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Um RTD é um sensor que muda a sua resistência quando muda a temperatura, a resistência aumenta à medida que a temperatura aumenta no sensor, a sua relação resistência vs temperatura é bem conhecida e é repetitiva ao longo do tempo, um RTD é um dispositivo passivo, ele não produz uma saída nele próprio.
Dispositivos externos eletrônicos são usados para medir a resistência do sensor onde geram uma pequena corrente elétrica que passando através do sensor gera uma tensão a qual é proporcional a resistência.
RTDs são construídos para várias curvas padronizadas e tolerâncias, a curva padrão mais comum é a curva ‘DIN’, a curva descreve as características de resistência versus temperatura de um sensor de platina, 100 ohms, as suas tolerâncias e o intervalo de temperatura mensurável, a norma DIN especifica uma resistência de base de 100 ohms a 0 º C, e um coeficiente de temperatura de .0038500 ohms / ohms / º C., os valores nominais de um sensor RTD DIN é mostrado abaixo:
Existem três classes de tolerância padrão para RTDs DIN, estas tolerâncias são definidas como se segue:
DIN Classe A Tolerâncias de temperatura: ± (0,15 + 0,002 x | T | ° C)
DIN Classe B Tolerâncias de temperatura: ± (0,3 + 0,005 x | T | ° C)
DIN Classe C Tolerâncias de temperatura: ± (1,2 + 0,005 x | T | ° C)
As conexões dos sensores RTD estão disponíveis num certo número de configurações diferentes.
A configuração mais comum é o único elemento, ligação à três fios.
Esquemas das configurações de ligação dos fios estão mostrados abaixo:
Ligação á dois fios são normalmente utilizados em aplicações onde a precisão não é crítica, a configuração a dois fios permite uma técnica mais simples de medição, mas sofre de uma imprecisão inerente devido à resistência dos condutores do sensor, na configuração de dois fios, não há maneira de compensar a resistência dos cabos o qual irá causar um aumento errado na medição da resistência.
Ligação à três fios são feitos com um circuito de compensação para permitir a medição e compensar a resistência dos condutores, com esta configuração, o dispositivo controlador / medidor faz duas medições, a primeira medição mede a resistência total, a resistência do sensor junto com os cabos de ligação, a segunda medição mede a resistência do circuito de compensação, subtraindo a resistência do circuito de compensação da resistência total, a resistência final é a do sensor, ligação à três fios são os mais comuns e é uma boa combinação de precisão e comodidade.
A configuração do sensor à quatro fios é uma técnica de medição que permite a medição da resistência do sensor sem a influência dos cabos de ligação, embora essa técnica de a melhor precisão, muitos controladores industriais e dispositivos de medição não fazem medição a quatro fios.
A transição entre os cabos de ligação do sensor para a fiação de campo é tipicamente feita através de uma cabeça de ligação ligado ao sensor, os blocos terminais são utilizados para facilitar a conexão, um típico terminal de ligação bloco / sensor é mostrado na figura seguinte.
Para garantir um bom desempenho do sensor, o sensor deve ter um bom contato térmico com o processo, quando se utiliza um sensor em conjunto com uma bainha deve utilizar um composto de transferência de calor apropriado para preencher o espaço de ar entre o sensor e o furo do poço, isto irá melhorar a transferência de calor entre o processo e o sensor, reduzindo o erro de condução do calor e melhorando o tempo de resposta do sensor.
Para aplicações de temperatura moderada (inferior a 250 º C) um composto de silicone de transferência de calor é o mais utilizado, aplicações de temperaturas mais altas exigirá um material a base de grafite, uma maneira fácil de aplicar o composto de transferência de calor consiste em aplicar uma quantidade generosa na ponta da bainha e inserir o sensor dentro da bainha, pressionando o sensor firmemente dentro do bainha até que a ponta atinge o fundo do furo da bainha.
O sensor de RTD deve ser isolado da bainha e de outros componentes metálicos, a verificação da resistência de isolamento do sensor é um teste simples que assegura a integridade do sensor, medição da resistência é feita entre os cabos de ligação dos sensores e o revestimento de metal do sensor, a resistência deve ter pelo menos 100 megohms, valores menores de resistência de isolamento podem ser uma indicação de que o sensor sofreu danos.
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