Giới Thiệu Pt100 Là Gì

Pt100 là gì ? Cảm biến nhiệt độ Pt100 cấu tạo như thế nào ? Pt100 sensor và ứng dụng của nó. Thế nào là cảm biến nhiệt độ pt100. Pt100 2 dây, 3 dây, 4 dây. Phân loại cảm biến nhiệt độ pt100. Sensor là gì ? Giới thiệu Pt100 là gì ?

Sensor là gì ? Như chúng ta đã biết, sensor hay có tên tiếng Việt là cảm biến. Cảm biến là thiết bị điện tử dùng để cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý; hóa học ở môi trường cần khảo sát và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.

Có rất nhiều loại cảm biến như: cảm biến nhiệt độ; cảm biến độ ẩm; sensor chuyển động; cảm biến mưa; sensor áp suất; cảm biến ánh sáng…..Các loại cảm biến ngày nay đã trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong đời sống của con người. Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu đến các bạn một loại sensor được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Đó là cảm biến nhiệt độ Pt100. Vậy pt100 là gì ? Cấu tạo của nó như thế nào ? Ứng dụng thực tế của nó ra sao ? Kinh nghiệm để chọn được pt100 giá tốt nhất….

Ngoài ra, sau khi đọc bài viết này các bạn còn có thể biết thêm các bộ chuyển đổi từ pt100 ra 4-20mA hoặc 0-10V. Hay các bộ transmitter pt100 ngõ ra modbus, các bộ hiển thị và điều khiển pt100….

1. Giới thiệu Pt100 là gì ?

Đầu tiên chúng ta cùng nhau tìm hiểu pt100 là gì nhé. Như ở phần trước, pt100 là một loại sensor hay cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong công nghiệp. Vậy pt100 có ý nghĩa gì ? Theo như những tài liệu nước ngoài mà tôi đã đọc thì Pt100 chính xác là thiết bị phát hiện nhiệt độ ngõ ra là tín hiệu điện trở. 

• PT: viết tắt của vật liệu Platinum
• 100: có nghĩa là khi ở 0ºC thì có điện trở là 100Ω
• PT100: có nghĩa là sensor làm bằng vật liệu platinum và có giá trị ngõ ra 100Ω khi ở 0ºC

Có nhiều tên gọi cho Pt100 như: sensor pt100, cảm biến pt100…. Nhưng tên gọi chính xác nhất và chuẩn quốc tế là Pt100 RTD. Ngoài cảm biến pt100 thì còn có nhiều loại khác như: Ni100, NTC, TC, PT500, PT1000….. nhưng loại sử dụng nhiều nhất vẫn là pt100.

Như vậy, sau khi đọc xong phần này chắc hẳn các bạn hiểu được pt100 là gì ? Ở phần sau chúng ta cùng nhau tìm hiểu qua cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó nhé.

2. Cấu tạo của cảm biến PT100 RTD

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cảm biến nhiệt độ Pt100 như: loại dây, loại que, loại uốn cong; pt100 đo nhiệt độ âm, nhiệt độ cao….. Nhưng cấu tạo của chúng là như nhau gồm có 6 phần như hình trên. Chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu từng phần của nó nhé:

♦ Phần đầu của cảm biến Pt100

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 của pt100 3 dây

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. Giới thiệu Pt100 là gì ?

Phân biệt cảm biến Pt100 2 dây, 3 dây, 4 dây

♦ 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.

♦ 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 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.

♦ Đầu nối

Đầu nối cảm biến thường làm bằng các vật liệu cách điện như: nhựa, nhôm hay gốm.

3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ Pt100

Sensor 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.

Để chọn được pt100 cần quan tâm một số vấn đề chính:

• Giám sát nhiệt trong phạm vi bao nhiêu độ ºC ?
• Cần độ chính xác như thế nào ?
• Nơi cảm biến nhiệt độ đo là môi trường bình thường hay khu vực có các tác nhân gây ăn mòn thiết bị
• Độ dài que và đường kính que đo + Ren kết nối vì nó liên quan đến vấn đề lắp đặt
• Cần bộ hiển thị nhiệt độ hay điều khiển nhiệt độ không ?

4. Ứng dụng thực tế của đầu dò nhiệt độ Pt100 là gì ?

Với ưu điểm vượt trội như: đo được dãy nhiệt độ rộng, độ bền cao, chi phí không đắt đỏ…. nên Pt100 được sử dụng rất nhiều trong nhà máy, khu công nghiệp, ngành công nghiệp nói chung.

• 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 độ nước 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 thermowell được thích hợp toàn bộ bằng innox 316L để gắn phía ngoài que dò nhiệt giúp tránh bị bào mòn theo thời gian.

5. Những thiết bị cần thiết nên mua kèm với cảm biến nhiệt  Pt 100

Sau khi giới thiệu Pt100 là gì ở những phần trên, chắc các bạn cũng đã hiểu sơ bộ về loại cảm biến nhiệt độ hữu ích này. Các bạn có thể hình dung ra những nơi nào cần sử dụng cảm biến này. Vậy bạn có tự hỏi Pt100 sẽ kết hợp với thiết bị nào mới sử dụng được ? Vì chúng ta biết rằng 90% cảm biến nhiệt độ Pt100 trên thị trường hiện nay không thể hoạt động độc lập. Có nghĩa là cần đến thiết bị đầu cuối khác đọc được tín hiệu từ Pt100. Vậy các thiết bị đầu cuối đó là gì ? Chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

♣ Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang 4-20mA, 0-10V

Transmitter là thiết bị chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ không thể thiếu khi sử dụng Pt100. Thiết bị này được thiết kế để phù hợp với hầu hết các loại Pt100 đang có trên thị trường hiện nay. Chức năng của bộ chuyển đổi này là để chuyển tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ Pt100 về dạng tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Có hai loại transmitter nhiệt độ tương ứng với hai loại Pt100 là:

• Transmitter gắn trên đầu củ hành
• Transmitter dạng DIN Rail gắn trên tủ điện

Mỗi loại có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với từng loại cảm biến nhiệt độ Pt100 nhất định. Trong đó, bộ transmitter gắn trên đầu củ hành được sử dụng nhiều nhất vì giá thành thấp; dễ sử dụng, ít bị nhiễu và suy hao. Vì thông thường cảm biến Pt100 sẽ được lắp trên đường ống và cách xa tủ điện điều khiển. Nếu bạn sử dụng loại transmitter gắn tủ điện thì phải kéo dây từ Pt100 về tủ điện để đấu nối.

Việc này sẽ làm cho tín hiệu bị suy hao và tín hiệu trả về sẽ không còn độ chính xác cao. Để hạn chế suy hao, giải pháp sử dụng dây bù nhiệt cho Pt100 là lựa chọn tốt nhưng giá thành của loại dây này cũng rất đắt. Tóm lại, tôi khuyên các bạn nên sử dụng loại transmitter gắn đầu củ hành để đạt hiệu quả tốt nhất.

♣ Màn hình hiển thị và điều khiển nhiệt độ Pt100

Ngoài bộ chuyển đổi tín hiệu thì còn có một thiết bị khác cũng rất cần thiết khi sử dụng Pt100. Đó chính là màn hình hiển thị nhiệt độ Pt100. Màn hình này sẽ nhận tín hiệu từ Pt100 đưa về và nó quy đổi sang dạng nhiệt độ để hiển thị lên màn hình LED. Vì mục đích sử dụng Pt100 là để đo nhiệt độ nên cần có thiết bị hiển thị nhiệt độ để theo dõi.

Một số model hiển thị nhiệt độ cao cấp còn được tích hợp sẵn chức năng chuyển đổi tín hiệu. Có nghĩa là màn hình này vừa có chức năng hiển thị và vừa có chức năng điều khiển. Tín hiệu điều khiển ở ngõ ra có thể là dạng 4-20mA, 0-10V hoặc dạng Rơ Le (NO, NC). Đặc biệt một số thiết bị còn có ngõ ra Modbus RS-485 để chúng ta giám sát qua phần mềm BMS, DCIM.

Có nhiều loại màn hình hiển thị và điều khiển nhiệt độ. Từ những loại giá rẻ hiển thị được ít LED cho đến những loại đắt tiền có đầy đủ những tính năng cần thiết. Một số loại còn có thể hiển thị được đơn vị độ C. Do đó tùy vào mục đích sử dụng mà chúng ta sẽ chọn loại màn hình phù hợp.

Hy vọng qua bài gioi thieu pt100 la gi nay, các bạn có thể hiểu kỹ hơn về Pt100 và ứng dụng của nó. Mọi thắc mắc các bạn có thể liên hệ:

Hotline/Zalo: 0868 31 39 86 (Mr. Dương)

Website: thietbigiare.net

Bài viết hay:

Bộ chuyển đổi pt100 gắn đầu dò