Cảm biến nhiệt độ Pt100 hay còn gọi là đầu dò nhiệt pt100, cọc dò nhiệt độ PT100 là một loại cảm biến nhiệt độ chuyên dùng trong công nghiệp hiện nay. Có thể với các bạn sinh viên thì chưa biết nhiều về loại thiết bị này, tuy nhiên với những bạn đã tiếp xúc và làm việc bên chuyên ngành tự động hóa thì đã quá quen thuộc với các loại cảm biến dạng này.
Cảm biến nhiệt độ pt100 là loại nhiệt kế kháng bạch kim được dùng phổ biến nhất hiện nay. PT là từ viết tắt của chữ Platinum đề cập đến cảm biến được làm từ Bạch kim (Pt). Còn 100 đề cập đến ở cảm biến ở nhiệt 0°C có điện trở 100 ohm (Ω) và 138,4 ohms ở 100°C. Ngoài ra còn có cảm biến PT1000 có điện trở 1000 ohms ở 0°C. Tương tự như vậy ta cũng có một số dòng cảm biến nhiệt độ như Cu (làm từ đồng) và Ni (làm từ Niken) hai loại này hiếm gặp trong các nhà máy tại Việt Nam.
Đầu cảm biến 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. Lưu ý rằng 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.
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 dò.
Gốm là một vật liệu giúp ngăn chặn ngắn mạch và cách điện các dây nối từ vỏ bọc bảo vệ.
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 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. Pt100 là gì ?
Đầu nối cảm biến thường làm bằng các vật liệu cách điện như: nhựa, nhôm hay gốm.
Đầu dò nhiệt độ Pt100 và cọc dò nhiệt độ pt100 hoạt động vô cùng đơn giản. Khi ở nhiệt độ 0ºC thì giá trị ngõ ra của nó là 100Ω. Khi phần đầu của Pt100 đo được nhiệt độ thì giá trị điện trở ngõ ra sẽ thay đổi theo. Giá trị điện trở sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ mà cảm biến đo được.
Chúng ta không thể sử dụng trực tiếp tín hiệu điện trở từ Pt100 được mà bắt buộc phải đưa nó qua bộ hiển thị nhiệt độ hoặc các transmitter chuyển đổi về dạng dòng 4-20mA, áp 0-10V. Thông thường Pt100 3 dây được sử dụng phổ biến nhất và mỗi dây sẽ phân biệt với nhau qua màu sắc. Như hình trên, chúng ta sẽ đấu 3 dây tín hiệu này về transmitter hoặc bộ hiển thị, điều khiển pt100. Về các thiết bị này thì mình sẽ để cập bên dưới nhé.
Trên thị trường hiện nay nếu nói về mức độ tin dùng đối với các loại cảm biến nhiệt độ thì chắc chắn rằng loại được dùng nhiều nhất đó chính là PT100 và can nhiệt K. Nguyên nhân chính nằm ở khoảng nhiệt độ mà cảm biến có thể đo lường trong quá trình làm việc. Các dòng đầu dò nhiệt PT100 thường có dãy đo <600°C, với dãy đo này thì chúng hoàn toàn phù hợp với hầu hết các nhu cầu đo lường hiện nay trên thị trường. Bên cạnh đó thì nếu ta muốn đo mức nhiệt cao hơn một chút tầm 800°C thì khi đó ta lại có cảm biến can nhiệt K.
Mặt khác thì có lẽ mức độ phổ biến của cảm biến pt100 hiện này là nằm ở cấu tạo vật lý của chúng. Với kết cấu đơn giản, dễ sử dụng chỉ bao gồm 1 đầu dò và 1 dây bạch kim có nhiệm vụ truyền tín hiệu về PLC (đối với cảm biến pt100 dạng dây). Với cấu tạo như thế này rất dễ dàng cho việc lắp đặt cũng như giá thành khá hợp lý cho những ứng dụng cần đến số lượng lớn cảm biến. Bên cạnh đó thì với khả năng tương thích với nhiều thiết bị khác như PLC, màn hình hiển thị, cách ly tín hiệu, chuyển đổi tín hiệu,…cũng là một yếu tố khiến cảm biến được tin dùng.
Như ở trên mình có chia sẽ sơ lược thì cảm biến pt100 được dùng khá phổ biến hiện nay đúng không nào. Từ đó cho thấy phạm vi ứng dụng của dòng thiết bị này phải nói là khá rộng rãi đấy. Nếu nói một cách tổng quát thì các bạn hoàn toàn có thể sử dụng tại bất cứ đâu miễn là nằm trong khoảng đo của cảm biến pt100 là được. Còn nói một cách chi tiết thì các cảm biến loại này thường được dùng trong các nơi như:
Theo lý thuyết thì cảm biến nhiệt độ pt100 có thể do lường được nhiệt độ tối thiểu là -200°C và tối đa là 800°C. Tuy nhiên về thực tế thì 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. Và để các bạn có thể hiểu chi tiết hơn thì chúng ta sẽ có các dạng dãy đo của cảm biến như sau:
Một số dòng cảm biến nhiệt độ Pt100 được dùng rộng rãi hiện nay:
A- Cảm biến Pt100 có ren động
Pt100 ren động dễ dàng thay đổi vị trí ren
B- Cảm biến Pt100 bọc Teflon chống ăn mòn
Cảm biến Pt100 bọc Teflon chống ăn mòn
C- Dòng cảm biến Pt100 loại cài
Pt100 dạng cài dùng lắp các các máy
D- Cảm biến Pt100 dạng trơn không ren
E- Dòng Pt100 dạng củ tỏi, dãy đo nhiệt cao
Đầu dò pt100 củ hành
F- Pt100 với tiêu chuẩn Ex dùng trong vật liệu dễ cháy
Pt100 với tiêu chuẩn Ex phòng nổ
G- Dòng cảm biến Pt100 tiêu chuẩn sai số Class 1/5
Đầu dò pt100 với tiêu chuẩn sai số thấp
H- Dòng Pt100 được dùng nhiều nhất, dạng que có ren
Pt100 dạng que có ren, được sử dụng phổ biến
Dòng cảm biến này có hai chuẩn sai số là Class B và Class A. Đối với Class B sai số là 0.3°C, tiêu chuẩn class B thường được dùng nhất. Vì đa phần các nhà máy không cần nhiệt độ có chính xác tuyệt đối vì sai số trong khoảng +/-1°C là được chấp nhận. Cảm biến nhiệt độ class B có dãy đo nhiệt độ lên đến 500°C
Trong khi đó các dòng Class A sai số là 0.15°C và tiêu chuẩn class A ít được dùng vì giá thành sẽ cao hơn class B. Một số nhà máy chuyên về thực phẩm và y tế thường dùng dòng Class A. Sai số thấp là ưu điểm còn nhược điểm của dòng class A là dãy đo thường chỉ đạt 300°C hoặc 400°C. Một số hãng đến từ Châu Âu và cũng như G7 còn có chuẩn sai số Class AA.
Cảm Biến Nhiệt Độ Pt100 dùng chuẩn này sai số chỉ 0.1°C. 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, 4 dây và 6 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.
Cảm biến pt100 6 dây x 2
Sẽ có 2 loại cảm biến nhiệt độ pt100 để chúng ta lựa chọn đó là loại cảm biến dạng dây và cảm biến dạng củ hành. Mỗi loại sẽ có các tính năng, cấu tạo và giá thành riêng. Và tương ứng tùy vào môi trường và nhu cầu sử dụng mà chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn loại cảm biến cho phù hợp.
Đặc điểm của dòng này là cấu tạo đơn giản, chỉ bao gồm một đầu dò bạch kim và một dây truyền tín hiệu về cho các thiết bị khác như màn hình hiển thị hay PLC. Dòng này được dùng nhiều vì giá thành khá phải chăng, thích hợp với các ứng dụng thông thường không có nhiều tác nhân môi trường tác động. Bên cạnh đó thì việc trang bị nhiều cảm biến cho công việc cũng là một bài toán khó về chi phí đầu tư, nên cảm biến này có thể đáp ứng khá tốt. Nhiệt độ có thể đo đạc của dòng này sẽ nằm trong khoảng -50-300°C
Đầu dò nhiệt độ PT100 có ren
Cảm biến nhiệt độ pt100 dạng dây không có ren
Cảm biến nhiệt độ dạng gài
Dòng này thì xịn xò hơn một chút vì có mẫu mã khá đẹp. Chúng ta có thể thấy hình dạng của loại này khá giống với củ hành. Cấu tạo này giúp cảm biến có thể chống chịu được các tác nhân vật lý bên ngoài khá tốt. Nếu chúng ta dùng trong môi trường có nhiệt tỏa ra khá cao, bụi bậm nhiều,…thì có thể dùng loại này. Nó có một lớp vỏ bảo vệ các mạch điện bên trong để đảm bảo độ bền cho cảm biến. Loại này thường dụng trong các lò nấu nhiệt độ cao. Tuy nhiên giá thành sẽ cao hơn so với loại dạng dây và sẽ có mức nhiệt độ đo lường cao hơn trong khoảng -50-500°C
Việc chọn mua cảm biến cũng không phải đơn giản, vì chúng chỉ có thể thực thực hiện một cách tốt nhất với các bạn am hiểu. Tuy nhiên một số bạn chưa có kinh nghiệm thì cần tham khảo thêm phần này nhé. Cụ thể thì để có thể chọn lưa cho mình một đầu dò pt100 phù hợp chúng ta sẽ cần quan tâm đến các thông số sau:
Vấn đề này có thể nói là chúng tác động rất lớn đối với quyết định mua hàng của chúng ta, và đó chính là giá thành. Chúng ta phải phân biệt được là dòng cảm biến mà chúng ta đang định mua chúng thuộc phân khúc nào. Hiện nay thì thiết bị công nghiệp nói chung và cảm biến nhiệt độ PT100 nói riêng sẽ có nguồn gốc từ 2 khu vực chính đó là Châu Âu – EU và các nước Châu Á. Với các dòng cảm biến đến từ Châu Á như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc,…sẽ có giá thành thấp hơn so với các dòng cảm biến đến từ thương hiệu của Châu Âu.
Tuy nhiên các bạn lưu ý giúp mình, mặc dù giá thành thấp bằng 1 nữa thậm chí là chỉ bằng 1/3 giá thành của các dòng cảm biến Châu Âu. Nhưng về tuổi thọ chắc chắn sẽ không bằng cũng như độ ổn định trong quá trình sử dụng là rất thấp. Nhưng nếu nhu cầu của các bạn không cao, có thể thay đổi thiết bị thường xuyên thì dùng hàng Châu Á cũng là một giải pháp tiết kiệm cho sản xuất. Nhưng theo mình thì hàng Châu Âu vẫn là tốt nhất và có tuổi thọ cao nhất hiện nay.
Nếu các bạn đang cần chọn cho mình một dòng cảm biến nhiệt độ có dãy đo vừa phải trong khoảng -50-150°C và sử dụng cho các loại môi trường thủy lực, khí nén có áp suất cao, môi chất khí hoặc chất lỏng, ví dụ không khí, khí đốt, nước và dầu,… Bên cạnh đó chúng ta muốn sử dụng cảm biến loại có ngõ ra analog 4-20ma mà không cần phải sử dụng qua bộ chuyển thì ta có thể dùng Model T2415 của JSP – Cộng Hòa Séc nhé. Dòng này được thiết kế riêng cho các loại ứng dụng chịu áp lên đến 63bar, chúng ta có thể dễ dàng tùy chọn dãy đo của cảm biến sao cho phù hợp với ứng dụng của mình nhất. Một vài thông số kỹ thuật của cảm biến các bạn có thể tham khảo dưới đây.
Hầu hết các loại cảm biến nhiệt độ hiện nay chỉ được cấu tạo ở dạng đầu dò. Và chúng chỉ có khả năng đo lường và truyền tín hiệu về để PLC điều khiển. Và sẽ như nào nếu chúng ta có nhu cầu quan sát giá trị nhiệt độ đo lường được từ cảm biến nhỉ. Lúc này sẽ cần đến một màn hình rời bên ngoài để có thể qua sát sao cho thuận tiện.
Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị nhiệt độ được bên mình cung cấp. Sản phẩm nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc. Các bạn tham khảo một số thông số dưới đây nhé.
Các bạn tham khảo bài viết giới thiệu chi tiết sản phẩm tại đây: http://tancuongphat.com/cam-bien-nhiet-do-can-nhiet-k-777
Thông thường các tín hiệu ngõ ra của cảm biến sẽ được truyền về PLC xử lý đúng không nào. Tuy nhiên hầu hết các ngõ ra của cảm biến PT100 đều không thể kết nối với PLC vì nó không phải dạng 4-20ma. Đó là lúc chúng ta cần dùng đến bộ chuyển tín hiệu nhiệt độ sang 4-20ma để có thể thực hiện công việc này.
Nếu các bạn dùng màn hình hiển thị thì hoàn toàn có thể truyền tiếp tín hiệu 4-20ma từ màn hình về PLC. Nhưng nếu các bạn không sử dụng màn hình thì phài dùng đến bộ chuyển đổi để thực hiện kết nối. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu được bên mình nhập khẩu trực tiếp từ hãng Muesen – Đức.
Các bạn có thể tham khảo bài viết chi tiết sản phẩm tại đây:http://tancuongphat.com/cam-bien-nhiet-do-can-nhiet-k-777
Bên cạnh hãng Muesen thì bên mình cũng có cung cấp một dòng chuyển đổi tín hiệu (Transmitter) dạng gắn head khác đến từ thương hiệu JSP – Cộng Hòa Séc. Đây là dòng thiết bị có tính năng và cấu tạo hoàn toàn tương tự như dòng chuyển đổi bên trên mình vừa giới thiệu. Các thông số kỹ thuật của loại này như sau:
Hỗ trợ tư vấn kỹ thuật,khắc phục sự cố & Báo giá thiết bị vui lòng gọi:
· Hotline : 0902148509
· Email: tancuongphatautomation@gmail.com