تفاوت ترموکوپل و RTD چیست؟

تفاوت ترموکوپل و RTD چیست؟

اندازه گیری و کنترل دما در صنایع امر بسیار مهمی است که می‌تواند از حوادثی مانند آتش سوزی و خسارات ناشی از آن‌ها جلوگیری کند. سنسورهای دما از سنسورهای پرکاربرد هستند که وظیفه‌ی آن‌ها اندازه‌گیری پارامتر دما می‌باشد. معروف ترین انواع آن‌ها ترموکوپل و سنسور RTD می‌باشند. با این که ترموکوپل و سنسور RTD هردو از سنسورهای دمایی هستند، اما با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند. این سنسورها می‌توانند در مواردی مانند طرز کار، قیمت، کاربرد، محدوده‌ی اندازه‌گیری دما، دقت اندازه‌گیری و مدت زمان پاسخگویی با یکدیگر تفاوت داشته باشند. شناخت این تفاوت‌ها در انتخاب سنسور متناسب با نیاز خود بسیار اهمیت دارد. در این مقاله به بررسی تفاوت ترموکوپل و RTD می‌پردازیم.

تفاوت ترموکوپل و RTD در اساس کار

همانطور که در مقاله‌ی ترموکوپل چیست گفته شد، ترموکوپل از دو صفحه‌ی فلزی ناهم‌جنس‌ که از یک سمت به هم متصل هستند ساخته می‌شود و محل اتصال روی جسمی که به اندازه‌گیری دمای آن نیاز داریم، قرار می‌گیرد و انتهای دیگر دو فلز در دمای اتاق قرار می‌گیرند. اساس کار ترموکوپل‌ها اثر سیبک (Seebeck Effect) است؛ به این معنا که در نتیجه‌ی اختلاف دما در دو سر فلزات اختلاف پتانسیل یا ولتاژ در سیم ایجاد می‌شود که با ولت متر قابل اندازه‌گیری است و چون این اختلاف پتانسیل تابع دما است می‌توان از طریق آن دما را محاسبه کرد. اما در سنسورهای RTD حرارت به کل سیم فلزی منتقل می‌شود و اساس کار آن‌ها تغییر مقاومت فلز در اثر تغییر دما است. این سنسورها تغییرات دما را بر حسب تغییر مقاومت فلز محاسبه می‌کنند که با کاهش دما، کاهش و با افزایش دما، افزایش می‌یابد.

تفاوت ترموکوپل و RTD در محدوده‌ی اندازه‌گیری دما

این دو سنسور از لحاظ محدوده‌ی اندازه‌گیری دما تفاوت چشمگیری دارند. در حالی که ترموکوپل‌ها بسته به جنس فلزات سازنده خود، می‌توانند محدوده‌ی دمایی بین -200 تا +1260 درجه‌ی سانتی‌گراد را اندازه گیری کنند، حداکثر دمایی که سنسورهای RTD می‌توانند اندازه بگیرند 600 درجه‌ی سانتی‌گراد است. بنابراین ترموکوپل‌ها نسبت به سنسورهای RTD محدوده‌ی دمایی وسیع‌تری را اندازه‌گیری می‌کنند به همین دلیل کاربرد گسترده‌ای در صنایع گوناگون دارند. 

تفاوت ترموکوپل و RTD در دقت اندازه‌گیری

با این که ترموکوپل‌ها قابلیت اندازه‌گیری محدوده‌ی دمایی گسترده‌تری را نسبت به سنسورهای RTD دارند، اما دقت اندازه‌گیری دما در آن‌ها پایین‌تر از سنسورهای RTD است. در حالی که سنسورهای RTD در اندازه‌گیری دما حداکثر 1/0 درجه‌ی سانتی‌گراد خطا دارند، در ترموکوپل‌ها این عدد به 5/0 می‌رسد. به همین دلیل در صنایع غذایی که به دقت زیاد نیاز دارند، بهتر است از سنسور RTD استفاده ‌شود. در انواعی از ترموکوپل‌ها با توجه به جنس فلز استفاده شده در ساخت آن‌ها می‌توان این خطا را کاهش داد و دقت اندازه‌گیری ترموکوپل را به دقت سنسورهای RTD رساند. این دو سنسور در رابطه‌ی دما با مقاومت نیز با یکدیگر تفاوت دارند به طوری که این رابطه در سنسور RTD خطی است، اما در ترموکوپل غیرخطی است، که می‌تواند در دقت اندازه‌گیری آن تاثیرگذار باشد. لازم به ذکر است که هزینه‌ی استفاده از سنسور RTD حدود 3 برابر هزینه‌ی ترموکوپل است.

تفاوت ترموکوپل و RTD در مدت زمان پاسخ گویی

ترموکوپل و RTD هر دو سنسورهایی هستند که مدت زمان پاسخ‌ گویی کوتاهی دارند و به سرعت به تغییرات دما پاسخ می‌دهند. مدت زمان واکنش به تغییرات دما در سنسورهای RTD 1 تا 50 ثانیه است در حالی که ترموکوپل‌ها در 1/0 تا 10 ثانیه به تغییرات دما پاسخ می‌دهند. بنابراین سرعت واکنش ترموکوپل از سنسور RTD بیشتر است.

سخن آخر

در این مقاله به مقایسه‌ی دو نوع از سنسورهای دمایی یعنی ترموکوپل و RTD پرداخته شد. این دو سنسور در مواردی مانند قیمت، محدوده‌ی اندازه‌گیری دما، دقت اندازه‌گیری و مدت زمان پاسخگویی با یکدیگر تفاوت دارند. دانستن ویژگی‌ها و تفاوت‌های سنسور‌ها کمک زیادی به انتخاب سنسور مناسب می‌کند. شما می‌توانید در صفحه‌ی محصولات آتونیکس و محصولات لمبرون انواعی از سنسورها را مقایسه کرده و سنسور متناسب با کار خود را خریداری نمایید.