Cảm biến nhiệt độ pt100 là gì?

Trong các nhà máy, các xí nghiệp lớn vừa và nhỏ cũng như các xưởng, vv… Chắc chắn rằng sẽ có lúc cần một phương pháp nào đó để có thể đo lường được lượng nhiệt độ trong các thùng chứa, các tank, các bể dùng để chứa nhiên liệu đúng không nào ? Bởi vì điều đó có vai trò hết sức quan trọng trong vấn đề giám sát cũng như bảo quản nhiên liệu một cách tốt nhất.

Vậy có ai muốn biết cấu tạo cảm biến nhiệt độ  RTD Pt100. Các khái niệm RTD là gì? tại sao lại dùng Pt100? Pt100 là chữ viết tắt của chữ gì? tại sao RTD thường được hiểu là Pt100  Class B khác Class A chỗ nào, sai số của cảm biến Pt100 …

Chúng ta cùng đi tìm hiểu sâu hơn về cảm biến nhiệt độ pt100 hay còn gọi là đầu dò nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị cảm biến chuyên dùng để đo nhiệt độ tại một vị trí nhất định. Vị trí đó có thể là đường ống dẫn khí, trong lò hơi, trong động cơ máy, trong các mô tơ,….

RTD là chữ viết tắt của Resistance Temperature Detectors dịch ra dể hiểu là cảm biến nhiệt độ điện trở . RTD dùng để đo nhiệt độ gồm hai loại chính Pt100 và Ni100 .

Pt100 với Pt là chữ viết tắt của platinum (hay còn gọi là bạch kim); là một chất có khả năng chịu được nhiệt độ cao và cũng là thành phần chính cấu tạo nên đầu dò cảm biến; vì thế nếu ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ càng cao thì lớp Platinum này sẽ càng dày. Còn 100 là giá trị 100 ohm tại 0oC. Tương tự với Ni100 thì Ni là chữ viết tắt của Nickel và 100 là giá trị 100 ohm tại 0oC . Ngoài ra chúng ta còn có Pt500 , PT1000 , Ni500 , Ni1000 …

Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ:

Trong các nhà máy hiện nay, hầu hết các thiết bị đều đã được tự động hóa. Đầu dò nhiệt độ có thể đo nhiệt độ một cách chính xác, tiện lợi và đỡ tốn thời gian hơn rất nhiều so với giám sát nhiệt độ theo cách thủ công. Và có khả năng truyền tín hiệu đến các thiết bị khác như; bộ hiển thị giá trị đo được hay bộ phận điều khiển như PLC hay biến tần.

Có thể được dùng trong các ứng dụng công nghiệp như; đo lường nhiệt độ: nước nóng, nông sản, hoa quả, các lò đốt, lò sấy,… Tùy theo mức nhiệt độ cần đo sẽ có loại cảm biến nhiệt độ phù hợp. Còn nói một cách chi tiết thì các cảm biến loại này thường được dùng trong các nơi như:

Ứng dụng thực tế: 

• Nhà máy xi măng
• Nhà máy chế biến xăng dầu
• Các khu sang chiếc nhiên liệu
• Nhà máy xử lý rác thải
• Nhà máy tái chế kim loại, phế liệu
• Đo nhiệt độ lò hơi; lò rang cafe, lò ấp trứng; lò đốt, lò sấy lúa. Thông thường các khu vực này nhiệt độ dao động tầm 500ºC/650ºC/800ºC/1000ºC,…Đầu dò nhiệt độ loại củ hành được ứng dụng trong môi trường này vì nó chịu nhiệt cao và chịu áp va đập tốt.
• Phạm vi tầm từ 1200ºC trở lên sẽ sử dụng các loại cảm biến nhiệt độ bọc sứ chống nhiệt phù hợp với môi trường đo.
• Đo nhiệt độnước nóng, hoa quả, thức uống; phòng sạch, cây trồng trong nhà kính với phạm vi thông dụng 50ºC/80ºC/100ºC/150ºC hầu như đều chọn loại đầu dò pt100 dạng dây cáp kéo dài 2m 3m hoặc 5m. Trong đó dòng 2 mét thường phổ biến
• Đo nhiệt độ axit HCL, H2S04 – Muối, nước biển
• Thiết bị giám sát nhiệt độ các dung dịch hay chất rắn có độ bào mòn cao như axit – Hóa chất muối hột hay nước biển….Thì chúng ta nên kèm theo nó là ống thermo well được thích hợp toàn bộ bằng inox 316L để gắn phía ngoài que dò nhiệt giúp tránh bị bào mòn theo thời gian.

Vì sao cảm biến nhiệt độ loại Pt100 được dùng nhiều hơn Can nhiệt?

Trên thị trường, ta sẽ bắt gặp loại cảm biến nhiệt độ pt100 3 dây được sử dụng nhiều hơn so với cảm biến nhiệt độ can nhiệt, chiếm đến 98-99%.

Lý do giải thích cho việc này là cảm biến nhiệt độ pt100 có một dải đo rất rộng, từ -200 đến 850 độ C và độ chính xác cao hơn là đầu dó can nhiệt.

Còn đối với cặp nhiệt điện, nó thường được dùng trong những ứng dụng có nhiệt độ cao như lò hơi hoặc lò nung. Bởi vì loại này có khả năng đo được nhiệt độ cao và duy trì liên tục.

Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là sai số khá cao.

Các loại cảm biến nhiệt độ Pt100

Xét về cấu tạo, cách sử dụng, dải đo nhiệt độ, ta có thể chia cảm biến nhiệt độ pt100 ra thành 2 loại chính:

• Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng que dò hay còn gọi là đầu dò nhiệt pt100, que đo nhiệt độ.
• Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây, sensor nhiệt độ dạng que.

Mỗi loại cảm biến nhiệt độ pt100 sẽ có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta sẽ chọn loại phù hợp.

– Đầu dò  nhiệt độ pt100: thích hợp cho nhữngmôi trường nhiệt đội cần đo cao từ 850 độ C trở xuống.

– Cảm biến nhiệt độ pt100 dạng dây: có thang đo nhiệt độ chỉ từ 400 độ C trở lại.

Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng que dò:

Loại này có thiết kế chắc chắn với phần que cảm biến làm bằng Inox 316L. Thích hợp cho các môi trường có độ ăn mòn, độ khắc nghiệt cao.

Ngoài ra cảm biến nhiệt độ pt100 còn có dải đo nhiệt độ rất rộng, lên đến 650oC. Có thể đạt mức max 850oC. Tuy nhiên nếu lên tới mức 850 độ C thì đa số người dùng đều chuyển qua sử dụng cảm biến nhiệt độ Can nhiệt.

Cảm biến nhiệt độ PT100 dạng dây

Sensor nhiệt độ này thiết kế có vẻ mềm dẻo hơn ; bao gồm 1 que cảm biến được gắn phía trên 1 sợi dây dài (thông thường là 2m).

Đối với một số vị trí mà loại que dò không gắn vào được, người ta thường dùng đến loại dây dò nhiệt độ này. Vì thiết kế chuyên dùng cho các vị trí nhỏ, hẹp nên loại cảm biến nhiệt độ pt100 loại dây có dải đo nhỏ hơn so với loại que dò, trung bình dao động khoảng -40 đến 200 độ C, maximum có thể lên đến 400 độ C. Đặc biệt dải âm có thể -200 độ C.

Nói riêng về dây dò nhiệt Pt100, loại này còn được chia thành 2 loại nhỏ:

• Dây dò nhiệt độ pt100 có ren.
• Và dây dò nhiệt độ pt100 không ren.

Dây dò nhiệt độ pt100 có ren:

Là loại thường thấy nhất trong 2 loại cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây. Loại này sẽ có phần ren kết nối (thông thường là chuẩn G1/2” – 21mm) để vặn chắc vào vị trí cần đo.

Dây dò nhiệt độ Pt100 không ren:

Loại này có thiết kế giống với loại dây dò nhiệt độ pt100 có ren, chỉ khác là nó không có phần ren kết nối. Để sử dụng loại này, ta phải chọn chính xác kích thước của lỗ ren cần đo. Sau đó cắm phần que dò vào, thế là hoàn tất.

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ PT100

Đầu dò cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 có 6 phần chính để cấu tạo nên đầu dò nhiệt độ . Ngoài ra còn có các thành phần phụ khác cũng sẽ được mô tả trong bài viết này .

1.Đầu cảm biến- đầu củ hành ( Platinum / Nickel )

Đầu cảm biến là nơi tiếp xúc với vật liệu cần đo, là thiết bị đo chính của cảm biến cũng là thành phần quan trọng nhất của cây cảm biến nhiệt độ điện trở. Trong đó độ nhạy của cảm biến là yếu tố quan trong nhất, độ nhạy kém sẽ dẩn đến hoạt động đo chính xác của cảm biến. Sau khi kết nối với dây tín hiệu nó sẽ được đặt bên trong ống bảo vệ.

Lưu ý: độ nhạy của cảm biến chính là thời gian đáp ứng của cảm biến nó khác toàn toàn với độ chính xác của cảm biến .

2.Dây tín hiệu của cảm biến nhiệt điện trở

Dây tín hiệu được kết nối với đầu dò cảm biến với ngõ ra dạng 2 dây , 3 dây hoặc 4 dây . Vật liệu của dây tín hiệu được sử dụng tuỳ theo từng loại đầu đò .Dùng để đấu dây như nguồn hay đấu dây sang bộ chuyển đổi tín hiệu analog 4-20mA. Bên ngoài là ren kết nối cơ khí.

3.Chất cách điện bằng gốm 

Gốm là một vật liệu giúp ngăn chặn ngắn mạch và cách điện các dây nối từ vỏ bọc bảo vệ .

4.Chất làm đầy

Chất làm đầy bao gồm bột alumina được làm khô và điền đầy vào bên trong không chừa một khoảng trống nào để bảo vệ cảm biến khi bị rung động. Vỏ inox bảo vệ lõi cảm biến, nó thường được làm bằng INOX. Có rất nhiều kích thước để chúng ta lựa chọn như 6mm, 8mm, 10mm, 15mm, vv…

5.Vỏ bảo vệ

Vỏ bảo vệ là thành phần tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt cần đo. Nó bảo vệ đầu dò cảm biến và dây tín hiệu của cảm biến. Vỏ bảo vệ cần được làm bằng đúng vật liệu và kích thướt để có thể bảo vệ được các thành phần bên trong. Trong một số trường hợp nhất định chúng ta phải dùng thêm ống bảo vệ bên ngoài hay còn gọi là Thermowell hay Protect tube .

6.Đầu nối hay còn gọi là đầu củ hành

Đầu nối cảm biến thường làm bằng các vật liệu cách điện như: nhựa , nhôm hay gốm. Tuỳ theo điều kiện sử dụng có thể gắn thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ ( Temperature Transmitter ). Là nắp bảo vệ các mối đấu dây điện giúp chống các tác nhân gây hại như nước, bụi, vv…

7.Các thành phần khác

Các thành phần khác như : kết nối cơ khí , lớp cách nhiệt bằng sứ là các thành phần còn lại của của cảm biến nhiệt độ RTD PT100 .
Với thiết kế như trên thì cảm biến nhiệt độ pt100 sẽ bảo vệ được các thành phần bên trong . Tuy nhiên nếu chúng ta mốn sử dụng các loại cảm biến có góc cong hoặc các kích thướt đặc biệt thì cần phải có cấu tạo khác .

Đầu dò nhiệt độ Pt100 không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc đo chính xác mà còn ảnh hưởng tới độ nhạy, độ bền của cảm biến. Chính vì thế mà cảm biến nhiệt độ Pt100 đôi khi còn được gọi là đầu dò nhiệt độ Pt100.

Công thức tính nhiệt độ Pt100

Về nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ pt100 cũng khá đơn giản. Về mặt vật lý đã chứng minh được rằng điện trở sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ đúng không nào. Giá trị thay đổi của điện trở sẽ tỷ lệ thuận với lượng nhiệt độ thay đổi tại cùng một thời điểm.

Nghĩa là khi nhiệt độ tăng thì điện trở cũng tăng theo và ngược lại nhiệt độ giảm điện trở sẽ giảm theo một tỷ lệ nào đó. Dựa vào đó mà ta có thể suy ra được  chuẩn điện trở của cảm biến pt100 là 100Ohm tại 0⁰C. Để biết thêm về khoảng nhiệt độ thay đổi ứng với mức điện trở như thế nào thì các bạn có thể tham khảo công thức sau:

                                             Rt = Ro (1+ AT + BT2 + C (T-100) T3)

Trong đó A, B, C là các thông số mặc định với: A = 3,9083 × 10-3, B = 5.775×10-7 và C = -4.183×10-12 (khi nhiệt độ dưới 0⁰C ) và C=0 (khi nhiệt độ trên 0⁰C)

Nếu các bạn thấy công thức quá khó hiểu hoặc mất quá nhiều thời gian để tính toán. Thì mình sẽ cung cấp thêm cho các bạn một bảng tra nhiệt độ Pt100.

Bảng tra nhiệt độ Pt100

Tất cả các RTD đều có chung một thiết kế và đều cho ra giá trị như nhau khi để trong cùng một môi trường. Tại một giá trị nhiệt độ sẽ luôn tương ứng với một giá trị điện trở của RTD.

Mình sẽ hướng dẫn các bạn cách sử dụng bảng tra thang đo nhiệt độ tương ứng với điện trờ Pt100 nhé. Hãy nhìn lên bảng tra nào!

 Ví dụ:

Chỗ mình tô đỏ trong bảng tra nhiệt độ Pt100: tại nhiệt độ 30oC thì cảm biến nhiệt độ RTD loại Pt100 sẽ luôn cho ra giá trị điện trở là 111.67 ohm đối với RTD chuẩn.

Khi nhiệt độ thay đổi thì điện trở sẽ thay đổi theo. Nếu nhiệt độ trên 0oC thì giá trị điện trở sẽ luôn luôn lớn hơn 100 ohm. Nếu RTD đo nhiệt độ âm thì giá trị điện trở sẽ luôn luôn nhỏ hơn 100ohm khi đo các dây tín hiệu ngõ ra của RTD.

Như vậy, các bộ đọc tín hiệu nhiệt độ trực tiếp từ Pt100 cũng hoạt động trên nguyên tắc này. Bên trong bo mạch của bộ hiển thị nhiệt độ sẽ đo sự thay đổi của điện trở RTD đồng thời hiển thị thành giá trị nhiệt độ bằng LED trên màn hình.

Các bộ chuyển đổi Pt100 cũng hoạt động dựa trên nguyên tắc này. Chỉ có điều khác biệt là bo chuyen doi RTD có thể điều chỉnh được thang đo nhiệt độ tuỳ ý; tương ứng với tín hiệu ngõ ra analog 4-20mA hoặc 0-10V.

Các dãy đo phổ biến của Pt100

Theo lý thuyết thì cảm biến nhiệt độ pt100 có thể đo được nhiệt độ tối thiểu là -200°C và tối đa là 800°C. Nhưng về thực tế do có nhiều tác nhân bên ngoài tác động nên khoảng đo này sẽ bị thu hẹp lại một chút để đảm bảo an toàn. Bên cạnh đó thì không phải hãng nào cũng có khả năng và đủ trình độ thiết kế cảm biến theo đúng thang đo lý thuyết như vậy. Nếu cần độ chính xác các bạn nên chọn hàng G7 của các nước châu Âu.

Cách phân biệt cảm biến nhiệt độ loại Pt100 và loại Can nhiệt?

Như đối với mình, khi tiếp xúc lần đầu với các loại cảm biến nhiệt độ; rất khó để phân biệt giữa cảm biến nhiệt độ Pt100 với Can nhiệt.

Thông thường thì trên phần thân của que dò pt100 sẽ có phần giấy nhỏ ghi chú thông tin cụ thể.

Nhưng đặt trường hợp, sau 1 thời gian dài sử dụng, phần chữ này bị mờ đi nhiều hoặc không đọc được. Mà bên bộ phận kỹ thuật chỉ đưa cho bạn sản phẩm mà không có thông tin gì. Vậy thì ta phải làm sao? Mình xin chia sẻ về kinh nghiệm thực tế của mình về cách phân biệt cảm biến nhiệt độ RTD và cảm biến nhiệt độ Can nhiệt. Tuy nhiên, có thể sẽ có nhiều cách khác nữa mà mình chưa biết; nếu bạn có cách khác, comment phía dưới giúp mình nha.

Phân biệt theo số dây kết nối:

Cách thứ 1 là nhìn vào số dây của cảm biến: cảm biến nhiệt độ pt100 thông thường sẽ có 3 dây. Và Can nhiệt sẽ có 2 dây kết nối.

Tuy nhiên, cảm biến nhiệt độ Pt100 cũng có loại chỉ có 2 dây, nên nếu loại bạn đang dùng có 2 dây thì cũng chưa chắc lắm.

Vậy ta chuyển sang cách 2.

Phân biệt dựa theo tín hiệu output?

Cách thứ 2 là ta sẽ dùng đồng hồ VOM để đo điện trở giữa các dây. Vì theo nguyên lý của Pt100 thì loại Pt100 sẽ có giá trị điện trở là 100Ω tại O độ C.

Giả sử nhiệt độ môi trường ta đang đo là khoảng 35-36 độ C thì điện trở khi đo được chắc chắn sẽ cao hơn 100Ω. Ta chỉ cần đo là xong. Ngược lại thì khi ta đo điện trở của Can nhiệt sẽ không có phản ứng.

Từ đó ta sẽ xác định được sản phẩm mình đang dùng là cam bien nhiet do rtd hay là Can nhiệt.

Độ sai số của cảm biến nhiệt độ RTD PT100?

Có khá ít những thông tin liên quan đến độ sai số của dây cảm biến nhiệt độ. Tuy nhiên, yếu tố này ảnh hưởng khá nhiều đến chất lượng và giá thành của sản phẩm.

Về độ chính xác của dây cảm biến nhiệt độ Pt100 có 4 mức: Class AA; A; B và C.

• Trong đó mức AA là cao nhất với sai số là khoảng 0,1%, nhà máy chuyên về thực phẩm và y tế thường dùng dòng Class A
• Đối với Class B sai số là 0.3°C, tiêu chuẩn class B thường được dùng nhất

Yếu tố khác ảnh hưởng đến sai số của cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 là số dây. Có 3 dòng cảm biến Pt100 là 2 dây, 3 dây và 4 dây. Trong đó dòng 4 dây có độ chính xác cao nhất. Ở Việt Nam dòng cảm biến Pt100 3 dây được dùng phổ thông nhất.

Sau đây là bảng tính độ sai số của cảm biến nhiệt độ Pt100:

Trong đó t chính là dải đo của cảm biến nhiệt độ pt100.

Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ

Theo như sơ đồ trên, ta có thể thấy cảm biến nhiệt độ Pt100 chia thành các loại: cảm biến nhiệt độ pt100 2 dây, cảm biến nhiệt độ Pt100 3 dây, cảm biến nhiệt độ Pt100 4 dây. Ngoài ra, còn có loại cảm biến nhiệt độ Pt100 6 dây nhưng rất ít gặp trên thị trường.

Về cách đấu dây thì ta có thể làm như sau:

Cách đấu pt100 2 dây

Cảm biến nhiệt độ Pt100 2 dây khá hiếm gặp bởi nó dễ sai số khi sử dụng và sẽ thường được sử dụng cho các ứng dụng có khoảng cách ngắn. Nhưng không phải là không có tồn tại. Chúng ta dễ dàng xác định được loại Pt100 2 dây với hai dây khác màu nhau nhưng khi đo điện trở sẽ cho ra giá trị lớn hơn 100 ohm tại nhiệt độ môi trường.

Với cảm biến nhiệt độ Pt100 2 dây, ta sẽ đấu trực tiếp 2 dây vào 2 chân số 3 và số 6.

Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ 3 dây

Cảm biến nhiệt độ Pt100 3 dây là loại cảm biến nhiệt thường gặp nhất trong tất cả các loại cảm biến đo nhiệt độ. Dùng cho các ứng dụng đo khoảng cách trung bình và đòi hỏi có độ chính xác cao.Khi nhìn vào sơ đồ chân của đầu dò nhiệt độ pt100 3 dây sẽ có 3 dây : 2 dây cùng màu ( đỏ ) và một dây khác màu ( trắng ). Màu dây có thể thay đổi do quy định của nhà sản xuất.

Đây là loại pt100 thường được dùng nhất hiện nay. Lý do là nó có dây bù nhiệt nên có độ chính xác rất cao.vì dãy đo của dòng này khá ổn định, mức sai số ổn và có thể đáp ứng hầu hết các ứng dụng trong công nghiệp hiện nay. Nếu chúng ta cần sử dụng một cảm biến độ chính xác cao nằm trong khoảng cho phép, có thể bù trừ nhiệt tốt và có giá thành hợp lý thì nên chọn loại pt100 3 dây là đủ dùng các bạn nhé.

Nhìn vào dây kết nối, ta sẽ thấy có 3 dây, trong đó có 2 dây cùng màu (thường là màu đỏ) và 1 dây khác màu (thường là màu trắng).

Để đấu dây, ta đấu 2 dây cùng màu vào chân số 3 và chân số 4. Sau đó nối 2 dây lại với nhau, dây còn lại đấu vào chân số 6.

Đấu dây cảm biến nhiệt độ Pt100 4 dây

Cũng là Pt100 nhưng cảm biến nhiệt loại 4 dây thì ít gặp hơn rất nhiều so với các loại khác bởi giá thành cao hơn và cũng cho độ chính xác cao hơn. Nhìn vào sơ đồ chân chúng ta sẽ thấy có 4 dây chia làm 2 cặp : 1 cặp dây màu ( trắng ) và 1 cặp dây màu ( đỏ ). Màu dây cũng có thể thay đổi tuỳ theo nhà sản xuất. Bạn không nên quá quan tâm về màu dây gì.

Loại pt100 4 dây sẽ có 4 dây với 2 màu khác nhau. Khi đấu dây, ta dùng 2 dây cùng màu đấu vào chân 3 và chân 4. 2 dây cùng màu còn lại đấu vào chân 5 và chân 6.

Thông số cảm biến nhiệt độ Pt100

• Dải đo nhiệt độ chuẩn: -40 … 200oC , 0…400oC , -50 … 240oC ; -20 … 105oC; -80+600°C; có loại dùng cho phòng lạnh -200oC.
• Loại có ren kết nối: ren G1/4; G1/2; G1/8; G3/8
• Đường kính que đo ( phi): 4mm; 6mm; 8mm; 10mm; 12mm.

Chú ý: Nếu đường kính đầu dò nhiệt độ lớn hơn lổ tâm cần đo thì là một vấn đề lớn bởi không thể lắp đặt được. Một vấn đề ít ai biết là đầu dò nhiệt độ càng lớn thì độ nhạy của cảm biến càng chậm; và ngược lại đường kính đầu dò nhiệt độ càng nhỏ thì đo càng nhạy. Tất nhiên đầu dò càng lớn thì cứng cáp hơn và sử dụng càng bền so với loại nhỏ hơn .

• Dây tín hiệu của đầu dò Pt100 có 3 loại : 2 dây , 3 dây , 4 dây
• Lớp bảo vệ: 304; 316
• Chiều dài que đo: 50mm; 100mm; 150mm; 200mm; 250mm…. Tùy vào yêu cầu sử dụng của từng khách hàng.

Tín hiệu đầu ra của cảm biến nhiệt độ bị nhiễu?

Khi truyền tín hiệu nhiệt độ về PLC xử lý thì nếu trong nhà máy của bạn có các loại biến tần hoặc mô tơ công suất lớn, tín hiệu sẽ rất dễ bị nhiễu.

Để giảm thiểu việc nhiễu tín hiệu, ta có thể đưa tín hiệu cảm biến nhiệt độ về dạng analog 4-20mA. Bởi vì đặc điểm của dạng tín hiệu này là không bị nhiễu khi truyền đi xa.

Vì sao nên chuyển tín hiệu cảm biến nhiệt độ ra 4-20mA?

Có nhiều lý do mà chúng ta nên chuyển tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ pt100 ra 4-20mA.

• Tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ khi truyền đi xa dễ bị nhiễu; dẫn đến việc báo sai nhiệt độ. Còn tín hiệu 4-20mA khi truyền đi xa không bị giảm tín hiệu.
• Bạn muốn chuẩn hóa tín hiệu 4-20mA trong nhà máy. Khi bạn muốn tất cả tín hiệu trong nhà máy đều được đưa về 4-20mA để dễ xử lý.
• PLC hoặc biến tần trong nhà máy của bạn chỉ nhận được tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V chứ không nhận trực tiếp tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ.

Vì sao tín hiệu cảm biến nhiệt độ bị nhiễu?

Tín hiệu nhiệt độ khi truyền trong nhà máy từ vị trí đo nhiệt độ đến bộ hiển thị nhiệt độ hoặc PLC thì rất dễ bị báo sai nhiệt độ. Lý do có thể là:

• Một trường hợp nữa là khi đi ngang các loại mô tơ công suất lớn hoặc biến tần; tín hiệu này sẽ bị nhiễu sóng.
• Thực tế thì trên dây dẫn chúng ta cũng có một giá trị điện trở nhất định tùy theo độ dài và tiết diện của dây dẫn. Vì thế khi truyền tín hiệu điện trở từ Pt100 về thì sẽ cộng thêm điện trở của dây và gây ra tín hiệu không ổn định.
• Còn đối với Can nhiệt, tín hiệu đầu ra là dạng điện áp (mV). Mà như ta đã biết, tín hiệu điện áp khi truyền xa sẽ bị sụt áp; dẫn đến việc báo nhiệt độ không ổn định.

Cách chống nhiễu cho tín hiệu nhiệt độ?

Chúng ta có thể chống nhiễu cho tín hiệu nhiệt độ này bằng cách chuyển đổi tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ ra thành tín hiệu 4-20mA.

Và để chuyển tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ ra tín hiệu dòng 4-20mA; ta cần dùng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ ra 4-20mA.

Và với mỗi loại cảm biến nhiệt độ, ta sẽ có bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ tương ứng:

• Đối với loại cảm biến nhiệt độ loại đầu củ hành; ta có bộ chuyển đổi nhiệt độ gắn trên đầu cảm biến.
• Còn đối với loại cảm biến nhiệt độ loại dây, ta phải dùng loại gắn tủ điện.

Cùng tìm hiểu về các loại bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ này nha.

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ

Để đưa tín hiệu nhiệt độ về dạng analog 4-20mA, ta có 2 loại bộ chuyển đổi với 2 hình dạng và vị trí lắp đặt khác nhau như sau:

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ gắn trên đầu củ hành

Ở phần trên của cảm biến nhiệt độ loại đầu củ hành; có thiết kế chỗ để lắp đặt bộ chuyển đổi tín hiệu. Khi sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ này, ta sẽ gắn trực tiếp bộ chuyển đổi vào phần này.

Ưu điểm của bộ này là tín hiệu nhiệt độ được chuyển đổi trực tiếp trên đầu cảm biến. Việc này sẽ giúp tín hiệu luôn hoạt động ổn định, ít bị nhiễu khi truyền đi.

Có thể tham khảo thêm về bộ chuyển đổi này tại bài: Bộ chuyển đổi Pt100 sang 4-20mA giá rẻ

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ gắn tủ điện

Loại thiết bị này thường được dùng cho cảm biến nhiệt độ loại dây là nhiều nhất. Với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt trên tủ điện; nên đôi khi loại này cũng được dùng cho cảm biến nhiệt độ loại đầu củ hành.

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ Pt100 sang 2 ouput 4-20ma/ 0-10v

Giá cảm biến nhiệt độ Pt100

Thông thường, giá của các dòng cảm biến nhiệt độ Pt100 có xuất xứ từ các nước Châu Âu hoặc G7 sẽ có giá cao hơn vì chất lượng của sản phẩm cao hơn. Ngoài ra, một số ưu điểm của dòng cảm biến nhiệt độ G7 như sau:

• Hàm lượng Titanium trong cảm biến cao nên rất nhạy với nhiệt độ.
• Vỏ của que dò cảm biến làm bằng vật liệu SS 316L nên rất bền.
• Độ sai số thấp.

Vì sao nên dùng cảm biến nhiệt độ xuất xứ G7?

Độ chính xác:

Cảm biến nhiệt độ có xuất xứ từ Châu Âu hoặc G7 sẽ có độ chính xác cao hơn rất nhiều so với các dòng sản phẩm từ Trung Quốc hoặc Châu Á.

Độ an toàn:

Việc sử dụng cảm biến nhiệt độ có độ chính xác cao sẽ giúp an toàn hơn trong việc giám sát, điều khiển. Đặc biệt là trong các môi trường nhiệt độ cao; chỉ cần một sai sót nhỏ trong việc quản lý nhiệt độ có thể làm ảnh hưởng cả một dây chuyền hệ thống.

Hàm lượng Platinium cao:

Thành phần cấu tạo chính của cảm biến nhiệt độ Pt1oo chính là Platinium. Và thành phần này sẽ trực tiếp cảm ứng với nhiệt độ. Với các dòng sản phẩm cảm biến nhiệt độ có hàm lượng Platinium cao sẽ nhạy hơn với nhiệt độ.

Hy vọng bài viết đã cung cấp được cho mọi người những kiến thức về Cảm biến nhiệt độ Pt100. Cảm ơn các bạn đã quan tâm bài viết của mình. Chúc thành công!

Một số bài viết khác bạn có thể tham khảo qua

Những thiết bị dùng để kết nối với PT100

Một số sản phẩm về cảm biến nhiệt độ PT100