저항 온도 감지기(RTD)

저항 온도 감지기 센서(RTD)는 온도에 비례하여 저항을 변화시켜 온도를 측정하는 데 사용됩니다. RTD는 기본 온도 소자와 완전 패키지 조립품으로 설계되었습니다. 소위 RTD 프로브는 RTD 센서 소자, 외피 또는 하우징, 에폭시 또는 필러, 연장 리드 그리고 경우에 따라 커넥터 또는 종단으로 구성됩니다. 재료 호환성, 정확도 및 측정 범위에 대한 고객의 요구 사항에 따라 다양한 센서 소재를 사용할 수 있습니다. 표준 패키지는 물론 맞춤형 설계로 다양한 응용 분야에 가장 적합한 RTD를 유연하게 설계할 수 있습니다.

NTC 서미스터도 저항 장치이지만, RTD는 양의 온도 계수 금속 저항 감지기를 위한 장치입니다. 일반적으로 RTD는 백금, 니켈 또는 구리와 같은 비금속으로 제조되는데, 이러한 소재는 온도 계수가 양의 값을 가지며 매우 선형적이고 반복 가능하기 때문입니다. 일반적인 작동 온도 범위는 -50°C ~ +600°C이지만 특수 설계를 통해 -200°C ~ +1000°C에서도 사용할 수 있습니다.

TE Connectivity는 백금 박막과 유리 권선 모두에서 RTD 프로브 및 조립품과 RTD 센서 소자를 제조합니다. 백금(Pt)은 가장 넓은 온도 범위에서 가장 안정적인 저항-온도 관계를 갖기 때문에 RTD에 가장 많이 사용되는 소재입니다. 글로벌 산업을 위해 제조업체 간의 호환성을 제공하기 위해 여러 허용 오차 등급에 대한 온도 정확도와 저항/온도 특성 곡선을 정의하는 DIN EN 60751을 포함하여 대부분의 국가에서 채택한 몇 가지 국제 표준이 있습니다.

정확하고 안정적이며 신뢰할 수 있는 백금 센서 소자에 대한 수요가 증가하고 있는 가운데, 다양한 표준 크기와 정확도 등급으로 높은 정확도와 안정성을 제공하며, Pt100 및 Pt1000 기본 저항 값으로 제공되는 TE Connectivity의 RTD 백금 박막 소자는 정확하고 안정적이며 신뢰할 수 있는 옵션을 제공합니다.

의료, 항공 우주, 자동차, 계측, 가전, 모터 제어, HVACR(난방, 환기, 공조 및 냉장) 등 RTD 센서의 적용 분야는 매우 광범위합니다. 이러한 온도 센서는 다양한 기관의 승인을 받아 열악하고 위험한 장소뿐만 아니라 기내 부품에서도 작동할 수 있습니다. 플래티넘 센서 조립품의 적용 범위가 확대되고 있는 분야 중 하나는 배기가스 온도(EGT) 측정입니다. EGT 센서는 엔진 배기가스의 온도를 측정하여 후처리 시스템, 터빈 및 실린더 헤드 배기 밸브와 같은 중요 부품의 손상을 방지합니다. EGT는 엔진 성능을 최적화하고 연료 및 유지보수 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그림 1: 다양한 TE Connectivity RTD(이미지 출처: TE Connectivity).

RTD 이해하기: 정밀 온도 감지

DigiKey에서 TE Connectivity RTD 제품을 검색하면 정확성, 안정성 및 다양한 산업, 실험실 및 내장형 응용 분야에 맞게 맞춤화된 다양한 제품 카탈로그를 확인할 수 있습니다.

RTD란 무엇이며 왜 선택해야 하는가?

RTD는 온도에 따라 전기 저항이 변하는 센서입니다. 다음과 같은 특성으로 인해 RTD는 정밀도가 중요한 분야(예: 공정 제어, HVAC, 테스트 장비 및 산업용 기기)에 이상적입니다.

• 선형성 및 예측 가능성 - 보정 및 조정이 용이
• 시간 경과에 따른 안정성 - 반복적인 열 순환 시 드리프트 감소
• 넓은 작동 범위 - 대부분의 RTD가 영하에서 섭씨 수백도의 온도 범위에서 작동

TE Connectivity의 인기 RTD 플래티넘(Pt) 라인업

TE Connectivity에서 제공하는 몇 가지 인기 플래티넘 RTD는 다음과 같습니다.

• NB-PTCO-002 - 100Ω 백금 RTD, 저항 오차 ±0.12%, -50°C ~ 600°C 작동 온도 및 ±0.3°C 정확도
• NB-PTCO-050 - 1kΩ 백금 RTD, 저항 오차 ±0.06%, -30°C ~ 300°C 작동 온도 및 ±0.15°C 정확도
• NB-PTCO-006 - 1kΩ 백금 RTD, 저항 오차 ±0.12%, -50°C ~ 600°C 작동 온도 및 ±0.3°C 정확도
• NB-PTCO-058 - 100Ω 백금 RTD, 저항 오차 ±0.04%, -30°C ~ 200°C 작동 온도 및 ±0.1°C 정확도

올바른 RTD를 선택하는 팁

각 응용 분야에 적합한 RTD를 선택할 때는 다음 지침을 따라야 합니다.

1. 저항 & 허용 오차
   100Ω RTD가 일반적입니다(예: Pt100). 그러나 특정 회로에서는 1kΩ 변형이 리드선 오류를 줄여주니 설계 요구 사항에 맞게 허용 오차 사양을 평가하세요.
2. 작동 온도 범위
   예상되는 극한 온도까지 감안하여 부품을 선택하세요. TE Connectivity RTD는 최저 -50°C에서, 최고 600°C까지 작동합니다.
3. 리드 및 패키지 스타일
   PCB 통합의 경우 표면 실장 또는 SIP 패키지가 편리합니다. 침수 또는 열악한 환경의 경우 프로브 또는 와이어 리드 유형을 살펴보세요.
4. 여기 전류
   자체 발열을 방지하려면 낮은 전류를 사용하되, 신호 대 잡음비가 충분한지 확인하세요.
5. 보정 및 정확도
   고정밀 시스템에는 ±0.04% 이상의 허용 오차가 필요한 반면, 범용 시스템에는 ±0.12% 또는 ±0.5%의 RTD가 필요할 수 있습니다.

RTD 정확도

정확도는 기본 저항 오차(교정 온도에서의 저항 오차)와 저항 오차의 온도 계수(특성 기울기에서의 오차)를 모두 합한 값입니다. 이 온도보다 높거나 낮은 온도는 허용 오차 범위가 더 넓거나 정확도가 떨어집니다(그림 2). 가장 일반적인 보정 온도는 0°C입니다.

그림 2: 일반적인 백금 RTD 저항 대 온도 및 정확도 곡선(이미지 출처: TE Connectivity).

요약

DigiKey에서는 TE Connectivity의 다양한 RTD를 취급하며, 파라미터 검색을 통해 수십 개의 저항 온도 감지기를 나란히 비교할 수 있습니다. 저항 사양, 허용 오차, 작동 범위, 패키지 스타일 및 정격 전류를 확인하여 엄격한 열 측정에 적합한 RTD를 선택할 수 있습니다. 설계에 고정밀 실험실 계측이 필요하든 견고한 산업용 센서가 필요하든, TE Connectivity는 다음 프로젝트에 바로 활용할 수 있는 다양한 옵션을 제공합니다.

적합한 RTD를 선택하는 데 도움이 필요하신가요?  DigiKey TechForum을 통해 여러분의 응용 제품에 가장 적합한 옵션을 찾을 수 있습니다.

온도 변환 계산기가 필요하신가요? DigiKey는 여러분의 다음 프로젝트를 위해 온라인으로 사용할 수 있는 여러 계산기를 제공합니다.

기타 자료

RTD 플래티넘 박막 제품 하이라이트: https://www.digikey.com/en/product-highlight/t/te-connectivity-measurement-specialties/rtd-platinum-thin-film

플래티넘 박막에 대한 TE 규격서: https://www.te.com/usa-en/product-NB-PTCO-006.datasheet.pdf

TE Connectivity RTD 플래티넘 박막 | 규격서 미리보기 동영상: https://www.digikey.com/en/videos/t/te-connectivity-amp/rtd-platinum-thin-film-datasheet-preview

TE 커넥티비티 센서로 시작하는 더 스마트한 솔루션: https://www.digikey.com/en/product-highlight/t/te-connectivity/sensor-solutions-type

RTD 이해하기: https://www.te.com/en/products/sensors/temperature-sensors/resources/understanding-rtds.html

참고 자료:

https://www.te.com/en/products/sensors/temperature-sensors/rtd-sensors.html