Cảm biến nhiệt PT100 là gì? – Tổng hợp những thiết bị đọc tín hiệu RTD

Cảm biến nhiệt PT100 là một loại cảm biến được làm từ Platinum dùng để đo nhiệt độ môi trường xung quanh dựa vào sự biến thiên của điện trở được lắp đặt tại thanh đầu dò. Sự biến thiên này được tác động bởi nhiệt độ môi trường xunh quanh làm dẫn đến hiện tượng trên. Do đó, hiện nay cảm biến nhiệt PT100 đang là loại cảm biến nhiệt độ được ưa dùng nhiều nhất, không chỉ thế nó là còn cảm biến đô nhiệt độ chính xác nhất so với các con cùng loại dùng để đo nhiệt độ môi trường.

CẢM BIẾN NHIỆT PT100

Cảm biến đo nhiệt độ là gì?

Về cơ bản, cảm biến đo nhiệt độ là loại cảm biến dùng để đo nhiệt độ môi trường mà nó tiếp xúc. Vì thế, trên thị trường sẽ có rất nhiều loại cảm biến dùng để đo nhiệt độ và cho từng mục đích khác nhau.

Nhưng mà, đối với cá nhân tôi biết thì cảm biến nhiệt độ sẽ hoạt động dựa trên 2 nguyên lý sau đây:

• Dựa vào sự biến thiên của điện trở được gây ra bởi nhiệt độ môi trường tiếp xúc (RTD)
• Dựa vào sựa thay đổi nhiệt độ giữa hai thanh kim loại khác nhau nhưng chúng có môt điểm nối chung ở phía cuối. (Thermocouple)

RTD là gì?

RTD được viết tắt bởi từ Resistance Temperature Detector, hiểu là nhiệt kết điện trở.

Sự thay đổi điện trở Ohm nó sẽ tỉ lệ thuận với nhiệt độ môi trường mà thanh dò tiếp xúc. Nghĩa là khi môi trường đo của cảm biến có nhiệt độ đang tăng thì đồng nghĩa với giá trị điện trở của nó sẽ càng tăng theo. Ngược lại nếu môi trường đo của nó đang giảm thì giá trị điện trở cũng sẽ giảm theo.

RTD sẽ được thiết kế ở 3 dạng chủ yếu như sau:

• Miếng dán mỏng (Thin Film RTD)
• Dây được quấn quanh trụ (Wire-wound RTD)
• Dạng dây lò xo (coil element RTD)

Các loại cảm biến nhiệt độ thường dùng nguyên lý RTD đó là:

• PT100 – 0 ˚C ở giá trị điện trở 100Ω
• PT500 – 0 ˚C ở giá trị điện trở 500Ω
• PT1000 – 0 ˚C ở giá trị điện trở 1000Ω
• NI100 – 0 ˚C ở giá trị điện trở 100Ω

Thermocouple là gì?

Thermocouple được hiểu là cặp nhiệt điện, đây là loại cảm biến dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai thanh kim loại khác nhau, và được nối với nhau tạo thành một điểm chung.

Khi điểm chung của 2 thanh kim loại này nóng dần theo thời gian lên, sẽ làm cho 2 thanh kim loại trên sẽ nóng dần theo. Dẫn đến các Atom sẽ chuyển động và di chuyền dần dần về đầu bên kia của thanh kim loại.

Lúc này, hiện tượng sẽ sản sinh ra một sức điện từ E làm cho cảm biến sẽ sản sinh ra một loại tín hiệu điện tương ứng với nhiệt độ đang đo.

Các loại cảm biến trên chúng thường được biết với tên là can nhiệt điện.

Có các loại cảm biến sử dụng nguyên lý trên:

• Can nhiệt điện K
• Can nhiệt điện R
• Can nhiệt điện B
• Can nhiệt điện E
• Can nhiệt điện J
• Can nhiệt điện T
• Can nhiệt điện N
• …

Cấu tạo của cảm biến nhiệt PT100

Khi bạn dùng một con cảm biến nhiệt độ PT100, chắc hẳn ít khi bạn ít để tới cấu tạo của nó như thế nào? Vì đôi khi, bạn cũng ít để ý tới những vấn đền nhỏ nhặt này.

Thông thường, cảm biến nhiệt độ PT100 sẽ gồm có 6 bộ phận cần biết đến. Như ảnh trên tôi đã mô tả.

1. Bộ phận cảm biến: Đây là phần dùng để cảm nhận nhiệt độ của môi trường tiếp xúc.
2. Dây kết nối: Phần dây tín hiêu này dùng chuyển sang dạng ngõ ra 2, 3, 4 dây.
3. Gốm cách điện: Dùng để chống loại hiện tượng đoản mạch và cách dòng điện với lớp vỏ.
4. Chất độn làm bằng nhôm cực mịn: Dùng để bảo vệ khỏi sự rung động.
5. Lớp vỏ bảo vệ: Dùng bảo vệ các thành phần bên trong.
6. Phần đầu bảo vệ dây dẫn: Dùng để bảo vệ các phần mạch điện và dây nối

Cách nối dây cho cảm biến đo nhiệt PT100

Quá trình nối dây cho các loại cảm biến PT100 thì khá là đơn giản. Bạn chỉ cần tháo phần nắm trên của cảm biển và tiến hành nối dây.

Hình ảnh bên trên, mô phỏng sau khi mình tháo phần nắp ra sẽ có phần nối dây như trên. Chú ý rằng, trên mỗi chân nối sẽ có ký hiệu màu. Điều này giúp chúng ta nhận diện nên nối dây màu nào tương ứng với cảm biến.

Ngoài ra, còn có dạng PT100 ở dạng dây. Bạn chỉ cần nhớ chân để kết nối với thiết bị.

Vật liệt Platium và Niken có gì khác nhau

Thực tế thì vật liệu Platium có thể chịu đựng được ở nhiệt độ cao, nó lên tới 850˚C. Thế nên nhờ vậy loại cảm biến PT100 này lại được sử dụng phổ biến hơn loại cảm biến được làm từ Niken. Còn Niken chỉ có chịu được thang đo nhiệt độ từ -50˚C tới 180˚C.

Phân biệt các loại cảm biến nhiệt độ PT100

Cảm biến nhiệt pt100 dạng thanh que dò

Loại cảm biến nhiệt độ PT100 ở dạng que dò có thanh que dò được làm từ thép không gỉ 316. Đây là dạng cảm biến chủ yếu đo ở khoảng cách gần khác với loại cảm biến loại dây.

Cảm biến nhiệt Pt100 dạng dây

Loại cảm biến này có mộ thanh que dò ở đầu và còn lại là dạng sợi dây dẫn dài. Loại này có kích thước nhỏ gọn hơn so với dạng cảm biến pt100 dạng que.

Trung bình thang đo của loại có dây này khoảng từ -40…+200˚C, tối đa là 400˚C.

Trong loại cảm biến PT100 có dây này, lại sẽ có thêm 2 loại khác nữa:

• Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây có ren
• Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây không có ren

Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây có ren

Dạng có ren này khi bạn đọc thông số kỹ thuật của nó thì bạn sẽ nhận thấy rằng nó có ghi là

• GA = 1/8”G
• GB = 1/4”G
• GC = 3/8”G
• GD=1/2”G

Đây là dấy hiệu sự nhận biết loại cảm biến PT100 dạng dây có ren

Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây không có ren

Loại không có ren thì trên thông số kỹ thuật của nó không đề cập tới việc có GA, GB, GC, GD hay không. Thay vào đó chỉ có đường kính thanh dò, chiều dài dây.

Ứng dụng cảm biến nhiệt độ PT100

Cảm biến nhiệt độ PT100 dùng để đo môi trường xung quanh mà thanh đầu dò tiếp xúc. Sau đó các tín hiệu sẽ được truyền tới các những bộ chuyển đổi hoặc module dùng để đọc tín hiệu đo được từ các cảm biến độ nhiệt độ.

Do đó, ngày nay loại cảm biến PT100 này khá là rộng rãi và quen thuộc với mọi người. Bởi vì nó thang đo nhiệt độ rộng, kết quả đo chính xác hơn.

Không những thế, các loại cảm biến PT100 được cấu tạo từ Platium điều có giải đo rất rộng . Trung bình khoảng từ -200…+850˚C. Đây chính là lý do vì sao cảm biến PT100 được sử dụng rộng rãi hơn so với nhiều loại cảm biến đo nhiệt độ khác.

Tổng hợp những thiết bị dùng đọc tín hiệu PT100

Bộ hiển thị tín hiệu

Bộ điều khiển ATR244-12ABC

Bộ chuyển đổ tín hiệu ATR244-12ABC là bộ dùng để hiển thị tín hiệu nhận vào và sau đó dùng Relay để điều khiển những thiết bị khác tại ngõ ra Output.

Bộ chuyển đổi tín hiệu này gồm có những đặc điểm sau đây:

• 1 Analogue input
• 2 Relays 2A
• 2 SSR
• 2 D.I
• 1 Analogue output V/mA

Ngoài ra, bộ hiển này không những đọc tín hiệu PT100 để cài Relay, bộ này còn có thể đọc tín hiệu khác:

• Thermocouple: K, S, R, J, T, E, N, B
• Thermoresistances: PT100, PT500, PT1000, Ni100, PTC 1K, NTC 10K
• Input V/mA: 0-1V, 0-5V, 0-10V, 0-20mA, 4-20mA, 0-60mA
• Input: 1…150KΩ
• CT: 50mA

Bộ chuyển đổi tín hiệu ATR121

Bộ hiển thị tín hiệu ATR121 dùng để hiển thị các thiết bị đo lường nhận được và hiển thị nó trên màn hình. Đồng thời, còn dùng Relay để điều khiển đóng/tắt các thiết bị động cơ khác.

Đặc điểm của bộ hiển thị ATR121 này là:

1. Analogue input:

• • Thermoresistance (PT100, PT500, PT1000, Ni100, PTC1K, NTC10K)
  • Linear: 0-10V, 0-20/4-20MA, 0-40mV
  • Potentiometers: 6kΩ, 150KΩ

2. Relay outputs: 2 relays (Q1: 8A-250Vac, Q2: 5A-250Vac)
3. SSR output: dùng cho command output và Alarm output.

Bộ chuyển đổi tín hiệu ATR144-12ABC

Đây là bộ chuyển đổi dùng để hiển thị tín hiệu Analog nhận vào ATR144-12ABC. Bộ hiển thị này gồm có: 1 analogue input + 2 relays 5A + 1 D.I/O

Đặc điểm của bộ hiển thị này là:

1. Analogue input

• • Thermocouple: K, S, R, J, T, E, N, B
  • Thermoresistances: PT100, PT500, PT1000, Ni100, Ni120, PTC 1K, NIC 10K
  • Input V/mA: 0-1V, 0-5v, 0-10v, 0-20/4-20mA, 0-60mV.
  • input: 1…150KΩ

2. Relay outputs: dùng làm Command và Alarm output (5A-250VAC)
3. SSR output: Command và Alarm output (12V, 25mA)

Bộ điều khiển STR551

Là bộ dùng để chuyển đổi tín hiệu và đồng thời hiển thị tín hiệu đo được sau khi cài đặt xong cấu hình cho nó. Bộ hiển thị STR551 có 2 relays 2A, 1 output V, 1 output mA, 1 D.I, 2 D.I, RS485, OLED, Rfid.

Đặc điểm chung của bộ hiển thị này là:

1. Analogue input:

• • Thermocouple: K, S, R, J, T, E, N, B.
  • Thermoresistance: PT100, PT500, PT1000, Ni100, PTC1K, NTC10K.
  • Input V/I (linear): 0-10V, 0-20/4-20 mA, 0-60mV.
  • Potentiometer input: 6kΩ

2. Relay outputs: 2 relays (2A-250Vac)
3. SSR output: Command and Alarm output

Bộ chuyển đổi tín hiệu

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện K121

Bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng K121 chuyên dùng để chuyển đổi sang tín hiệu Analog tiêu chuẩn 4-20mA

Bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng K121 có đặc điểm như sau:

1. Analogue inputs:

• • Thermocouple: K, J, R, S, T, E, B, N, K
  • RTD: PT100, PT1000, Ni100, Ni120, Ni1000, Cu50, Cu100 (2, 3, 4 dây)
  • Voltage: ±30 V, trở kháng: 200kΩ
  • Voltage: ±150 mV, trở kháng: 40Ω
  • Potentiometer: 500 Ω…10kΩ
  • Điện trở: lên tới 1760 Ω

2. Output: Current 4…20mA
3. Thời gian phản hồi: 140…620 ms
4. Dùng phần mềm lập trình cấu hình

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ K109PT

Bộ chuyển đổi K109PT chuyên dùng để chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ PT100 (2, 3, 4 dây). Có giải đo từ -150…+650˚C. Sự chính xác đo lên tới 0,1%. Bộ chuyển đổi tín hiệu này còn có khả năng cách ty dòng Voltage lên đến 1,5kV.

Đặc điểm ngõ ra của nó như sau:

• Voltage output: 0-5Vdc, 1-5 Vdc, 0-10 Vdc và 10-0 Vdc. Min. trở tải: 2kΩ
• Current output: 0-20mA, 4-20mA, 20-0 mA hoặc 20-4 mA. Max trở tải: 500Ω

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện S311A-4

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện đa năng S311A-4 chuyên dùng để đọc các loại tín hiệu voltage, current, thermocouple, thermoresistors (2, 3, 4 dây), potentiometer. Là thiết bị chuyên dùng để điều khiển Relay, kết nối Modbus RS485, màn hình hiển thị 4 led.

Những đặc điểm của bộ hiển thị S311A-4:

1. INPUT

• • Voltage input: 0-10V, trở kháng 100kΩ
  • Current input: 0…20 mA, trở kháng 20Ω
  • Thermoresistor input (RTD) PT100: 2, 3, 4 dây có giải đo từ -150…+650˚C
  • Thermocouple input: J, K, R, S, T, B, E N.
  • Potentiometer input: từ 1kΩ tới 100kΩ (phải mắc song song với điện trở 330Ω)
  • Digital: Optoisolated. Vmin 10V, Vmax 30V

2. OUTPUT

• • Dòng từ 0-20mA, max trở tải: 500Ω
  • Voltage: 0…10V, min tải trở: 1kΩ
  • Digital: open collector, Imax 50mA, Vmax 30V
  • Relay: Capacity 8A/250Vac

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện Z-4RTD2

Đây là bộ chuyển đổi 4 kênh tín hiệu RTD sang ModBus RTU RS485. Là dạng thiết bị chuyên dùng truyền tín hiệu xa lên đến 1200 (m). Mặc khác dạng cổng này còn dùng để kết nối với ModBus TCP/IP, việc này giúp cho máy chủ có thể đọc thông tin đo được ở bất kỳ vị trí nào mà không cần phải tới trực tiếp xem.

Z-4RTD2 dùng để đọc tín hiệu RTD (2, 3, 4 dây)của các cảm biến nhiệt độ sau đây:

• Pt100: -200…+650˚C
• Pt500: -200…+750˚C
• Pt1000: -200…+210˚C
• Ni100: -60…+250˚C

Bên cạnh đó, chúng ta còn dùng phần mềm để lập trình như là Z-NET4, EASY-SETUP để cài đặt cấu hình cho Z-4RTD2

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện Z109REG2-1

Bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng Z109REG2-1 là dạng thiết bị chuyển đổi tín hiệu sang tín hiệu tiêu chuẩn 4-20mA/0-10V. Bên cạnh đó, thì bộ chuyển đổi còn có thêm ngõ ra Relay dùng để kết nối một số các thiết bị khác.

Những đặc điểm của bộ chuyển đổi tín hiệu này là:

1. INPUT:

• • Voltage: (mV/V): từ 75mV tới 20V.
  • Current (mA): từ 0mA tới 20mA
  • RTD: PT100, PT500, PT1000, Ni100, KTY81, KTY84, NTC (các loại cảm biến 2-3-4 dây)
  • Thermocouple: J, K, R, S, T, B, E, N
  • Rheostat: từ 500Ω tới 25kΩ

2. OUTPUT

• • Current: 0-20mA/4-20mA. Max tải trở: 600 Ω
  • Voltage: 0-5V.0-10V/1-5V/2-10V. Min tải trở: 2k Ω
  • Relay: Capacity: 1A-30Vdc/Vac

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện Z170REG-1

Bộ chuyển đổi tín hiệu có cách ly Z170REG-1 có nhiều ngõ vào, dùng để chuyển đổi tín hiệu thành 2 ngõ ra độc lập. Sự cách lý của bộ này lên tới 1500 Vac giữa các ngõ vào và ngõ ra của bộ chuyển đổi và với các thiết bị xung quanh.

Những thông tin tín hiệu ngõ vào và ngõ ra:

1. Ngõ vào Input

• • Voltage: 0-10V
  • Current: 0-20mA (active/passive)
  • Potentiometer: cài đặt cấu hình từ 1k Ω…100k Ω
  • RTD: PT100, PT500, PT1000, Ni100

2. Ngõ ra output

• • Có hai cổng ngõ ra
  • Voltage: 0-10V
  • Current: 0-20 mA (active/passive)

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ T120-T121

Đây là 2 thiết bị chuyển đổi tín hiệu được thế kế để dùng chung với các loại cảm biến nhiệt độ RTD. Dùng để chuyển đổi thành dạng tín hiệu tiêu chuẩn 4-20mA.

Bộ chuyển đổi tín hiệu T120 được dùng để chuyển đổi cảm biến nhiệt độ PT100 (-200…+650˚C), Ni100 (-60…+650˚C). Bao gồm các loại cảm biến có 2, 3, 4 dây.

Bộ chuyển đổi tín hiệu T121 là bộ chuyển đổi tín hiệu được nâng cấp tiên tiến hơn so với T120. Bộ chuyển đổi này được thiết kế với đa dạng cổng vào gồm có: thermocouple, RTD, Voltage, Potentiometer, Resistor sang tín hiệu tiêu chuẩn 4-20mA

Bộ chuyển đổi tín hiệu nguồn S301B-23

Bộ chuyển đổi hiển thị bằng đèn led, với 4 chế độ Alarm và một cột Bargraph (20 vạch) dùng để nhận diện mức đang đo ở môi trường là tương ứng bao nhiêu. Sau đó, sẽ chuyển đổi tín hiệu ngõ ra thành dạng tín hiệu tiêu chuẩn 4-20mA/0-10V.

Một số thông tin của bộ chuyển đổi trên:

1. Ngõ vào input:

• • Voltage: lên đến 10V trong 4 thang đo: 200mV, 2V, 5V, 10V
  • Current: lên đến 20mA
  • Thermal resistances: PT100 có giải đo là -200…+650˚
  • Potentiometer: lên đến 15k Ω.
  • Thermocouple: J, K, R, S, T, B

2. Ngõ ra output:

• • Current: 0…20/4…20mA. Max tải trở: 600 ohms
  • Voltage: 0…5V/0…10V/1…5V/2…10V. Min tải trở 2500 ohms

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện S312A-4

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện S312A-4 là bộ hiển thị 4-digitals tiên tiến với 4 ngõ ra Relays. Thêm nữa, đây là thiết bị còn có thể kết nối RS485 (Modbus RTU).

Tóm tắt thông số chung của bộ hiển thị

1. Ngõ vào Input:

• • Voltage: 0…10V, trở kháng ngõ vào: 100kΩ
  • Current: 0…20mA, trở kháng ngõ vào 20 Ω
  • Thermoresistor input (RTD) PT100: 2, 3, 4 dây có giải đo từ -150…+650˚C
  • Thermocouple input: J, K, R, S, T, B, E, N
  • Potentiometer: từ 1kΩ đến 100kΩ (để dùng bạn phải luôn luôn mắc song song với điện trở tương ứng là 330 Ω)

2. Ngõ ra tín hiệu Output

• • Current: 0…20mA. Max tải trở 500Ω
  • Voltage:0…10V. Min tải trở 1kΩ

Tóm lại, bài viết hôm nay của tôi đã có thể cung cấp cho bạn cách hoạt động của cảm biến PT100 và ứng dụng của nó trong đời sống. Không những vậy, bạn còn có thể biết rằng cảm biến nhiệt của chúng tôi còn có thể kết nối với nhiều thiết bị đặc trưng khác bên công ty chúng tôi.

Một số thông tin về bài viết khác

Danh mục sản phẩm về cảm biến PT100

Bài viết chuyên sâu và phân tích kỹ về cảm biến nhiệt độ PT100 và can nhiệt

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết của tôi. Nếu bạn có thắc gì về sản phẩm trên thì bạn có thể liên lạc mình qua số điện thoại

SALES ENGINEER: Nguyễn Thành Đạt
SĐT: 0342962936

Đồng hồ đo

ĐỒNG HỒ ĐO CÔNG SUẤT TIÊU THỤ ĐIỆN S711 SERIES

Cảm biến can nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ PTS-1B-6X050-B3B

Cảm Biến báo mức

Cảm biến đo mức RFLS-28N-10V-RG-P-B-K10-SHV

Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu

Bộ Phát Dòng 4-20mA | Seneca TEST-4

Cảm biến đo

Cảm biến đo mức thượng lưu

Cảm biến áp suất

Cảm biến đo áp suất màng dung dịch

Cảm biến chênh áp

Cảm biến chênh áp

Cảm biến đo

Cảm biến tiệm cận siêu âm

Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu

Bộ chuyển đổi RS485 sang 4-20mA

Đồng hồ đo

Đồng hồ đo nhiệt bằng cơ 0-100 oC