RTD 온도 센서 트랜스미터 (RTD Temperature Sensor Transmitter)
흔히 온도변환기로 불리는 온도 트랜스미터 (Temperature Transmitter)는 RTD (Resistance Temperature Detector) 온도 센서를 PLC, DCS (분산제어시스템, Distributed Control System), PC, 데이터로거 (Data Logger), 디스플레이, 레코더 등 측정 또는 제어 장치에 연결하는 전기적 계측기입니다.
온도 트랜스미터는 센서로부터 입력 신호를 받아 전기적 절연(Electrical Isolation), 증폭(Amplification), 노이즈 필터링(Noise Filtering), 선형화(Linearization) 및 변환(Converting) 등 일반적인 신호처리(Signal Conditioning) 과정을 거친 다음, 표준화된 전기적 출력 신호를 제어 장치로 전송(Transmit) 합니다.
공정 설비에서 주로 사용되는 전기적 출력 신호에는 4 ~ 20mA 또는 0 ~ 10V DC 등이 있습니다. RTD 온도센서를 이용하여 0 ~ 100°C의 온도를 측정한다고 하면, 출력의 전기적 신호 4mA는 온도 0°C를 나타내고, 20mA는 100°C를 의미하게 됩니다.
Pt100 / Pt1000 RTD 센서 온도 트랜스미터의 신호처리 개념도: 드라고 DR4700 온도 트랜스미터
트랜스미터(Transmitter)와 트랜스듀서(Transducer)
일반적으로 온도 트랜스듀서(Temperature Transducer)는 온도에 따라 변화하는 RTD 센서의 저항 특성을 전류나 전압의 전기적 특성으로 바꾸는 기기를 의미합니다. 트랜스듀서는 센서와 트랜스미터(Transmitter)의 중간단계로, 트랜스미터와 다른 점은 트랜스미터에서 기본적으로 수행되는 신호의 절연, 필터링, 선형화 등 신호처리 기능이 없이, 단순히 온도에 따른 저항값을 전기적 신호로 바꾸는 기능만을 갖고 있습니다.
하지만, 불리는 명칭과는 상관없이 실제로는 온도 트랜스미터와 트랜스듀서는 같은 의미의 기기로 혼용해서 쓰입니다. 오늘날의 대부분의 트랜스듀서라고 명명된 기기들도 트랜스미터와 같이 신호처리 기능을 갖고 있습니다.
드라고 DT45200 Pt100 / Pt1000 RTD 온도 트랜스미터: 제품 두께 6.2mm, 2선식, 3선식, 4선식 결선 가능, 온도 측정 범위 -200 ~ +850°C
드라고 RTD 온도 트랜스미터
드라고 자동화(DRAGO Automation GmbH)는 산업 자동화에 필수적인 온도 측정과 제어 요구 조건에 효과적으로 대응하며, 다양한 설치 환경과 용도에 적합한 온도 계측 솔루션을 갖춘 RTD 트랜스미터 제품을 제공합니다.
드라고 RTD 온도 트랜스미터는 제품 모델에 따라, 현존하는 거의 모든 RTD 센서 (Pt100, Pt500, Pt1000, Pt10000, Ni100, Ni500 등)을 입력할 수 있으며, 2선식, 3선식, 4선식 온도 감지 결선이 가능합니다.
제어장치에서 필요로 하는 4 ~ 20mA, 0 ~ 10V, 0 ~ 5V, 1 ~ 5V 등 각종 아날로그 신호를 출력할 수 있고, 중계기 없이 릴레이나 오픈컬렉터(Open Collector)로 직접 출력할 수도 있으며, Modbus RS485 네트워크에서 RTU로서 통신할 수도 있습니다.
계측 가능한 온도 범위(-200 ~ +850°C)가 넓으며, 예기치 않은 고전압의 유입(테스트 전압, Test Voltage, 4kV AC)이나 사용 환경의 큰 온도차(-25 ~ +70°C)에서도 정확하고 안정적인 계측 성능을 발휘하며 내구성능이 탁월합니다. 범용 전원 (Universal Power Supply, 20 ~ 253V AC/DC, 48 ~ 62Hz) 제품을 사용하면 어떤 장소나 설비에도 계장용 전원에 구애받지 않고 설치와 활용이 가능합니다. 폭발 위험이 있는 환경에서도 적용할 수 있는 안전 및 방폭 인증 (UL, ATEX / IECEx Zone 2) 제품도 준비되어 있습니다.
드라고 범용 트랜스미터 DT45000: 두께 6.2mm의 초슬림 사이즈로 제어반의 설치 소요 공간을 최소화했으며, 인레일버스(In-Rail_Bus)를 통하여 전원을 공급할 경우, 설치가 간편하고 점검이 용이하며, 제어반을 한층 효율적으로 활용할 수 있습니다.
드라고 RTD 온도 트랜스미터에서 가능한 기능 및 성능 (제품 모델에 따라 적용 사양에 차이가 있습니다.)
입력 센서 Input Sensor | Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Pt2000, Pt10000 (적용 규격: IEC 60751) JPt50, JPt100 (TK3916, 적용 규격: JIS C 1604) Ni100, Ni120, Ni200, Ni500, Ni1000 |
센서 결선 방식 Sensor connection | 2선식(2-wire), 3선식(3-wire), 4선식(4-wire), |
아날로그 신호 출력 Analog Output signal | 0 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 0 ~ 10V, 4 ~ 20mA, 1 ~ 5V, 2 ~10V |
릴레이 출력 Relay Output | SPDT 고용량 Relay 2개 - AC: 250V / 6A, 1500VA - DC: 250V / 0.2A, 115V / 0.3A, 30V / 6A |
오픈컬렉터 출력 Open Collector | 2개의 옵토커플러 트랜지스터 스위치 (Optocoupler Transistor Switch) 스위치 용량: 30V DC, Max 50mA |
통신 프로토콜 Communication Protocol | Modbus RTU (RS485) |
측정 온도 범위 Measuring Range | -200 ~ +850°C (최소 스팬 25K) |
절연 시험 내전압 Test voltage | 3kV AC, 4kV AC (입력 / 출력 / 공급 전원 간) |
작동 허용 전압 Working voltage | 600V AC/DC (적용 규격: EN 61010-1) |
작동 허용 주위 온도 Ambient temperature | -25 ~ +70°C |
안전 및 방폭 인증 Safety & Explosion Protection Approvals | UL (USA/Canada): UL 61010, Class I, Div. 2 ATEX / IECEx: Zone 2 (nA) |
전원공급 Power supply | 24V DC: 9.6V ~ 31.2V DC, 12V 전원에서도 사용 가능 범용 전원(Universal Power Supply): 20 ~ 253V AC/DC, 48 ~ 62Hz |
드라고 DR44, 48, 49 온도 트랜스미터: 콤팩트한 사이즈 (60 x 60 x 11.2mm)로 소형 제어반, 배전반 등 작은 공간에서도 설치가 용이하며 가격도 저렴합니다.
RTD (측온저항체, Resistance Temperature Detector)
RTD (측온저항체, 저항온도검출기, Resistance Temperature Detector, 저항온도계, Resistance Thermometer 등 다양한 이름으로 불립니다.)는 온도를 측정하는데 사용되는 센서입니다. 대부분의 RTD 엘리먼트는 세라믹 또는 유리로 된 코어 주위에 감긴 미세한 와이어로 이루어져 있습니다. RTD 와이어는 일반적으로 백금(Platinum), 니켈(Nickel) 또는 구리(Copper) 등의 순수 금속 소재입니다. 이들 물질은 온도를 나타내기 위한 정확한 저항과 온도의 관계(Resistance-Temperature Relationship)를 갖고 있습니다. RTD는 온도가 상승함에 따라 예측 가능한 방식으로 저항이 증가합니다. RTD는 높은 정확도(Accuracy)와 반복성(Repeatability)의 장점을 갖고 있어, 600°C 이하의 산업용 활용 분야에서 열전대(Thermocouple)의 자리를 대체하고 있는 추세입니다.
드라고 DG3600 릴레이 / 오픈콜렉터 출력 모듈: Pt100 / Pt1000 RTD 센서 입력이 가능하고 2개의 SPDT 릴레이 또는 2개의 옵토커플러(Optocoupler ) 스위치를 출력할 수 있습니다.
Pt100 및 Pt1000 온도센서
현재 업계에서 가장 많이 사용되는 RTD는 Pt100 센서이며, 0°C에서 100Ω의 공칭 저항(Nominal Resistance)을 가집니다. 여기서 Pt는 백금(Platinum)을 상징하고 100은 0°C에서 발생하는 Ω을 단위로 하는 저항을 의미입니다. 마찬가지로, Pt1000 센서에서 1000은 0°C에서의 저항입니다. 표준 100Ω 센서의 공칭 감도 (Nominal Sensitivity)는 0.385Ω/K입니다. Pt 센서를 통한 온도 감지 결선 방식은 2선식(2-wire), 3선식(3-wire), 4선식(4-wire, Kelvin Sensing)이 사용됩니다. 온도 측정의 정확도는 리드 저항(Lead Resistance)의 영향에 따라 2선식이 가장 낮고, 4선식이 가장 높습니다. 2선식 결선 방식은 가장 간단한 저항/온도 감지 방식으로 두 개의 전선(2 wires)을 사용합니다. 2선식은 연결선의 저항이 센서의 저항에 추가되어 측정 오류가 발생하기 때문에 높은 정확도가 요구되지 않는 경우에 주로 사용되며, Pt1000 센서는 2선식 회로를 구성하여 온도를 측정하는 시스템에 더 유용합니다. Pt1000 센서는 Pt100에 비하여 10배 더 큰 저항을 가지므로, 리드 와이어(Lead Wire)에서 저항의 왜곡 효과(Distorting Effect)는 회로의 전체 저항에 비하여 작은 비율을 차지하게 됩니다. 더 적은 전류로 더 높은 저항값을 측정할 수 있기 때문에 Pt1000은 Pt100보다 적은 전력을 소비합니다. 전력 소모가 적어지면 열 발생이 낮아 기기의 자체 발열로 인한 오류가 적게 됩니다. Pt1000은 일반적으로 박막형 엘리먼트 (Thin-Film Element) 형식으로 공급되어 사용처에 따라 설치에 제약이 있을 수 있습니다. Pt 온도센서는 PRT (백금저항온도계, Platinum Resistance Thermometer)라는 이름으로 불리기도 합니다.
드라고 DMB96500 Modbus RTU 아날로그 입력 (AI) 모듈: Pt100 / Pt1000 RTD 센서의 입력이 가능하고 중계기 없이 직접 RS485로 통신할 수 있습니다.
Pt100 | Pt1000 |
• 공칭 저항/온도: 0.385Ω/K • 센서가 많이 쓰여 수급이 용이 • 전기적 노이즈가 작다 정확도가 요구되는 온도 측정에 주로 활용 • 배선 저항에 민감 주로 4선식, 3선식 결선 권장 • 작동 전류가 더 많이 필요하여 전력 소모가 많음 • 전력소비가 많아 기기 내부의 자체 발열이 많이 발생 설치 및 유지관리 비용이 상대적으로 많이 소요 | • 공칭 저항/온도: 3.85Ω/K • 센서 수급이 상대적으로 덜 용이 • 전기 노이즈가 크다 상대적으로 정확도가 덜 요구되는 온도 측정에 활용 • 배선 저항에 덜 민감 주로 2선식, 3선식 결선 권장 • 작동 전류가 덜 필요하여 전력 소모가 적음 • 전력소비가 적어 기기의 내부 자체 발열이 적게 발생 설치 및 유지관리 비용이 상대적으로 적게 소요 |
드라고 DR4700 고성능 Pt100 / Pt1000 RTD 온도 트랜스미터: 4kV AC 의 높은 내전압과 범용 전원(20 ~ 253V AC/DC, 48 ~ 62Hz)으로 거친 측정 환경에도 대응할 수 있습니다.
드라고 신호변환기 제품은 다양한 입력 범위는 물론 출력 신호도 편리하게 선택하여 사용할 수 있어, 여러 가지 신호를 많이 사용하는 대규모 복합 설비에도 유연하게 적용할 수 있습니다. 설비의 유지보수 측면에서도 입력 범위와 출력 신호 별로 각각의 예비품을 준비할 필요가 없어, 공정 요구 사항에 신속한 대응이 가능하고, 재고 유지 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
Pt100과 Pt1000 센서의 저항-온도 공칭 감도표
온도 (°C) | 저항 (Ω) | |
Pt100 | Pt1000 | |
−50 | 80.31 | 803.1 |
−40 | 84.27 | 842.7 |
−30 | 88.22 | 882.2 |
−25 | 90.19 | 901.9 |
−20 | 92.16 | 921.6 |
−10 | 96.09 | 960.9 |
0 | 100.00 | 1,000.0 |
10 | 103.90 | 1,039.0 |
20 | 107.79 | 1,077.9 |
25 | 109.73 | 1,097.3 |
30 | 111.67 | 1,116.7 |
40 | 115.54 | 1,155.4 |
50 | 119.40 | 1,194.0 |
75 | 128.98 | 1,289.8 |
100 | 138.50 | 1,385.0 |
150 | 157.31 | 1,573.1 |
200 | 175.84 | 1,758.4 |
드라고 Pt100 / Pt1000 온도센서 RTD 트랜스미터 (Transmitter) 제품
| DT45000 초슬림형 범용 온도센서 신호전송기 (트랜스미터) Temperature Transmitter DT 45000 Input: Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni200, Ni500, Ni1000 결선 방식: 2선식, 3선식, 4선식 Output: 전류 신호: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 10mA, 2 ~ 10mA 전압 신호: 0 ~ 5V, 0 ~ 10V, 1 ~ 5V, 2 ~ 10V 온도 측정 범위: -200 ~ +850°C 전원: 24V DC 안전 방폭 인증: UL (USA/Canada): UL 61010, Class I, Div. 2 ATEX / IECEx: Zone 2 (nA) 제품 두께: 6.2mm |
| DT45200 초슬림형 Pt 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Pt Temperature Transmitter DT 45200 Input: Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Pt2000, JPt50, JPt100 결선 방식: 2선식, 3선식, 4선식 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 0 ~ 10V 온도 측정 범위: -200 ~ +850°C 전원: 24V DC 안전 방폭 인증: UL (USA/Canada): UL 61010, Class I, Div. 2 ATEX / IECEx: Zone 2 (nA) 제품 두께: 6.2mm |
| DT45400 초슬림형 니켈 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Ni Temperature Transmitter DT 45400 Input: Ni100, Ni200, Ni500, Ni1000, 적용 규격: DIN 43760 (TK6180) Ni120 (TK6720), Ni1000 (TK5000), Ni1000 (TK6370) 결선 방식: 2선식, 3선식, 4선식 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 0 ~ 10V 온도 측정 범위: -50 ~ +250°C 전원: 24V DC 안전 방폭 인증: UL (USA/Canada): UL 61010, Class I, Div. 2 ATEX / IECEx: Zone 2 (nA) 제품 두께: 6.2mm |
| DR44 경제형 4선식 Pt100 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Temperature Transmitter DR 44 Input: Pt100, 4선식 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 1 ~ 5V, 0 ~ 10V, 2 ~ 10V 온도 측정 범위: -100 ~ +450°C 전원: 24V AC/DC 제품 두께: 11.2mm |
| DR48 경제형 2선식 / 3선식 Pt100 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Temperature Transmitter DR 48 Input: Pt100, 2선식 또는 3선식 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 1 ~ 5V, 0 ~ 10V, 2 ~ 10V 온도 측정 범위: -100 ~ +450°C 전원: 24V AC/DC 제품 두께: 11.2mm |
| DR49 경제형 Pt1000 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Temperature Transmitter DR 49 Input: Pt1000, 2선식 또는 3선식 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V, 1 ~ 5V, 0 ~ 10V, 2 ~ 10V 온도 측정 범위: -100 ~ +450°C 전원: 24V AC/DC 제품 두께: 11.2mm |
| DR4700 고성능 슬림형 Pt 온도센서 RTD 신호전송기 (트랜스미터) Temperature Transmitter DR 4700 Input: Pt100, Pt1000 결선 방식: 2선식, 3선식, 4선식 센서 및 결선 단락 진단 기능 Output: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, 0 ~ 10V 온도 측정 범위: -100 ~ +600°C 내전압: 4kV AC에서 1분 (입력 / 출력 / 공급 전원 간) 전원: 범용 전원(Universal Power Supply), 20 ~ 253V AC/DC, 48 ~ 62Hz 제품 두께: 12.5 mm |
| DMB96500 초슬림형 범용 모드버스 RTU (RS485) AI / DI 통신 모듈 Universal AI / DI Module DMB 96500 |
Input | Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Pt2000, Pt10000, JPt50, JPt100 Ni100, Ni120, Ni200, Ni500, Ni1000 |
결선 방식 | 2선식, 3선식, 4선식 |
통신 프로토콜 Bus Protocol | Modbus RTU (RS485) |
더 궁금한 점이 있으시면.....
드라고 신호변환기
Tel: 063-228-0560 Fax: 063-228-0561 Homepage: www.dragokr.kr