Dirençsel Sıcaklık Sensörü (RTD)

Sıcaklık en sık ölçülen çevresel değerdir. Çünkü fiziksel, elektronik, kimyasal, mekanik ve biyolojik tüm sistemler sıcaklıktan etkilenir. Bu nedenle kontrol sistemlerinde sıcaklığın ölçülmesi ve belli değerlerde tutulması önemlidir. Ortamdaki ısı değişimini algılayan cihazlara ısı veya sıcaklık sensörleri denir. Bir çok maddenin elektriksel direnci sıcaklıkla değişir. Sıcaklığa karşı hassas olan maddeler kullanılarak sıcaklık kontrolü ve sıcaklık ölçümü yapılabilir.

 RTD- (Resistance Temperature Detector)

• Bir metalin direncinin sıcaklık ile artması dirençsel sıcaklık sensörü RTD lerin temelidir.
• Metal iletkenlerden yapılmış olan elemanların dirençleri sıcaklık ile doğru orantılıdır(PTC).
• Alaşım ve yarıiletkenlerde ise durum farklıdır. Pek çok yarıiletkenin direnci sıcaklık ile ters orantılıdır.
• RTD lerin dirençleri ne kadar yüksekse sistemdeki hata payı da o kadar düşük olacaktır.
• Demir, platin, nikel, 0.7 nikel-0.3 demir ve bakır gibi maddeler RTD imalatında en çok kullanılan maddelerdir. Bu malzemeler içerisinde en doğrusal sonuçları veren ve en ideal olanı platindir. 
• Platin RTD'lerin direnç değerleri, tel sarımlı laboratuar RTD'lerinde 10 ohm'dan, ince plakalı RTD'lerde birkaç bin ohm'a kadar değişmektedir.
• En çok bilinen değer 0°C'ta 100 ohm'dur (PT100). RTD'ler 0 °C'taki direnç değerleri ve kullanılan elemente göre adlandırılmıştır. (PT100, PT1000...).
• RTD kendinden beslemeli bir aygıt değildir ve RTD üzerinden geçen akım da ısınmaya yol açacağından sistemde hatalara neden olabilir.
• Bu hataları en aza indirgenmesi ve doğru ölçümün yapılabilmesi için mümkün olan en küçük uyarma akımı kullanılmalıdır.

 

   

Sıcaklık Transmitteri

Sıcaklık transmitter cihazları prob’tan yani transmittere ait sıcaklık sensöründen aldığı sıcaklığın fonksiyonu olan elektrik bilgisini anlamlı olan otomasyon standart sinyallerine dönüştürür. Sensör olarak genelde PT100 –PT1000 gibi direnç değişkeni veya termokupl gibi gerilim değişkeni ürünler kullanılır. Transmitter buradan gelen lineer olmayan elektrik bilgisini, kompanzasyonlar eşliğinde doğrusallaştırır ve daha önceden sıcaklık transmitter cihazına girilmiş skala içinde oransal olarak gösterir. Örneğin, 0°C de 100ohm olan PT100 -500C /+500C skalasında sıcaklık transmitter cihazı tarafından 0-10V otomasyon standardına göre 5V olarak bildirilecektir. 

 Sıcaklık transmitter cihazlarının işlem şartlarına göre çeşitli tipleri mevcuttur. Yine örnek vermemiz gerekirse korozif bir ortam veya sıcaklığın yüksek olduğu bir yerde transmitterler sahadan uzak tutulmak istenilecektir. Bu yüzden sahada sadece sensörün bırakıldığı ve transmitterin ise zorlayıcı şartlardan uzaklaştırıldığı bir ortamda sadece gerekli elektrik beslemesi ile yalnız başına çalışabilirken saha tipi veya bir pano içerisinde gerekli sinyal dönüşümünü sağlayan ray tipi transmitterler kullanılabilinir. Proses şartlarının çok da zorlayıcı olmadığı koşullarda kafa tipi transmitterler seçilip hem ortam gürültüsünden korunabilen hem de daha üniter bir yapıya sahip olan ürünler seçilebilir.

Proses şartları  gereği termometrelerin malzeme seçimi önemlidir. Bunun nedeni seçilecek termometrede transmitter bu işin sadece bir kalemidir. Geri kalan kısım proses ortamlarında dolayı seçimde “temas malzemesi ne olacak, termowell kullanılacak mı, uzatma boyu veya daldırma boyu ne olacak, bağlantı şekli ne, gerekli sertifikalar neler?” gibi soruların cevapları bilinmesi gerekmektedir.