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發佈日期 2018-01-09
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[心得分享]熱電阻、熱電偶、NTC、PT100 究竟該怎麼選?

  • 熱電阻
  • 主要係利用材料在溫度與電阻的線性關係中找到穩定的配方進行量測,因此多以貴金屬鉑為材料,但也有以銅為材料者。其重點在於溫度vs.電阻的線性關係、線性區間符合一般量測的需求、量測材料的穩定性等等。
    因此,以銅為主的 Cu50 約在 -40℃~140℃,主要用在一般液溫量測;而以鉑為主的 Pt100 約在 -200℃ ~ 800℃之間,主要用在工業量測。
  • 熱電偶
  • 熱電偶的主要原理係利用兩種不同金屬在受熱後產生的熱電位作為量測參考。因為本身為金屬材質,因此可透過選擇不同材質來提高量測的溫度上限,例如一般溫度範圍為 -50℃ ~ 1600℃,但以金鐵鎳鉻製成的特殊熱電偶最低可測到 -269℃;而以鎢-錸製成的熱電偶最高可測到 2800℃,大大的擴大了實務應用的領域。
  • NTC
  • NTC 原文是 Negative Temperature Coefficient, 意思是負溫度係數, 也就是當它的溫度越高, 對應的物理特性(例如電阻值)越低.
    參考原文:NTC thermistor
  • PT100
  • 是常見的一種熱電阻規格, 知名的廠商是德國 Heraeus 這家以貴金屬相關產品為主的公司, 主要是利用鉑金屬的電阻溫度係數來製作相關的 RTD (Resistor temperature detector) 元件. 其中 PT100, PT200, PT500, PT1000 等都有不同的對應溫度係數, 可量測不同區段的溫度和有不同的精度表現。
  • 溫度控制器
  • azbil SDC15 - C15TV0RA0100 為熱電阻專用的溫度控制器。
    DELTA DTD 4848 - 為複合式的溫度控制器,可接熱電阻、熱電偶及類比訊號。
結論:
需要量測溫度時,必須先評估量測的溫度區間、量測的環境,挑選合適的感測元件,作好安裝的佈置和保護,再選擇合適的溫度控制器進行訊號追蹤,設定對應的控制動作。
完成整個程序才算是把溫度量測控制處理完畢。
一般來說,最簡單的應用就是維持恆溫,例如電熱水器固定維持 70℃、電鉻鐵固定維持在400℃、3DP 列印機固定在 190℃ 列印 PLA等等,而控制的部份主要針對熱源的供電進行控制,可能以繼電器或 SSR 進行 ON-OFF 的切換等等,也可能以 PWM 方式控制散熱風扇的出力來取得平衡,或者兩種方式同時進行。
附加檔案 DTD_M_TC_20110501.pdf