عرض مصدر ترمومتر ذو ملف مقاومة بلاتيني

{{لا مصدر|تاريخ=أبريل 2020}}
{{مقالة غير مراجعة|تاريخ = أبريل 2020}}
{{يتيمة|تاريخ=أبريل 2020}}
[[ملف:Pt100 Kennlinie.png|تصغير|200بك|يسار]]
'''ترمومتر ذو ملف مقاومة بلاتيني''' هو جهاز (نوع من [[ثيرمستور|الثرمستور]]) لقياس درجة الحرارة. إنه يعتمد على حقيقة أن [[المقاومة والمواصلة الكهربائية|المقاومة الكهربائية]] [[بلاتين|للبلاتين]] تتغير مع تغير درجة الحرارة. تم تطوير مقياس حرارة مقاومة البلاتين عام [[1888]] . في اللغة الإنجليزية نتحدث بشكل عام عن مسبار RTD الذي يعني

Resistance Temperature Detector.

== وظيفة التحويل ==

=== ميزان حرارة صناعي ===
ينظم معيار [[اللجنة الكهروتقنية الدولية|IEC]] 60751 إنتاج واستخدام موازين الحرارة الصناعية المقاومة للبلاتين. تستثني موازين الحرارة التي تزيد درجة عدم التيقن فيها عن 0.1 درجة مئوية. بناءً على [[مقياس درجة الحرارة العالمي|مقياس درجة الحرارة الدولي لعام 1990]] ، فإنه يتطلب أن يكون معامل درجة الحرارة α ، محددًا على النحو التالي:

<math>\alpha = (R_{100}-R_{0})/ (R_{0}\times100 ^\circ\text{C}) </math>

يكُن رسميا

α = 3,85055·10{{exp|-3}}&nbsp;°C

حيث R <sub>100</sub> هي المقاومة عند t<sub>90</sub>= 100&nbsp;°C,

R <sub>0</sub> هي المقاومة عند t<sub>90</sub>= 0&nbsp;°C,

و t <sub>90</sub> تشير إلى درجات الحرارة التي تم قياسها وفقًا لمقياس [[مقياس درجة الحرارة العالمي|EIT-90]] .

من أجل احترام هذا المعيار، يجب أن يتم تحويل المقاومة لدرجة الحرارة باستخدام جدول القيمة المرجعية الوارد في جداول [[مقياس درجة الحرارة العالمي|EIT-90]] . تقدم هذه الجداول أيضًا صيغة رياضية للتحويل، أسهل في الاستخدام ولكن تؤدي إلى خطأ طفيف جدًا:

بين -200 درجة مئوية و 0 درجة مئوية: <math>R(t_{90})=R_{0}[1+A t_{90}+ B t_{90}^2+C (t_{90}-100 ^\circ\text{C})t_{90}^3]</math>

بين 0 درجة مئوية و 850 درجة مئوية: <math>R(t_{90})=R_{0}[1+A t_{90}+B t_{90}^2]</math>

مع

* <math>A = 3,9083\;10^{-3} {^\circ\text{C}}^{-1}</math> ،
* <math>B = -5,775\;10^{-7} {^\circ\text{C}}^{-2}</math> ،
* <math>C = -4,183\;10^{-12}{^\circ\text{C}}^{-4}</math>

==== التفاوت المسموح به ====
من غير المرجح النجاح في تصنيع مسبار تتطابق خصائصه تمامًا مع المواصفات التي يتطلبها المعيار IEC 60751. وبالتالي هناك تفاوتات قياسية '''للمَسَابيرُ''' المباعة. يحدد المعيار 5 فئات للتفاوت وفقًا للخطأ المسموح به:

* الفئة ب: الخطأ الأقصى = ± 0.30 درجة مئوية + 0.0050 * | t<sub>90</sub> |
* الفئة أ: = ± 0.15 درجة مئوية + 0.0020 * | t<sub>90</sub> |
* الدرجة 1/3 ب: = ± 0.10 درجة مئوية + 0.0016 * | t<sub>90</sub> |
* الدرجة 1/5 ب: = ± 0.05 درجة مئوية + 0.0010 * | t<sub>90</sub> |
* الدرجة 1/10 ب: ± 0,03 درجة مئوية +

=== معيار مقياس حرارة (الدقة) ===
لإجراء قياسات أكثر دقة، يُفضل معايرة كل مسبار درجة حرارة بشكل مستقل. في الواقع، لم تعد ظواهر تصلب أو أكسدة العمل مهملة لتحويل درجة حرارة جيدة.

== النماذج الشائعة ==
يتم توحيد إنتاج موازين الحرارة المقاومة للبلاتين، بل وحتى تطبيعها. وبالتالي فإن تنوع المنتج في السوق محدود. من الناحية العملية، تتميز موازين الحرارة المقاومة للبلاتين بالقيمة المرجعية لمقاومتها لدرجة الحرارة <math>t_{90}</math> = 0 درجة مئوية. يتم تسميتها

Pt-X,

PT للبلاتين و X هي القيمة المرجعية للمقاومة (بالأوم).

على سبيل المثال، يتمتع مسبار Pt-100 بمقاومة 100 أوم عند

عند درجة حرارة t<sub>90</sub> هي 0 درجة مئوية.

=== PT25 ===
يظهر هذا المسبار، في تكوين «القضيب الطويل»، كقضيب أسطواني مجوف طويل يبلغ حوالي {{وحدة|50|cm}} مُغلفًا في [[مرو (معدن)|الكوارتز]]، وينتهي بغطاء نصف كروي في نهايته. عنصر حساس {{وحدة|4|cm}} ، على شكل ملف مزدوج من البلاتين النقي للغاية، يشكل جهاز الاستشعار. يشكل مقياس الحرارة حاوية محكمة الغلق، تحتوي على ضغط منخفض من الأكسجين، وبالتالي تجنب تكوين أكسيد البلاتين الذي يمكن أن يزعج استجابة الأداة. مثل هذه الأداة تجعل من الممكن، في التركيب بأربعة أسلاك وتوصيلها بجسر مقاومة عالي الدقة، اكتشاف الاختلافات في درجات الحرارة بترتيب بضع عشرات من [[كلفن|μK]] ، من خلال تنفيذه في خلايا نقطة ثابتة ذات جودة مترولوجية. لا يوجد حاليًا سوى عدد قليل من مصنعي

الـ TRP ذو مقاومة 25 اوم مثل: Tinsley و Rosemount و Hart Scientific و Chino

عادة ما تكون حساسية مسبار Pt25 ذي المستوى المترولوجي العالي في حدود

0,1. <abbr>K/°C</abbr>

ومع ذلك، يتم استخدام نموذج مسبار TRP 25 أوم «قضيب طويل» عند تنفيذ نقاط ثابتة (على وجه الخصوص، فوق {{حرارة|0|°C}} ، انظر نصوص EIT-90 لمزيد من التفاصيل) يتم تقديمه كقضيب كوارتز (قطر {{وحدة|7|mm}} بطول حوالي {{وحدة|50|cm}}). أثناء تنفيذه، يشكل مسبار البلاتين {{وحدة|25|ohms}} (Pt25) بالوعة حرارية حقيقية وبما أن المستشعر يرى درجة حرارته فقط، فإنه يتضمن أيضًا الخسائر التي يولدها.

=== PT100 ===
هو النموذج الأكثر استخدامًا في الصناعة [المرجع مطلوب ] . Pt100 له قيمة 100 [[أوم|Ω]] عند {{حرارة|0|°C}}

=== نوع pt1000 ===
تجعل قيمته العالية المقاومة من الممكن، لجهد معين، الحد من التأثير على درجة الحرارة التي يتم قياسها لتبديد الحرارة من خلال تأثير جول في المقاومة (التسخين الذاتي، انظر أدناه). وبالتالي من الممكن العمل مع تيارات قياس أقل بكثير.

== الاختلاط المحتمل ==
لا يجب الخلط بين هذا الجهاز مع [[مزدوجة حرارية|الحرارية]] البلاتين / البلاتين [[روديوم|الروديوم]]، وهو جهاز لقياس درجة حرارة أخرى في البلاتين، ولكن باستخدام ظاهرة فيزيائية أخرى.

تم التخلي عن هذا المستشعر، الذي تم استخدامه وتعريفه كأداة استيفاء بواسطة الإصدارات السابقة من EIT من 1927 إلى 1976، تمامًا بواسطة EIT-90. حتى عام 1976، كانت أداة الاستيفاء من نقطة الألومنيوم ({{حرارة|660.323|°C}}) إلى النقطة الفضية (حوالي {{حرارة|962|°C}}). يتم استبداله الآن بـ «قضيب طويل» TRP ، Pt25 ، في هذا المجال من المقياس.

== التكنولوجيا ==
عن طريق حقن تيار مستمر ومباشر، يكفي عندئذٍ قياس الجهد، والذي، بما يتناسب مع المقاومة، يعطي صورة لدرجة الحرارة التي تم قياسها. ومع ذلك، وبفضل تأثير جول، فإن حقن تيار القياس في عنصر البلاتين الحساس يؤدي إلى ظاهرة التسخين الذاتي للأخير. هذا الارتفاع في درجة الحرارة، المتأصل في مرور التيار من خلال المستشعر، يؤدي إلى خطأ منهجي في القياس. لتصحيح هذا الخطأ، يتم إجراء المعايرة عند نقطة ثابتة لقراءة قيمة المقاومة الكهربائية للعنصر الحساس لتيار (عادي) من {{وحدة|1|mA}} ، ثم إلى {{وحدة|1.414|mA}} . من خلال نقطتي القياس هاتين، يمكن تحديد استقراء للمقاومة الكهربائية للوحة الدائرة الحالية صفر، مرادفة للقياس المثالي بدون التسخين الذاتي.

تحذير! بالنسبة لـ Pt25 ، يمكن أن تسبب أدنى صدمة حرارية أو ميكانيكية انحرافًا كبيرًا في الجهاز. لذلك، من الضروري للغاية الانتباه بشكل خاص من المجرب.

بالنسبة للقيم المنخفضة (Pt25 ، Pt100)، يتم استخدام سلك البلاتين الملفوف بدلاً من ذلك. بالنسبة للقيم العالية (Pt100 ، Pt1000) والأجهزة الصغيرة، [[تيار متعرج|يتم]] بدلاً من ذلك ترسيب تعرية البلاتين كطبقة على ال[[ركيزة (علم المواد)|ركيزة]] [[خزف|الخزفية]].

== المراجع ==
{{مراجع}}

== انظر أيضًا ==

=== مقالات ذات صلة ===

* [[مقياس الحرارة|ميزان حرارة]]
* [[مزدوجة حرارية|المزدوجات الحرارية]]
* [[ثيرمستور|الثرمستور]]

=== روابط خارجية ===

* [http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/electro/pt500.html مقاومة البلاتين] ، جامعة مين
* [http://aviatechno.free.fr/thermo/rtd01.php RTD (كاشف درجة حرارة المقاومة)]
{{Palette|Capteur}}

{{شريط بوابات|الفيزياء}}

[[تصنيف:مقياس حرارة]]