الثرمستور مقابل RTD: الفرق والمقارنة

يعد قياس درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية في المنزل وفي المنشآت الصناعية. كل من الثرمستورات و RTD هي أجهزة قياس وتلعب دورًا مهمًا في حياتنا.

الثرمستور هو مقاوم حساس يوجد بشكل شائع في معظم الأجهزة المنزلية. يرمز RTD إلى كاشف درجة حرارة المقاومة. مع استخدام المعادن ، فهي جزء من الاستخدام الصناعي.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تُظهر الثرمستورات حساسية أعلى للتغيرات في درجات الحرارة ، بينما توفر أجهزة RTD ثباتًا ودقة أكبر.
2. RTDs لها علاقة خطية بين المقاومة ودرجة الحرارة ، بينما الثرمستورات لها علاقة غير خطية.
3. تعتبر الثرمستورات أكثر فعالية من حيث التكلفة ، في حين أن أجهزة RTD مناسبة بشكل أفضل لتطبيقات درجات الحرارة العالية.

الثرمستور مقابل RTD

تعمل الثرمستورات على مبدأ تغير المقاومة مع درجة الحرارة وتستخدم في التطبيقات التي لا تتطلب الدقة العالية. تعمل RTDs على مبدأ مقاومة التغيير مع درجة الحرارة ولكنها مصنوعة من سلك معدني نقي وتستخدم في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية.

يستخدم الثرمستور لقياس درجة حرارة الأجهزة المنزلية ويقيس نطاق درجة حرارة -55 درجة مئوية و +114 درجة مئوية.

يمكنه الكشف عن أدنى تغير في درجة الحرارة ، وتكلفة الثرمستور عالية. إنه مقاوم حراري مصنوع من مواد شبه موصلة مع معاملات درجة حرارة موجبة وسالبة.

• RTD يقيس درجات حرارة تصل إلى 850 * درجة مئوية ويستخدم في الصناعات التي تقيس درجات حرارة عالية. إنها أقل دقة وليست سريعة في الاستجابة للتغيير.

حجم RTD كبير وأرخص نسبيًا من الثرمستور. يشتمل RTD على معادن لها معامل إيجابي ، ويكون الرسم البياني لـ RTD خطيًا.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	الثرمستور	RTD
المواد المستخدمة	وهي مكونة من شبه موصل.	يتكون من معادن مكررة مثل النيكل والنحاس والبلاتين.
دقة	تتميز بمعدل دقة عالي ويكتشف أدنى تغيير.	انها ليست دقيقة جدا.
زمن الاستجابة	لديها وقت استجابة سريع.	لديها وقت استجابة بطيء.
التكلفة	إنه باهظ الثمن.	أنها ليست مكلفة للغاية.
درجة الحرارة	وهي تتراوح بين -55 درجة مئوية و 114 درجة مئوية.	تصل إلى 850 درجة مئوية.

ما هو الثرمستور؟

مصطلح الثرمستور ينشأ من الحراري والمقاوم. الثرمستور هو المقاوم الذي تميل مقاومته للحرارة قراءة.

إنه مقياس حرارة مقاوم مصنوع من أكسيد معدني ومحفور في شكل حبة أو قرص أو أسطوانة ، ثم يتم إدخاله في الزجاج أو الإيبوكسي.

لا يمكن قياس درجات الحرارة القصوى بسهولة. إنها دقيقة في قياس درجات الحرارة ضمن نطاق محدد قدره 50 درجة مئوية من درجة الحرارة المستهدفة. 

الثرمستورات هي أجهزة متينة وليست باهظة الثمن. الأجهزة المقاومة لدرجة الحرارة تستخدم الثرمستور. ميزان حرارة رقمي وأفران وثلاجات ومركبات لقياس سائل التبريد والزيت.

التطبيقات التي تتطلب دوائر حماية التدفئة والتبريد لها ثرمستورات.

الثرمستور تجريبي ل مركب الأجهزة مثل الكتل الضوئية بالليزر والأجهزة المقترنة بالشحن وكاشفات التثبيت.

كيف يعمل الثرمستور:

يمكن تصنيف الثرمستورات على أنها معامل درجة الحرارة السلبية (NTC) ومعامل درجة الحرارة الإيجابية (PTC). في NTC ، عندما تقل المقاومة ، تزداد القراءة الحرارية. في PTC ، تزداد القراءة الحرارية مع المقاومة. هذه الوظيفة تساعد في الصمامات.

تلعب المادة الموجودة في الثرمستور دورًا مهمًا في وظيفة المقاومة ودرجة الحرارة. الرسم البياني الذي يعرض العلاقة بين كليهما غير خطي. إنه يشكل باستمرار منحنى وليس خطًا مستقيمًا.

يتم تحويل التغيير في المقاومة إلى درجة حرارة لأن هذه بيانات قابلة للقياس.

تعتمد الأشكال المختلفة على السطح المرصود (صلب ، سائل ، غاز) والمواد المستخدمة. يتم تغليفها إما بالزجاج أو الراتنج أو الفينول المخبوز أو مؤلم بناءً على التطبيق.

يجب أن يكون هناك أقصى اتصال سطحي بالجهاز المراد مراقبته. إنها مناسبة عندما تحتاج درجة الحرارة إلى المراقبة. إنه حساس لأدنى تغيير في درجة الحرارة.

ما هو RTD؟

كاشف درجة الحرارة المقاومة (RTD) هو مستشعر درجة الحرارة. يعمل على أساس مقاومة المعدن لتغير درجة الحرارة.

إن تفضيل RTD على التطبيقات الأخرى هو الدقة وسهولة الاستخدام والتكرار والتكلفة. يتم استخدام هذه المستشعرات في التطبيقات المنزلية والصناعية.

تقيس موازين الحرارة المقاومة درجات الحرارة بين -2000 إلى 6000 درجة مئوية ؛ بعضها يصل ارتفاعه إلى 1000 درجة مئوية. أكثر المستشعرات شيوعًا هي عناصر RTD ذات الأغشية الرقيقة وعناصر RTD ذات الأغشية الرقيقة.

• RTD السلك هو سلك ذو قطر صغير مصنوع أساسًا من البلاتين. يتم لفه في ملف ويوضع داخل عازل من السيراميك والزجاج. هذا المستشعر أطول وأكثر حساسية مقارنة بغشاء رقيق. الدقة دقيقة على نطاق أوسع من درجات الحرارة.
• عناصر RTD ذات الأغشية الرقيقة - يتم تصنيع عناصر الأغشية الرقيقة عن طريق ترسيب طبقة رقيقة من البلاتين على قاعدة خزفية وتغطيتها أيضًا بالإيبوكسي أو الزجاج لتعزيز حماية الفيلم الرقيق. يعمل RTD بشكل أفضل في تطبيق الاهتزاز أو درجة حرارة البقعة. يتم الإشارة إلى RTD بواسطة العنصر وقيمة المقاومة. على سبيل المثال ، يحتوي Pt100 على عنصر بلاتيني ومقاومة 100 أوم.

قياس المقاومة الكهربائية هو أوم ، ثم يتم تحويلها إلى درجة حرارة بناءً على العنصر. يبلغ وقت الاستجابة حوالي 0.5 و 5 ثوانٍ ، مما يجعله أفضل لتطبيق دون استجابة سريعة.

RTDs مفيدة في تطبيقات السيارات والبحرية والصناعية.

الاختلافات الرئيسية بين الثرمستور و RTD:

1. يتم استخدام الثرمستور في الأجهزة المنزلية لقياس درجات الحرارة الصغيرة. الصناعات التي تقيس درجات الحرارة المرتفعة تستخدم RTD.
2. الثرمستور حساس للتغيرات في درجة الحرارة. لا يستجيب RTD على الفور لتغير درجة الحرارة.
3. يقيس الثرمستور درجة الحرارة بين -55 درجة مئوية و +114 درجة مئوية. يقيس RTD درجة حرارة تصل إلى 850 درجة مئوية.
4. الرسم البياني بين المقاومة ودرجة الحرارة غير خطي في الثرمستور. في RTD ، يكون الرسم البياني الذي يمثل المقاومة ودرجة الحرارة خطيًا.
5. يتم إنتاج الثرمستور باستخدام مواد أشباه الموصلات. يحتوي RTD على معادن ذات معامل درجة حرارة موجب.

مراجع حسابات

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019057894901007
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4750142

آخر تحديث: 11 يونيو 2023