این سنسور ها که به سنسور های مقاومتی خطی نیز معروف هستند در انوع متنوع و با قابلیت اندازگیری دمای زیاد و دقت بالا ساخته میشوند. معروفترین نمونه از این سنسور ها PT100 میباشد که دقت بسیار بالا دارد و اخیرا تا دماهای 800 درجه ساخته می شود. این سنسورها دارای مقاومت متغیر حدود 0.385 اهم بر درجه سانتیگراد هستند. یعنی با هر در جه افزایش یا کاهش دما مقدار .385 اهم از مقاومتشان کم یا زیاد میشود . این سنسور دارای دوپایه میباشد.

برای اندازه گیری دما شما یاید یک جریان از سنسور عبور دهید.

طبق قانون اهم مقدار ولتاژ دو سر یک مقاومت برابر با مقدار مقاومت در مقدار جریان عبوری از ان است ، از انجا که مقدار مقاومت pt100 با کم و زیاد شدن دما تغییر میکند بنابراین ولتاژ دوسر سنسور نیز تغیرر میکند .

ساده ترین منبع جریانی که میتوان برای این سنسور استفاده کرد ، استفاده از یک مقاومت سری شده با این سنسور است ، بدین صورت که یک سرمقاومت به سنسور وسردیگر به ولتاژ تغذیه متصل میشود ، همچنین سردیگر سنسور نیز باید به گراند متصل شود .

تغییرات دما موجب تغییر ولتاژ در نقطه مشترک سنسور ومقاومت میشود .

سنسور PT100‌ در دمای صفر درجه دارای مقاومت 100 اهم میباشد و در ازای هر درجه افزایش دما 0.385 اهم به مقاومتش افزوده میشود .در این پروژه هدف ساخت یک دماسنج با قایلیت اندازه گیری دمای بین 0 تا 700 درجه میباشد .

از انواع دیگر آن میتوان به PT 1000- PT500 – PT200 – PT 50 نیز اشاره کرد . سنسورهای مقاومتی را به دو صورت دو سیمه و سه سیمه استفاده میکنند .

انواع PT100

ها به صورت دو,سه ویا چهار سیمه ساخته می شوند,در ادامه به نحوه اتصال و خصوصیات هر کدام می پردازیم.

PT100 دو سیمه : 

برای اندازه گیری دما توسط PT100 می توان از پل های مقاومتی استفاده کرد .شکل زیر نمونه ای از یک پل مقاومتی به همراه اتصال یک PT100 دو سیمه را نشان می دهد:

مزیت استفاده از PT100دو سیمه صرفه جویی در مصرف سیم های ارتباطی می باشد ; اما با توجه به اینکه معمولا بین محل نصب PT100 و تجهیزات مانیتورینگ این سنسور فاصله زیادی می باشد .در موقع استفاده از PT100 دو سیمه مقاومت سیم های ارتباطی (RL1وRL2) با مقدار اندازه گیری شده جمع شده که سبب بالا رفتن خطا در اندازه گیری می شود .

سه سیمه :

عیب اتصال PT100 دو سیمه خطای بالا در اثر مقاومت سیم های رابط می باشد که می توان با استفاده از اتصال سه سیمه ی PT100 تا حد زیادی اثر مقاومت سیم های رابط را در مقدار اندازه گیری خنثی کرد ; در واقع اتصال مقاومت Rwair1  توسط Rwair3 جبران می شود. لازم به ذکر است که PT100 سه سیمه بیشترین کاربرد را در صنایع دارد.

در اتصال سه سیمه زمانی ولتاژ E برابر با صفر است که پل در حالت تعادل باشد ;برای حالت تعادل پل رابطه زیر باید برقرار باشد.

چهار سیمه

اتصال چهار سیمه بالاترین دقت رادر اندازه گیری ارائه می دهد ,اما در این روش نیاز به منبع جریان ثابت می باشد و همچنین هزینه سیم های رابط در این اتصال بالاتر از دو اتصال قبل می باشد ;شکل مقابل این اتصال را نشان می دهد.

کته:

در اتصال PT100 های سه و چهار سیمه باید به این نکته توجه داشت که سیم های رابط می بایست از یک نوع باشند ,در غیر این صورت اگر مقاومت سیم ها با هم متفاوت باشند در مقدار اندازه گیری خطا ایجاد می شود.

بیشترین سنسوری که برای اندازه گیری دما در صنایع مختلف استفاده می شود PT100 می باشد ,علت این امر مزایای زیاد آن می باشد ,که به چند مورد آن اشاره شده است :

• عملکرد خطی در کل رنج اندازه گیری
• دقت و حساسیت اندازه گیری زیاد(بالاتر از ترموکوپل)
• امکان استفاده از سیم های رابط معمولی
• رنج اندازه گیری نسبتا خوب (  200 سانتی گراد – ۸۵۰ سانتی گراد)
•  پایداری خوب در دماهای بالا
•  سرعت پاسخ بالا به تغییرات دما(بسیار بالا تر از ترموکوپل)

برخلاف ترموکوپل تشعشعات رادیو اکتیو (بتا و گاما) بر روی مقدار اندازه گیری تأثیر ندارد.

PT100 ها علی رقم داشتن مزایای زیاد دارای معایب زیر می باشند :

•  خطای خود گرمایی در اثر عبور جریان
• برای دماهای بالاتر از ۸۵۰سانتی گراد قابل استفاده نیست
• قیمت نسبتا بالا (بالاتر از ترموکوپل)
• قطع شدن یکی از سیم هامانند یک دمای بسیار بالا دیده می شود