Strona: Kolejna publikacja w czasopiśmie Sensors / Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

W czasopiśmie "Sensors" (IF:3,4; 100 pkt MNiSW) ukazał się artykuł, którego współautorem jest Anna Szlachta, pracownik KMiSD:

Otomański, P.;  Pawłowski, E.; Szlachta, A. In  Situ Evaluation of the Self-Heating Effect in Resistance Temperature Sensors. Sensors 2025, 25, 3374 (https://doi.org/10.3390/s25113374)

Abstract

This paper discusses the issue of the self-heating effect of resistance sensors during temperature measurement. The self-heating effect causes temperature measurement errors. The aim of this work was to develop a method for in situ assessment of the thermal resistance between a self-heating thermometer and its surrounding environment, the temperature of which is measured. The proposed method is used to assess the uncertainty resulting from the heat transfer from the thermometer to the surrounding environment, which allows increased measurement accuracy. The proposed method consists of experimental determination of
the sensor's temperature characteristics in relation to the heating power for different values of the measuring current. Sample measurements were carried out on a representative group of resistance temperature sensors. The relationship of the internal thermal resistance to the type of sensor design and the relationship of the external resistance to the ambient conditions were demonstrated. The developed method allows the appropriate measuring current of the resistance temperature sensor to be selected according to its design, the mounting method, and the environmental conditions, which ensures that measurement errors are maintained at an appropriately low level.

Streszczenie

W artykule omówiono zagadnienie efektu samonagrzewania się czujników rezystancyjnych podczas pomiaru temperatury. Efekt samonagrzewania powoduje błędy pomiaru temperatury. Celem pracy było opracowanie metody oceny in situ oporu cieplnego pomiędzy samonagrzewającym się termometrem a jego otoczeniem, którego temperatura jest mierzona. Zaproponowana metoda służy do oceny niepewności wynikającej z wymiany ciepła z termometru do otaczającego środowiska, co pozwala na zwiększenie dokładności pomiaru. Proponowana metoda polega na eksperymentalnym wyznaczeniu charakterystyki temperaturowej czujnika w zależności od mocy grzania dla różnych wartości prądu pomiarowego. Przykładowe pomiary przeprowadzono na reprezentatywnej grupie rezystancyjnych czujników temperatury. Wykazano zależność wewnętrznej rezystancji termicznej od typu konstrukcji czujnika oraz zależność rezystancji zewnętrznej od warunków otoczenia. Opracowana metoda pozwala dobrać odpowiedni prąd pomiarowy rezystancyjnego czujnika temperatury w zależności od jego konstrukcji, sposobu montażu i warunków otoczenia, co zapewnia utrzymanie błędów pomiarowych na odpowiednio niskim poziomie.