬的溫度系數(shù)非常不同。微量雜質可以極大地改變溫度系數(shù)。有時會故意添加痕量“雜質”，以消除去除不經濟的不需要的雜質的影響。其他合金可以針對特定的溫度特性進行定制。例如，84% 銅、12% 錳和 4% 鎳的合金具有對溫度幾乎為零的響應的特性。該合金用于制造精密電阻器。
RTD溫度傳感器的類型
雖然幾乎任何金屬都可以用于 RTD 制造，但實際上使用的數(shù)量是有限的。
鉑是迄今為止最常見的 RTD溫度傳感器 材料，主要是因為它在空氣中具有長期穩(wěn)定性。有兩種標準的 Platinum 傳感器類型，每種類型都有不同的“雜質”摻雜水平。在很大程度上，鉑 RTD溫度傳感器標準已經趨同，大多數(shù)國家標準機構都采用國際 IEC751-1983，1986 年進行了修訂 1，1995 年進行了修訂。美國繼續(xù)保持自己的標準。
所有鉑金標準都使用一個修改后的多項式，稱為 Callendar – Van Dusen 方程：
R(t) = R 0 ( 1 + at + bt 2 + c.(t – 100).t 3 )
鉑 RTD 有兩種溫度系數(shù)或 alpha 值 - 選擇主要取決于您所在國家/地區(qū)的國家偏好，如下表所示：
