Contents
- Cảm biến nhiệt độ là gì? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Cảm biến nhiệt độ Pt100 : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các loại cảm biến nhiệt độ Pt100 :
- Cặp nhiệt điện ( Thermocouple ) :
- Cách phân biệt cảm biến nhiệt độ loại Pt100 và loại Can nhiệt ?
- Tín hiệu đầu ra của cảm biến nhiệt độ bị nhiễu ?
- Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ :
- Cảm biến nhiệt độ Pt100 ra ModBUS :
- Bảng Giá cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Cảm biến nhiệt độ là gì?
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,….
Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ :
Trong hầu hết những ứng dụng trong xí nghiệp sản xuất, ta đều thấy bóng hình của cảm biến nhiệt độ. Bởi vì trong những xí nghiệp sản xuất lúc bấy giờ, hầu hết những thiết bị đều đã được tự động hóa. Vì thế, sử dụng cảm biến nhiệt độ sẽ tiện nghi và đỡ tốn thời hạn hơn rất nhiều so với giám sát nhiệt độ theo cách bằng tay thủ công .
Các loại cảm biến nhiệt độ ?
Tùy theo từng môi trường tự nhiên và ứng dụng khác nhau mà ta sẽ có loại cảm biến nhiệt độ tương ứng. Thông thường ta sẽ có 2 loại chính :Cảm biến nhiệt độ pt100 .Cảm biến nhiệt độ Can nhiệt ( Thermocouple ) hay còn được gọi là cặp nhiệt điện .
Vì sao cảm biến nhiệt độ loại Pt100 được dùng nhiều hơn Can nhiệt ?
Trên thị trường, ta sẽ phát hiện loại cảm biến nhiệt độ pt100 được sử dụng nhiều hơn so với cảm biến nhiệt độ can nhiệt, chiếm đến 98-99 % .Lý do lý giải cho việc này là cảm biến nhiệt độ pt100 có một dải đo rất rộng, giao động vào thời gian – 200 đến 850 độ C và độ đúng chuẩn cao hơn là cảm biến nhiệt độ can nhiệt .Còn so 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 năng lực đo được nhiệt độ cao và duy trì liên tục .Tuy nhiên, điểm yếu kém của loại này là sai số khá cao .Và một nguyên do nữa, là cảm biến nhiệt độ Pt100 có giá tiền cao hơn khá nhiều so với cảm biến nhiệt độ Can nhiệt .
Cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Hay còn được gọi là cảm biến nhiệt độ RTD ( Resistance Temperature Detectors ). Đây là loại thiết bị dùng để đo nhiệt độ trải qua 1 que dò cảm biến có tích hợp Platinium bên trong. Thành phần Platinium được xem như thể thành phần quan trọng nhất của cảm biến nhiệt độ pt100. Và đây cũng là nguyên do vì sao cảm biến nhiệt độ RTD ( cảm biến nhiệt điện trở ) thường được gọi chung là cảm biến nhiệt độ Pt100 .
Pt100 là gì ? Ý nghĩa của Pt100 ?
Pt100 với Pt là chữ viết tắt của platinum, còn 100 là giá trị 100 ohm ( Ω ) tại 0 oC .Về nguyên tắc hoạt động giải trí, cảm biến nhiệt độ Pt100 hoạt động giải trí dựa trên nguyên tắc nhiệt điện trở. Nghĩa là điện trở sẽ tăng lên khi nhiệt độ tăng lên. Khi đó, ta chỉ cần đo được giá trị điện trở này thì sẽ quy đổi ngược ra được nhiệt độ .Ngoài Pt100 ra tất cả chúng ta còn có Pt500, PT1000, Ni500, Ni1000 …
Vì sao lại sử dụng Platinium trong sản xuất cảm biến nhiệt độ ( Pt100 ) ?
Trong công nghiệp, hầu hết những loại cảm biến nhiệt độ dạng điện trở đều được sản xuất với vật tư là platinum-một loại sắt kẽm kim loại quý có năng lực chịu được nhiệt độ cao .Với ưu điểm là năng lực chịu được nhiệt độ cao và rất nhạy với nhiệt độ, cho nên vì thế nên thường được dùng để sản xuất cảm biến nhiệt độ RTD .
Các loại cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Xét về cấu trúc, cách sử dụng, dải đo nhiệt độ, ta hoàn toàn 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
- Cảm biến nhiệt độ Pt100 dạng dây.
Mỗi loại cảm biến nhiệt độ pt100 sẽ có những ưu điểm và điểm yếu kém khác nhau. Tùy theo nhu yếu sử dụng mà ta sẽ chọn loại tương thích .Loại đầu dò pt100 thì thích hợp cho những dải đo cao, từ 850 độ C trở xuống. Còn loại 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 phong cách thiết kế chắc như đinh với phần que cảm biến làm bằng Inox 316L nên thích hợp cho những môi trường tự nhiên có độ ăn mòn, độ khắc nghiệt cao .
Cảm biến nhiệt độ PT100 dạng dây :
Loại này thì có phong cách thiết kế có vẻ như mềm dẻo hơn gồm có 1 que cảm biến được gắn phía trên 1 sợi dây dài ( thường thì là 2 m ) .Đối với một số ít vị trí mà loại que dò không gắn vào được, người ta thường dùng đến loại dây dò nhiệt độ này. Vì phong cách thiết kế chuyên dùng cho những 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 giao động khoảng chừng – 40 đến 200 độ C, maximum hoàn toàn có thể lên đến 400 độ C .
- 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 liên kết ( thường thì là chuẩn G1 / 2 ” – 21 mm ) để vặn chắc vào vị trí cần đo .
Dây dò nhiệt độ Pt100 không ren:
Loại này có phong cách thiết kế giống với loại dây dò nhiệt độ pt100 có ren, chỉ khác là nó không có phần ren liên kết. Để sử dụng loại này, ta phải chọn đúng chuẩn size của lỗ ren cần đo. Sau đó cắm phần que dò vào, vậy là xong .
Cấu tạo cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Cảm biến nhiệt độ Pt100 có 6 thành phần chính :
(1) Đầu dò nhiệt: thành phần quan trọng nhất, thường được làm bằng platinium hoặc nickel.
(2) dây kết nối tín hiệu với đầu ra dạng 2 dây, 3 dây, 4 dây
(3) chất cách điện: được làm bằng gốm giúp cách điện các dây nối từ vỏ bọc bảo vệ.
(4) chất làm đầy: chứa bột alumina được làm khô và đổ đầy vào nhằm bảo vệ cảm biến khi bị rung động.
(5) vỏ bảo vệ: là thành phần tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt cần đo, giúp bảo vệ đầu dò cảm biến và dây tín hiệu của cảm biến, trong trường hợp
(6) đầu củ hành: thường làm bằng các vật liệu cách điện như : nhựa, nhôm hay gốm.
Cặp nhiệt điện ( Thermocouple ) :
Cũng là một loại cảm biến nhiệt độ, tuy nhiên loại cảm biến nhiệt độ Can nhiệt lại ít được gặp nhất. Lý do là độ sai số của loại này khá cao. Và loại cảm biến nhiệt độ này chỉ thường gặp trong những lò hơi, trong những lò đốt rác …. những nơi có nhiệt độ trên 1000 độ C .
Nguyên lý hoạt động giải trí của cảm biến nhiệt độ Can nhiệt :
Hay còn được gọi là cảm biến cặp nhiệt, được cấu trúc bởi hai sợi sắt kẽm kim loại khác nhau và được hàn dính vào một đầu, khi nhiệt độ đổi khác thì giá trị điện áp cũng sẽ biến hóa .Nghĩa là tín hiệu đầu ra của cảm biến nhiệt độ can nhiệt là tín hiệu điện áp ( mV ) .
Ưu điểm và điểm yếu kém :
Cảm biến nhiệt độ Can nhiệt có ưu điểm là dải đo nhiệt độ rất cao, tối đa là 1600 độ C, cho nên vì thế Can nhiệt được sử dụng phần lớn trong những lò hơi hoặc máy cán thép, dây chuyền sản xuất sản xuất thép …. nơi mà nhiệt độ thấp nhất cũng phải trên 1000 độ C .Bên cạnh ưu điểm, Can nhiệt có khá nhiều điểm yếu kém :
- Độ nhạy nhiệt độ không cao.
- Sai số cao hơn Cảm biến nhiệt độ loại Pt100.
- Khi truyền đi xa, tín hiệu đầu ra rất dễ bị nhiễu. Vì thế phải dùng thêm dây bù nhiệt.
Nhưng xét về việc đo nhiệt độ cao, Can nhiệt đúng là … trùm cuối .
Các loại cặp nhiệt điện :
Tùy theo từng tiêu chuẩn giống như cảm biến nhiệt độ Pt100, ta cũng hoàn toàn có thể chia Can nhiệt ra thành nhiều loại .
Tùy theo dải đo của Can nhiệt :
Như mình đã đề cập phía trên, Can nhiệt hoàn toàn có thể đo được nhiệt độ maximum là 1600 độ C. Và tùy theo dải đo, ta sẽ có từng loại Can nhiệt tương ứng :Cặp nhiệt điện loại K : dải đo max 1200 độ C .Cặp nhiệt điện loại S, R : dải đo max 1600 độ C .Cảm biến Can nhiệt loại B : dải đo max là 1700 độ C .
Tùy theo vị trí lắp ráp :
Tùy theo vị trí lắp ráp can nhiệt mà ta sẽ lựa chọn loại Can nhiệt là loại dây hoặc loại đầu dò. Loại dây Can nhiệt thì có dải đo max là 400 độ C .
Cách phân biệt cảm biến nhiệt độ loại Pt100 và loại Can nhiệt ?
Như so với mình, khi tiếp xúc lần đầu với những 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.
Xem thêm: Top 16 linh kiện lâm music hay nhất 2022 – Ngày hội bia Hà Nội – https://dichvubachkhoa.vn
Nhưng đặt trường hợp, sau 1 thời hạn dài sử dụng, phần chữ này bị mờ đi nhiều hoặc không đọc được. Mà bên bộ phận kỹ thuật chỉ đưa cho bạn loại sản phẩm mà không có thông tin gì. Vậy thì ta phải làm thế nào ? Mình xin san sẻ về kinh nghiệm tay nghề trong thực tiễn của mình về cách phân biệt cảm biến nhiệt độ RTD và cảm biến nhiệt độ Can nhiệt. Tuy nhiên, hoàn toàn 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 liên kết :
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 tự nhiên ta đang đo là khoảng chừng 35-36 độ C thì điện trở khi đo được chắc như đinh sẽ cao hơn 100 Ω. 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 lập được mẫu sản phẩm mình đang dùng là cam bien nhiet do rtd hay là Can nhiệt .
Độ sai số của cảm biến nhiệt độ RTD ?
Có khá ít những thông tin tương quan đến độ sai số của cảm biến nhiệt độ. Tuy nhiên, yếu tố này ảnh hưởng tác động khá nhiều đến chất lượng và giá tiền của loại sản phẩm .Về độ đúng mực của cảm biến nhiệt độ Pt100 có 4 mức : mức AA, mức A, mức B và mức C. Trong đó mức AA là cao nhất với sai số là khoảng chừng 0,1 %. Sau đây là bảng tính độ sai số của cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Đấu dây cảm biến nhiệt độ pt100 2 dây :
Với loại này, ta sẽ đấu trực tiếp 2 dây vào 2 chân số 3 và số 6 .
Đấy dây cảm biến nhiệt độ Pt100 3 dây :
Đây là loại pt100 thường được dùng nhất lúc bấy giờ. Lý do là nó có dây bù nhiệt nên có độ đúng chuẩn rất cao. Nhìn vào dây liên kết, 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 :
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 .
Tín hiệu đầu ra của cảm biến nhiệt độ bị nhiễu ?
Khi truyền tín hiệu nhiệt độ về PLC giải quyết và xử lý thì nếu trong nhà máy sản xuất của bạn có những loại biến tần hoặc mô tơ hiệu suất lớn, tín hiệu sẽ rất dễ bị nhiễu .Để giảm thiểu việc nhiễu tín hiệu, ta hoàn toàn có thể đưa tín hiệu cảm biến nhiệt độ về dạng analog 4-20 mA. Bởi vì đặc thù của dạng tín hiệu này là không bị nhiễu khi truyền đi xa .
Cảm biến nhiệt độ Pt100 ra 4-20 mA ?
Tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ RTD là dạng điện trở. Vậy thì tại sao lại nói là ra 4-20 mA ?Rất đơn thuần những bạn à, chỉ cần ta gắn thêm một bộ chuyển đổi tín hiệu thì sẽ cho tín hiệu output là 4-20 mA hoặc 0-10 V. Còn nguyên do vì sao lại chuyển tín hiệu điện trở của Pt100 ra tín hiệu dòng 4-20 mA thì nguyên do là vì tín hiệu 4-20 mA hoặc 0-10 V khi truyền đi xa sẽ không bị nhiễu, còn tín hiệu điện trở hoặc điện áp thì khi truyền đi xa sẽ bị nhiễu .
Vì sao nên chuyển tín hiệu cảm biến nhiệt độ ra 4-20 mA ?
Có nhiều nguyên do mà tất cả chúng ta nên chuyển tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ ra tín hiệu dòng 4-20 mA. Các nguyên do hoàn toàn có thể là :
- 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 xí nghiệp sản xuất từ vị trí đo nhiệt độ đến bộ hiển thị nhiệt độ hoặc PLC thì rất dễ bị báo sai nhiệt độ. Lý do hoàn toàn 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 hoàn toàn có thể chống nhiễu cho tín hiệu nhiệt độ này bằng cách quy đổi tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ ra thành tín hiệu 4-20 mA .Và để chuyển tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ ra tín hiệu dòng 4-20 mA ; ta cần dùng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ ra 4-20 mA .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 khám phá về những 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 4-20 mA, ta có 2 loại bộ chuyển đổi với 2 hình dạng và vị trí lắp ráp 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 phong cách thiết kế chỗ để lắp ráp 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 .
Các bộ chuyển đổi nhiệt độ
Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ gắn tủ điện :
Bộ Chuyển Đổi Nhiệt Độ Pt100 – Thermocouple
Cảm biến nhiệt độ Pt100 ra ModBUS :
Khi sự tăng trưởng của công nghiệp 4.0 và xu hương IoT trong công nghiệp tự động hóa ; việc giám sát tín hiệu nhiệt độ không còn gói gọn trong khoanh vùng phạm vi xí nghiệp sản xuất nữa .Thử tưởng tượng là bạn hoàn toàn có thể ngồi tại văn phòng và theo dõi tín hiệu nhiệt độ trong xí nghiệp sản xuất. Thật thuận tiện và tiện nghi đúng không ?Và đó cũng chính là xu thế tương lai của ngành công nghiệp tự động hóa .Nói đơn thuần hơn là ta sẽ dùng một giao thức là ModBUS RTU để tiếp xúc giữa cảm biến nhiệt độ và bộ điều khiển và tinh chỉnh. Đây là một chuẩn công nghiệp đang được dùng để dần thay thế sửa chữa cho hiệu truyền thống cuội nguồn .Việc quy đổi tín hiệu nhiệt độ từ cảm biến nhiệt độ thường thì sang tín hiệu MobBUS được thực thi trải qua bộ chuyển đổi tín hiệu 4 kênh Z-4RTD của hãng Seneca-Italy .
Bộ chuyển đổi Pt100 ra ModBUS RTU 4 kênh
Bảng Giá cảm biến nhiệt độ Pt100 :
Thông thường, giá của những dòng cảm biến nhiệt độ Pt100 có nguồn gốc từ những nước Châu Âu hoặc G7 sẽ có giá cao hơn vì chất lượng của loại sản phẩm cao hơn. Ngoài ra, một số ít 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 nguồn gốc G7 ?
Độ chính xác:
Cảm biến nhiệt độ có nguồn gốc từ Châu Âu hoặc G7 sẽ có độ đúng mực cao hơn rất nhiều so với những dòng loại sản phẩm từ Trung Quốc hoặc Châu Á Thái Bình Dương .
Độ an toàn:
Việc sử dụng cảm biến nhiệt độ có độ đúng chuẩn cao sẽ giúp bảo đảm an toàn hơn trong việc giám sát, tinh chỉnh và điều khiển. Đặc biệt là trong những môi trường tự nhiên nhiệt độ cao ; chỉ cần một sai sót nhỏ trong việc quản trị nhiệt độ hoàn toàn có thể làm tác động ảnh hưởng cả một dây chuyền sản xuất mạng lưới 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.
Xem thêm: Top 16 linh kiện lâm music hay nhất 2022 – Ngày hội bia Hà Nội – https://dichvubachkhoa.vn
tin tức liên hệ :Hy vọng bài viết đã cung ứng được cho mọi người những kiến thức và kỹ năng về Cảm biến nhiệt độ Pt100 .
Nếu cần tư vấn cụ thể về mẫu sản phẩm hoặc làm giá ; xin vui vẻ liên hệ với mình theo thông tin bên dưới .
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư