Cảm biến nhiệt độ pt100 là gì ?

Cảm biến nhiệt độ pt100 là gì ? Công dụng chức năng của cảm biến như thế nào ? Ưu và nhược điểm ra sao ? Tất cả sẽ có trong bài viết mà mình muốn chia sẻ dưới đây. Hy vọng sẽ một phần nào đó giúp cho các bạn có cái nhìn tổng quát và cơ bản về loại thiết bị cảm biến này.

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.

Chính vì thế, chúng ta cần đến một loại thiết bị có khả năng thay thế con người đảm nhiệm vấn đề này. Đó cũng là lý do cảm biến nhiệt độ pt100 ra đời. Có lẽ, đối với các bạn sinh viên chuyên ngành kỹ thuật vừa ra trường sẽ cảm thấy khá xa lạ đối với loại thiết bị này. Tuy nhiên, đối với các bạn kỹ thuật viên hay kỹ sư trong các nhà máy thì cảm biến đo lường nhiệt độ pt100 là một trợ thủ đắc lực nhất trong công việc hàng ngày. Chính vì thế bài viết này sẽ là một lượng kiến thức bổ ích cho những bạn sinh viên đã và đang mong muốn tìm hiểu về các loại thiết bị công nghiệp nói chung và cảm biến pt100 nói riêng.

Cảm biến nhiệt độ pt100 là gì ?

Cảm biến nhiệt độ PT100 (hay còn được gọi với cái tên khác là nhiệt điện trở Resistance Thermometer) thường viết tắt là “can nhiệt RTD pt100” . Nhìn vào cụm từ pt100 cũng phần nào nói lên được bản chất cũng như đặc điểm của loại cảm biến này. Cụ thể “PT” có nghĩa là 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 dầy. Còn con số 100 mang ý nghĩa là cảm biến sẽ có giá trị 100Ohm ở nhiệt độ 00C.

Các bạn có thể xem hình mô tả phía trên và kết hợp với phần giải thích các kí hiệu phía dưới sẽ dễ dàng hình dung được cơ bản về cấu tạo của cảm biến đo lường nhiệt độ pt100 (dạng cũ hành)

• 1. Là bộ phận cảm biến (thường gọi là đầu dò) là nơi tiếp xúc với vật liệu cần đo.

  2. Là các cổng kết nối dùng để đấu dây như nguồn hay đấu dây sang bộ chuyển đổi tín hiệu analog 4-20mA, vv…

  3. Là bộ phận bảo vệ đầu đo cảm biến, nó thường được làm bằng INOX. Có rất nhiều kích thước để chúng ta lựa chọn như 6mm, 8mm, 10mm, 15mm, vv…

  4. Là nắp bảo vệ các mối đấu dây điện giúp chống các tác nhân gây hại như nước, bụi, vv…

Ngoài ra còn có cảm biến nhiệt độ pt100 dạng dây có cấu tạo tương tự nhưng đơn giản hơn dạng củ hành vừa kể trên, đơn giản là vì nó là loại thu gọn của dạng củ hành vì chỉ bao gồm đầu đo, dây bảo vệ và nguồn.

Cảm biến nhiệt độ pt100 dạng dây

Công dụng của cảm biến nhiệt độ pt100 là gì ?

Về công dụng thì hầu như ai ai cũng có thể nhận ra là để đo lường nhiệt độ đúng không nào. Không những thế mà thiết bị này có thể đo nhiệt độ một cách chính xác 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.

Cảm biến nhiệt độ pt100 làm việc như thế nào ?

Về nguyên lý làm việc của cảm biến nhiệt độ pt100 cũng khá đơn giản. Chúng ta quay về kiến thức ở trường một lát nhé, 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 khảo sát thống kê số liệu đo được về loại cảm biến này tại từng mức nhiệt độ khác nhau như sau:

Các loại cảm biến nhiệt độ trong công nghiệp:

Tùy vào mức nhiệt độ cần đo như thế nào mà sẽ có loại cảm biến phù hợp và cảm biến nhiệt độ pt100 là một trong số đó. Chính vì thế phần này sẽ giúp các bạn hiểu thêm về các loại cảm biến khác nhau thường dùng nhất trong công nghiệp. Và sau đây mình xin giới thiệu một số dòng cảm biến được dùng phổ biến nhất hiện nay.

Cảm biến can nhiệt dòng PT:

Xét về dòng PT thì ta có các loại như pt50, pt100, pt500 và pt1000. Tuy nhiên dòng pt100 được dùng đến 98% trong các ứng dụng bảo quản nông sản trong nông nghiệp hay thực phẩm trong công nghiệp. Và chúng là thường có 2 dạng như sau:

• • Dạng dây: dùng để đo nhiệt độ trong khoảng -100÷600°C , thường dùng trong các ứng mấy hấp, máy lạnh, vv…

• • Dạng củ hành: dùng để đo nhiệt độ ở mức cao lên đến 800 0C thường được dùng trong các lò hơi, lò sấy, lò đốt, vv…