Čeština
Teploty (venkovní, v interiéru, v technologii atd.) můžeme měřit celou řadou modulů CFox a RFox, nebo samotných snímačů teploty připojených na analogové vstupy modulů CFox, RFox a Foxtrot. V Tab. 7 je uveden stručný přehled nejpoužívanějších měření teploty a k nim doporučených čidel, Tab. 8 uvádí rozsahy analogových vstupů jednotlivých modulů CFox, RFox.
Základní typy čidel teploty (stručný přehled)
Pt1000 – platinové odporové čidlo (snímač) teploty se základním odporem při 0 °C R0=1000 Ω. Vyrábějí se také čidla s jinou hodnotou odporu při 0 °C: Pt100 (R0=100 Ω), Pt500 a další.
Platinové čidlo je kvalitní, dlouhodobě teplotně stabilní čidlo s velkým rozsahem teplot, nevýhodou je trochu nižší citlivost (nižší Tk) a vyšší cena.
Standardně se dodávají platinová čidla s teplotním koeficientem odporu Tk = 3850.
Dále se používá tzv. "americké provedení" s Tk = 3910.
Parametry jsou definovány normou ČSN EN 60751: Průmyslové platinové odporové teploměry a platinové snímače teploty.
Tab. 1 Toleranční třídy pro platinové odporové teploměry a platinové snímače teploty
| toleranční třída | B | A |
| základní toleranční pásmo | ± 0,3 + 0,005. l t l °C | ± 0,15 + 0,002. l t l °C |
| Teplotní rozsah | -200 ÷ +850 °C | -200 ÷ +650 °C |
Pro běžné aplikace je nejčastější třída B.
Teplotní koeficient odporu popisuje závislost odporu na teplotě. Uvádí se několika způsoby, např. koeficient čidel Pt1000, evropské provedení:
teplotní koeficient odporu α = 3,85 x 10–3 [°C –1]
nebo Tk = 3850 ppm/°C (správně 3851 zpřesněním hodnoty v dodatku A2 normy ČSN EN 60751).
nebo W100 = 1,385 (poměr odporu R100 při teplotě 100°C a odporu R0 při teplotě 0°C)
Ni1000 – niklové odporové čidlo teploty se základním odporem při 0°C R0=1000 Ω. Standardní odporové čidlo, s menším rozsahem měřené teploty (proti Pt čidlům), s dobrou stabilitou, velmi oblíbené je v aplikacích měření a regulace.
Standardně se dodávají niklová čidla s teplotním koeficientem odporu Tk = 6180 (W100 = 1,618) nebo Tk = 5000 ( W100 = 1,500).
Tab. 2 Toleranční třída pro niklová odporová čidla teploty
| toleranční třída | B |
| základní toleranční pásmo | ± 0,4 + 0,007. l t l °C |
| Teplotní rozsah | -50 ÷ +250 °C |
NTC 12k – termistory se záporným teplotním součinitelem odporu. Levná čidla, s menším teplotním rozsahem a horší přesností. Mají velmi nelineární charakteristiku.
NTC 12k – čidlo s odporem 12 k při teplotě 25°C. Vyrábí se celá řada NTC čidel s různými hodnotami odporu při 25 °C: 5k, 10k, 15k a další.
Tab. 3 Tolerance pro termistory se záporným teplotním součinitelem odporu
| Max. tolerance odporu při teplotě 25 °C, R25 | typ. ± 3 % |
| Teplotní rozsah | - 45 ÷ + 125 °C |
KTY 81-121 – křemíkové čidlo teploty s kladným teplotním koeficientem. Levné odporové čidlo s nižší přesností (základní chyba je cca ± 2 °C při pokojových teplotách).
Tab. 4 Parametry křemíkového čidla teploty
| Jmenovitý odpor R25 | 980 ÷ 1000 Ω |
| Teplotní rozsah | - 55 ÷ + 150 °C |
TC – termočlánek, termoelektrický senzor teploty
Termočlánky používáme především pro měření velmi vysokých teplot, až do 2300 °C, čidla mají horší časovou stabilitu a velmi malou citlivost.
Termoelektrické senzory jsou založeny na Seebeckovu jevu (převod tepelné energie na elektrickou). Termočlánek je tvořen dvěma vodiči z různých kovových materiálů, které jsou na obou koncích spolu vodivě spojeny, jestliže teplota tm měřicího spoje bude různá od teploty t0 srovnávacího spoje, vzniká termoelektrické napětí o hodnotách řádově několik málo desítek mV. Pro správnou funkci snímače je nutné aby teplota t0 srovnávacího spoje byla konstantní, nebo aby vliv termoelektrického napětí tohoto spoje byl kompenzován (tzv. kompenzace studeného konce, CJC). K propojení čidla s analogovým vstupem systému je nutné použít kompenzačního nebo termočlánkového vedení.
Termočlánková vedení se vyznačují tím, že jsou vyrobena ze stejného materiálu jako samotný termočlánek. Proto jsou též typy J, K atd. Díky tomu nevzniká v dalších spojích (např. na svorkách mezi termočlánkem a následným vedením) nový termočlánek. Pokud bychom použili obyčejného vodiče, došlo by ke spojení dvou různých materiálů a vznikl by další termočlánek, který by produkoval napětí v závislosti na teplotě tohoto spoje. Toto napětí by se přičetlo k napětí samotného termočlánku a tím by se měřený údaj znehodnotil.
Kompenzační vedení jsou levnější náhražkou vedení termočlánkového. Materiál není shodný s materiálem termočlánku a kompenzační vedení zachovává obdobné parametry jako termočlánkové, avšak pouze do 200 °C (vyjímečně do 260-ti °C).
Konkrétní typ termočlánku a mechanické provedení snímače je nutné řešit s ohledem na konkrétní aplikaci. Zpracováno s využitím informací thermoprozess.cz, kde naleznete také konkrétní výběr termočlánkových čidel.
Tab. 5 Základní vlastnosti termočlánků (sortiment dle modulu C-IT-0200I)
|
Typ |
Rozsah | Použití |
|---|---|---|
|
B |
250 až 1820 °C | Vhodný pro extrémně vysoké teploty |
|
J |
-200 až 1200 °C | Vhodný pro oxidační, redukční, inertní atmosféru i vakuum. |
|
K |
-200 až 1370 °C | Vhodný pro oxidační a inertní atmosféru, není vhodný do vakua |
|
N |
-200 až 1300 °C | Vhodné pro časté a velké změny teploty, nereaguje na neutronový tok (vhodné do jaderného průmyslu) |
|
R |
-50 až 1760 °C | Vhodné pro vysoké teploty, odolnost vůči korozi a oxidaci |
|
S |
-50 až 1760 °C | Vhodné pro vysoké teploty, odolnost vůči korozi a oxidaci |
|
T |
-200 až 350°C | Nejvhodnější čidlo pro měření nízkých teplot, lze jej použít ve vakuu, oxidační a redukční atmosféře |
Tab. 6 Přehledová tabulka závislosti odporu čidel na teplotě
| Typ čidla | Pt1000 | Ni1000 | Ni1000 | NTC 12k | KTY 81-121 |
| Tk | 3850 | 6180 | 5000 | - | - |
| °C | Ω | Ω | Ω | kΩ | Ω |
| -20 | 921,6 | 893 | 913,5 | 98,93 | 677 |
| -10 | 960,9 | 945,8 | 956,2 | 58,88 | 740 |
| 0 | 1000 | 1000 | 1000 | 36,13 | 807 |
| 10 | 1039 | 1055,5 | 1044,8 | 22,8 | 877 |
| 20 | 1077,9 | 1112,4 | 1090,7 | 14,77 | 951 |
| 25 | 1097,3 | 1141,3 | 1114 | 12 | 990 |
| 30 | 1116,7 | 1170,6 | 1137,6 | 9,8 | 1029 |
| 50 | 1194 | 1291,1 | 1235 | 4,6 | 1196 |
| 100 | 1385,1 | 1617,8 | 1500 | 0,95 | 1679 |
| 150 | 1573,3 | 1986,6 | 1799,3 | - | 2189 |
| 250 | 1941 | 2896,4 | - | - | - |
Tab. 7 Rozdělení čidel teploty podle technologie měření teploty
| Měření | Modul na CIB | Samostatné čidlo | Modul RFox | Pozn. | |||
|
teplota v interiéru |
C-IT-0200R-design
TXN 133 20 |
- |
čidlo v designu dle požadavku zákazníka na zdi |
||||
| C-IT-0200R-Time
TXN 133 19.01 |
TXN 134 01.01 |
R-IT-0100R-Time |
čidlo v designu ABB Time na zdi |
||||
| C-IT-0200R-ABB
TXN 133 19.xx |
TXN 134 01.xx |
- |
Čidlo v designu ABB (kromě Time), nutno specifikovat |
||||
| teplota venkovní |
C-IT-0100H-P |
|
čidlo venkovní na fasádě | ||||
| teplota podlahy |
|
|
Čidlo pro regulaci podlahového vytápění | ||||
| teplota média solárního okruhu |
|
|
Kabelové čidlo teploty upevněné na trubce okruhu | ||||
| teplota vody v nádrži |
|
|
Kabelové čidlo zasunuté do jímky v nádrži | ||||
|
teplota vody v potrubí |
C-IT-0100H-P TXN 133 16.12 |
|
příložné čidlo, ohřev ÚT a TUV, solární systémy |
||||
| C-IT-0100H-P TXN 133 16.12 |
R-IT-0100H-A |
Čidlo s jímkou (instalace do trubky) |
|||||
| teplota vzduchu v potrubí |
C-IT-0100H-P |
|
Čidlo do potrubí, regulace vzduchotechniky, větrání, nutno specifikovat délku stonku | ||||
| teplota vody bazénu |
C-IT-0100H-P |
|
čidlo v jímce v potrubí, nutno specifikovat délku stonku | ||||
| teplota spalin kotle |
C-IT-0200I, TXN 133 09 + termočlánkové čidlo |
|
Termočlánkové čidlo měřené modulem C-IT-0200I | ||||
Poznámky:
-
Pro design ABB Tango je odlišná varianta čidla obj. číslo TXN 134 02.01 (základní provedení v bílé barvě)
Přehled modulů a typů připojitelných čidel teploty (a dalších analogových veličin) naleznete v Tab. 8.
Tab. 8 Přehled CFox, RFox modulů pro měření teploty a analogových veličin (napětí, proud atd.)
Číslo v políčku tabulky uvádí počet vstupů vybraného modulu, které umožňují měřit čidlo nebo signál v příslušném sloupci.