Définition – Le thermomètre à résistance ou détecteur de température de résistance (RTD) utilise le résistance de chef d’orchestre électrique pour mesurer le température. La résistance du le conducteur varie avec temps. Cette propriété du conducteur est utilisée pour mesure le température. La fonction principale du RTD est de donner un changement positif dans résistance avec température.
Le métal a un coefficient à haute température qui signifie que leur température augmente avec l’augmentation de la température. Le carbone et le germanium ont un coefficient à basse température qui montre que leur résistance est inversement proportionnelle à la température.
Matériau utilisé dans le thermomètre résistif
Le thermomètre de résistance utilise un élément sensible composé de métaux extrêmement purs comme le platine, le cuivre ou le nickel. La résistance du métal est directement proportionnelle à la température. La plupart du temps, le platine est utilisé dans le thermomètre de résistance. Le platine a une stabilité élevée et peut résister à une température élevée.
L’or et l’argent ne sont pas utilisés pour RTD car ils ont une faible résistivité. Le tungstène a une résistivité élevée, mais il est extrêmement bridé. Le cuivre est utilisé pour fabriquer l’élément RTD. Le cuivre a une faible résistivité et il est également moins cher. Le seul inconvénient du cuivre est qu’il a une faible linéarité. La température maximale du cuivre est d’environ 120 ° C.
Le matériau RTD est fait de platine, de nickel ou d’alliages de nickel. Les fils de nickel sont utilisés pour une plage de température limitée, mais elles sont assez non linéaires.
Voici les exigences du conducteur utilisés dans les RTD.
- La résistivité du matériau est élevée de sorte que le volume minimum de conducteur est utilisé pour la construction.
- Le changement de résistance du matériau concernant la température devrait être aussi élevé que possible.
- La résistance du matériau dépend de la température.
La courbe de résistance par rapport à la température est représentée dans la figure ci-dessous. Les courbes sont presque linéaires, et pour une petite plage de températures, elle est très évidente.
Construction d’un thermomètre résistif
Le thermomètre de résistance est placé à l’intérieur du tube de protection pour assurer la protection contre les dommages. L’élément résistif est formé en plaçant le fil de platine sur la bobine en céramique. Cet élément de résistance est placé à l’intérieur du tube qui est composé d’acier inoxydable ou d’acier en cuivre.
Le fil de plomb est utilisé pour connecter l’élément de résistance avec le fil externe. Le fil de plomb est couvert par le tube isolé qui le protège de court-circuit. Le matériau en céramique est utilisé comme isolant pour le matériau à haute température et pour la fibre ou le verre à basse température est utilisé.
Fonctionnement du thermomètre à résistance
La pointe du thermomètre de résistance est placée près de la source de chaleur de la mesure. La chaleur est uniformément distribuée à travers l’élément résistif. Les changements dans la résistance varient la température de l’élément. La résistance finale est mesurée. Les équations de mention ci-dessous mesurent la variation de la température.
Où, r0 – résistance à la température t = 0 et α1α2α3…… ..αn sont des constantes.
Approximation linéaire
L’approximation linéaire est le moyen d’estimer la courbe de résistance et de température sous la forme de l’équation linéaire.
où rθ – Résistance à l’approximation à θºC
Rθ0 – Résistance à l’approximation à θ0ºC
Δθ – θ – θ0 changement de température ºC et αθ0 – Coefficient de température de résistance à θ0ºC
Approximation quadratique
L’approximation quadratique donne l’approximation précise de la courbe de température de résistance. L’approximation est exprimée sous la forme de l’équation quadratique.
α1 – Changement fractionnaire linéaire de la résistance
α2 – Changement de fonction quadratique dans la résistance.
Le thermomètre de résistance est très moins sensible et le métal utilisé pour la fabrication de l’élément résistif est moins cher.