بسیاری از صنایع از RTDها برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند و حسگر مورد استفاده در بیشتر این دستگاه‌ها Pt100 یا Pt1000 است. این دو حسگر دما ویژگی‌های مشابهی دارند، اما تفاوت آن‌ها در مقدار مقاومت اسمی، می‌تواند تعیین‌کننده‌ی انتخاب شما برای یک کاربرد خاص باشد.
حسگرهای دمای مقاومتی (RTD) که به آن‌ها ترمومترهای مقاومتی نیز گفته می‌شود، به دلیل قابلیت اطمینان، دقت بالا، تطبیق‌پذیری، تکرارپذیری و نصب آسان، از محبوب‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری دما محسوب می‌شوند
چرا از حسگر پلاتینیومی استفاده کنیم؟
سیم‌های حسگر در یک RTD می‌توانند از نیکل، مس یا تنگستن ساخته شوند، اما پلاتین Pt) (بدون شک، محبوب‌ترین فلز مورد استفاده امروزی است. اگرچه پلاتین گران‌تر از سایر مواد است، اما ویژگی‌هایی دارد که آن را برای اندازه‌گیری دما ایده‌آل می‌کند، از جمله:
• رابطه تقریباً خطی بین دما و مقاومت
• مقاومت ویژه‌ی بالای Ω/cmf 59 در مقایسه با Ω/cmf 36، برای نیکل)
• پایداری الکتریکی طولانی‌مدت بدون کاهش کیفیت
• ثبات بسیار عالی
• واکنش‌پذیری شیمیایی پایین
• مقاومت بالا در برابر آلودگی
تفاوت بین حسگرهای Pt100 و Pt1000
در بین حسگرهای RTD پلاتینیومی، دو مدل Pt100 و Pt1000 رایج‌ترین هستند. حسگر Pt100 در نقطه‌ی انجماد آب C) ۰° ( دارای مقاومت اسمی ۱۰۰ اهم است، در حالی که مقاومت اسمی Pt1000 در همین دما ۱۰۰۰ اهم می‌باشد. هر دو حسگر از نظر خطی بودن منحنی مشخصه، محدوده‌ی دمایی عملیاتی و زمان پاسخ‌دهی یکسان هستند. ضریب دمایی مقاومت آن‌ها نیز تفاوتی ندارد.
با این حال، به دلیل تفاوت در مقدار مقاومت اسمی، مقادیر خوانده‌شده در حسگرهای Pt1000 در مقایسه با
Pt100، ۱۰ برابر بیشتر است. این تفاوت، در پیکربندی‌های دو سیمه که در آن خطای ناشی از مقاومت سیم‌های رابط، تأثیرگذار است، کاملاً مشهود می‌شود. به‌عنوان مثال، در یک طراحی خاص، ممکن است خطای اندازه‌گیری در Pt100 حدود C ° 0/1 + باشد در حالی که در Pt1000 همان خطا فقط C ° 1/0 + خواهد بود.
چگونه حسگر پلاتینیومی مناسب را انتخاب کنیم؟
هر دو نوع حسگر در پیکربندی‌های ۳ سیمه و ۴ سیمه عملکرد خوبی دارند، زیرا سیم‌ها و اتصالات اضافی باعث جبران اثر مقاومت سیم‌های رابط، در اندازه‌گیری دما می‌شوند. همچنین، قیمت Pt100 و Pt1000 تقریباً مشابه است.
با این حال، حسگرهای Pt100 به دلایلی محبوب‌تر از Pt1000 هستند، از جمله:
چرا Pt100 محبوب‌تر است؟
حسگر Pt100 هم در ساختار سیم‌پیچ (Wire-Wound) و هم در ساختار لایه نازک (Wire-Wound) وجود دارد و به کاربران امکان انتخاب و انعطاف‌پذیری بیشتری می‌دهد. در مقابل، حسگرهای Pt1000 تقریباً همیشه فقط به‌صورت لایه نازک ساخته می‌شوند.
علاوه بر این، به دلیل استفاده گسترده در صنایع مختلف، حسگرهای Pt100 با طیف وسیعی از تجهیزات و فرآیندها سازگار هستند.
پس چرا باید Pt1000 را انتخاب کرد؟
در برخی شرایط، مقدار مقاومت اسمی بالاتر در Pt1000 ، مزیت‌های مشخصی دارد، از جمله:
* مزایای Pt1000 در شرایط خاص
• عملکرد بهتر در پیکربندی‌های دوسیمه و کابل‌های بلند‌تر
هرچه تعداد سیم‌ها کمتر و طول آن‌ها بیشتر باشد، مقاومت اضافی بیشتری به مقدار خوانده‌شده افزوده می‌شود، که باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری می‌گردد. مقاومت اسمی بالاتر در Pt1000 این خطاها را تا حد زیادی جبران می‌کند.
• مناسب‌تر برای دستگاه‌های باتری‌خور
حسگری با مقاومت اسمی بالاتر، جریان الکتریکی کمتری مصرف می‌کند، بنابراین انرژی کمتری برای عملکرد خود نیاز دارد. این کاهش مصرف برق باعث افزایش عمر باتری، کاهش دفعات تعمیر و نگهداری و در نتیجه کاهش هزینه‌ها و زمان از کار افتادگی تجهیزات می‌شود.
** مزایای دیگر Pt1000 و کاربردهای آن:
• کاهش گرمایش خود حسگر (Self-Heating):
به دلیل مصرف برق کمتر، حسگر Pt1000 گرمای کمتری تولید می‌کند. این موضوع باعث کاهش خطاهای ناشی از دمای بالاتر از محیط می‌شود و دقت اندازه‌گیری را افزایش می‌دهد.
• کاربردهای رایج:
به‌طور کلی، حسگرهای Pt100 بیشتر در کاربردهای پردازشی و صنعتی استفاده می‌شوند، در حالی که حسگرهای Pt1000 در سیستم‌های سرمایش، گرمایش، تهویه، خودروسازی و ساخت ماشین‌آلات رایج‌تر هستند.
تعویض RTDها با توجه به استانداردهای صنعتی
حسگرهای RTD به‌راحتی قابل تعویض هستند، اما موضوع صرفاً تعویض یک حسگر با دیگری نیست. نکته‌ای که کاربران هنگام تعویض حسگرهای Pt100 و Pt1000 باید به آن توجه کنند، استانداردهای منطقه‌ای یا بین‌المللی است.
تفاوت استانداردهای قدیمی و جدید در RTDها
در استاندارد قدیمی ایالات متحده، ضریب دمایی مقاومت پلاتین Ω/Ω/°C 00392/0 ( اهم بر اهم بردرجه سانتیگراد) تعیین شده است. در استاندارد جدیدتر اروپا DIN/IEC 60751 ، که در آمریکای شمالی نیز به‌کار می‌رود، این مقدار Ω/Ω/°C 00385/0 است.
این تفاوت در دماهای پایین چندان محسوس نیست، اما در دمای نقطه جوش آب C) ۱۰۰° (، مقدار خوانده‌شده در استاندارد قدیمی Ω 2/139 و در استاندارد جدیدتر Ω 5/138 خواهد بود. این اختلاف ممکن است در برخی کاربردهای دقیق اهمیت داشته باشد.
منبع