Cos'è termoresistenza?

Termoresistenza (RTD)

Una termoresistenza (Resistance Temperature Detector, RTD) è un sensore di temperatura che sfrutta la variazione della resistenza elettrica di un materiale conduttore in funzione della temperatura. Il principio di funzionamento si basa sulla variazione lineare e prevedibile della resistenza con la temperatura.

Principio di Funzionamento

La resistenza di un metallo aumenta con l'aumentare della temperatura. Questa relazione è quasi lineare in un certo intervallo di temperatura e può essere espressa matematicamente. Il coefficiente di temperatura di resistenza (α) indica il cambiamento di resistenza per grado Celsius (°C). Diversi metalli hanno diversi coefficienti.

Materiali Utilizzati

I materiali più comuni utilizzati per le termoresistenze sono:

Platino (Pt): È il materiale più comune grazie alla sua elevata stabilità chimica, riproducibilità e linearità nella relazione resistenza-temperatura. Le <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/termoresistenze%20al%20platino">termoresistenze al platino</a> sono spesso identificate con sigle come Pt100, Pt500 e Pt1000, dove il numero indica la resistenza in Ohm a 0°C.
Nichel (Ni): Offre un coefficiente di temperatura più elevato rispetto al platino, ma è meno stabile e meno lineare.
Rame (Cu): Presenta una buona linearità, ma ha un intervallo di temperatura di lavoro più limitato rispetto al platino.

Configurazione del Circuito

Le termoresistenze possono essere collegate in diverse configurazioni per compensare la resistenza dei cavi di collegamento:

A 2 fili: È la configurazione più semplice, ma la resistenza dei fili di collegamento influenza significativamente la misurazione. Non adatta per misurazioni accurate se la distanza tra sensore e strumento è significativa.
A 3 fili: È la configurazione più comune e offre una buona compensazione della resistenza dei cavi. Si assume che i due fili che portano la corrente abbiano la stessa resistenza.
A 4 fili: È la configurazione più precisa e elimina quasi completamente l'effetto della resistenza dei cavi. La corrente viene fatta passare attraverso due fili, mentre la tensione viene misurata attraverso gli altri due, quindi la resistenza dei fili non influisce sulla misurazione della tensione.

Vantaggi

Precisione: Le termoresistenze sono generalmente più precise dei termocoppie.
Stabilità: Offrono una buona stabilità a lungo termine.
Linearità: La relazione resistenza-temperatura è più lineare rispetto alle termocoppie, specialmente per le <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/termoresistenze%20al%20platino">termoresistenze al platino</a>.
Ripetibilità: Offrono misurazioni ripetibili.

Svantaggi

Tempo di risposta: Hanno un tempo di risposta più lento rispetto alle termocoppie.
Intervallo di temperatura: L'intervallo di temperatura di lavoro è generalmente inferiore rispetto alle termocoppie.
Costo: Sono generalmente più costose delle termocoppie.
Auto-riscaldamento: La corrente utilizzata per misurare la resistenza può causare un auto-riscaldamento del sensore, influenzando la precisione della misurazione. Questo effetto deve essere considerato e minimizzato.