绕线与薄膜电阻温度传感器：哪个更好？

许多过程应用依靠绕线或薄膜电阻温度检测器 (RTD) 来提供高效和安全的操作。这两种电阻温度计具有不同的特性，各有优缺点。实际上，这是一个苹果和橙子的比较。更令人困惑的是，欧洲标准考虑了差异，而美国标准则一视同仁。

绕线式或薄膜电阻温度检测器 (RTD) 哪个性能更好？答案取决于几个变量，尤其是您的过程环境。增加混乱的是不同的标准，IEC 和 ASTM。

要找出哪种工业电阻温度计更适合您的应用，它有助于了解每个传感器的组成并详细了解它们的优缺点。

绕线电阻器和薄膜电阻器的区别

一种较旧的技术，线绕电阻器由一根细铂丝组成，包裹并融合在玻璃外壳内或嵌入陶瓷中。玻璃绕线电阻器可以承受一定程度的振动，但在温度高于 +400°C (+752°F) 时，当玻璃特性开始发生变化时，其精度会降低。这种变化会增加电导率并导致传感器失去准确性。另一方面，陶瓷线绕电阻器在温度变化期间由于机械力而产生的漂移较小，但它们在振动下容易损坏。

薄膜热电阻

在薄膜电阻器中，一层非常细的铂沉积在陶瓷载体上。然后将铂膜和导线连接用玻璃层密封在一起。使用这种类型的 RTD 的缺点是铂膜、陶瓷基体和玻璃层在不同温度下的表现都不同。当温度太低 (-50°C/-58°F) 或太高 (+500°C/+932°F) 时，使用薄膜电阻器进行的测量可能与实际值的偏差大于实际值。一个绕线电阻器。这种偏差与材料的质量和工艺无关，而是设计和所用材料类型的结果，在 IEC 标准中得到了解决。

从好的方面来说，由于薄膜电阻器的质量（重量）和结构较小，因此它们体积小，并且抗振性非常好。他们也更敏感。此外，由于这种类型的 RTD 仅使用极少量的铂，而线绕电阻器的贵金属很长，因此薄膜电阻温度计更便宜。

IEC 60751 和 ASTM E1137/E1137M 标准

由于尺寸较大、价格较高且对振动敏感，绕线式检测器正在失宠并被薄膜传感器所取代。IEC 60751 (DIN EN 60751) 工业铂电阻温度计和铂温度传感器标准在 2008 年进行了修正，以考虑到绕线电阻和薄膜电阻之间的差异。它分别列出了公差等级和温度范围（表 1）。有了这个标准，就没有误解的余地，因为它清楚地定义了每种类型的电阻温度检测器的精度等级。

表 1：IEC 60751 使用绕线和薄膜电阻器的温度计标准

ASTM E1137/E1137M 标准于 2014 年重新审查，但未进行修正以包括绕线和薄膜电阻器的行为差异。该标准继续以两个公差等级（A 级和 B 级）运行，均定义为 -200°C 至 +650°C的温度范围，无论其类型如何传感器。
 

苹果和橙子的比较

在并排评估两种不同类型的温度计时，IEC 60751 标准和 ASTM E1137/E1137M 标准中使用的不同标准可能会导致混淆。实际上，这是一个苹果和橙子的比较。乍一看，符合 ASTM 标准的探测器似乎比符合 IEC 标准的探测器要好，因为前者包含更广泛的温度范围。然而，ASTM 标准并未考虑材料行为的差异如何影响精度，特别是在低温和高温下（表 2）。

表 2：符合 ASTM E1137/E1137M 和 IEC 60751 标准的绕线和薄膜温度计的温度范围（以°C 为单位）和公差等级/等级
 

每种 RTD 类型的优缺点

工艺条件决定了哪种类型的工业电阻温度计更适合应用，因为每种都有其优点和缺点。

线绕电阻器的优点

●整个温度范围内的高精度，在某些实验室设置或贸易交接等应用中需要

绕线电阻的缺点

●不抗振

●长度更大（约 25 毫米）

●比薄膜电阻贵 10 倍

薄膜电阻的优点

●长度紧凑（约 3 毫米）

●抗振，由于它们的质量更小且没有移动部件，使其成为压缩机和轴承应用的理想选择

●尖端敏感传感器结构

●约1/10个 线绕电阻器的成本的

薄膜电阻的缺点

●低温和高温下的精度损失

总而言之，如果您需要在很宽的温度范围内使用高精度 RTD，尤其是在较高温度范围内，那么线绕电阻器的较高成本是值得的。

另一方面，薄膜电阻温度计非常适用于食品和饮料、制药和其他卫生应用，其中典型的过程温度保持在 +250°C 以下。维连的TR21系列微型 RTD采用最新的薄膜技术，是一种经济实惠、节省空间的液体和气体介质温度测量解决方案。每个电阻温度计都带有直接传感器输出（3 线或 4 线版本的Pt100/Pt1000）或带有 4 … 20mA 输出信号的集成变送器。所有过程连接都满足卫生应用的严格要求。电气元件受到防潮保护。可根据您的需要选择插入长度、过程连接、传感器和连接方法。

凭借其低成本和其他优势，薄膜传感器在许多（尽管不是全部）应用中越来越受欢迎。仍然不确定在您的特定情况下使用哪种工业 RTD维连的温度专家团队很乐意提供进一步的帮助。电话/微信18717811268 黄工 sales@weilianchina.com