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使用RTD测量温度
使用RTD测量温度
许多工业自动化、医疗设备、仪器仪表和其他应用都需要温度测量来监测环境条件、校正系统漂移或实现高精度和准确度。许多温度传感器可供使用，例如电子带隙传感器、热敏电阻、热电偶和电阻温度检测器或RTD。
温度传感器的选择取决于要测量的温度范围和所需的精度。温度计的设计也取决于这些因素。例如，RTD在 -200 °C 至 +850
°C 范围内提供了一种出色的温度测量方法。RTD还具有非常好的稳定性和高精度的测量。
与使用RTD作为具有高精度和良好稳定性的温度传感器相关的电子设备必须满足某些标准。由于RTD是一种无源设备，它本身不会产生任何电信号输出。电子设备必须为RTD提供激励电流以测量其电阻。这需要一个小而稳定的电流通过传感器以在其上产生电压。
电子设备的设计还取决于设计是使用 2 线、3 线还是 4 线传感器。这个决定会影响测量的灵敏度和准确性。此外，由于RTD的电阻随温度的变化不是线性的，因此电子设备必须调节RTD信号并将其线性化。
常用的RTD大多由铂制成，其商品名称为PT100和PT1000。这些可用于 2 线、3 线和 4 线配置。铂RTD有两种形状——绕线式和薄膜式。其他可用的RTD类型由铜和镍制成。
当使用RTD作为温度传感器时，其电阻随温度而变化，而不是以线性方式变化。然而，变化是非常精确的。为了线性化RTD的输出，电子设备必须应用标准化曲线，RTD最常见的标准化曲线是DIN曲线。该曲线定义了RTD传感器的电阻与温度特性及其在工作温度范围内的容差。
使用标准化曲线有助于定义传感器的精度，从特定温度下的基极电阻开始。通常，该电阻在 0
°C 时为 100 欧姆。DIN RTD 标准有许多公差等级，适用于低功率应用中的所有类型的铂 RTD。
用户必须为特定应用选择RTD及其精度。RTD可以覆盖的温度范围取决于元件类型。制造商表示其在校准温度下的准确度，通常为 0 °C。因此，任何低于或高于RTD指定温度范围的温度测量都将具有较低的精度和较宽的容差。
RTD的分类取决于它们在 0 °C 时的标称电阻。因此，PT100传感器在 0 °C 时的电阻为 100 欧姆，而在相同温度下，PT1000传感器的电阻为1000欧姆。同样，PT1000传感器在 0°C 时的温度系数为 0.385 ohms/°C，而PT1000在相同温度下的温度系数高出 10 倍。