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?

Pt100 là gì?

Pt100 là gì – Sensor là gì? Như mọi người đã biết, sensor 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.

=> Tóm lại Pt100 là thiết bị cảm biến dùng để đo nhiệt độ trong nhà máy. 

Nói đến cảm biến thì có khá nhiều loại điển hình như: cảm biến nhiệt độ; cảm biến độ ẩm; sensor chuyển động; cảm biến mưa; sensor áp suất; cảm biến ánh sáng…… Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu rõ về ? Cấu tạo của Pt100 như thế nào? Ứng dụng thực tế của nó ra sao? Chúng ta bắt đầu thôi nào!

Ký hiệu Pt100 là gì ?

• 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

Các bạn có ai thắc mắc tại sao dùng Platinium để tạo ra Pt100 không?

Đơn giản vì Platinium là một kim loại quý với khả năng chịu nhiệt cao. Mặc khác, Platinium khá nhạy với nhiệt độ, nên dùng làm cảm biến nhiệt độ là hoàn toàn chính xác.

Ngoài có tên gọi là Pt100 thì còn có các tên khác nhau 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.

Cấu tạo của cảm biến PT100 RTD

Cảm biến nhiệt độ Pt100 gồm có 6 phần:

1. 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.

2. Dây tín hiệu của Pt100

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.

3. 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.

4. 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.

5. 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

6. Đầu nối

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

Có bao nhiêu loại Pt100?

Thự tế có nhiều loại Pt100, nhưng loại thông dụng nhất thì có 2 loại đó là:

• Pt100 dạng dây
• Pt100 dạng đầu dò củ hành.

Pt100 dạng dây 2 dây – 3 dây- 4 dây

Pt100 loại dây sẽ có 2 dây, 3 dây, 4 dây kết nối, tùy vào nhu cầu sử dụng của từng nhà máy. Trong đó loại được sử dụng nhiều nhất là loại pt100 3 dây. Vì sao loại 3 dây được sử dụng nhiều???

=> Pt100 3 dây có độ chính xác cao, bản thân loại này có dây bù nhiệt giúp tín hiệu nhiệt độ luôn ổn định. Đó là lí do vì sao loại sensor 3 dây được sử dụng nhiều.

=> Loại 2 dây độ chính xác thấp hơn.

=> Loại pt100 4 dây chỉ sử dụng những nơi yêu cầu độ chính xác cao khắc khe, vì giá thành loại dây dò nhiệt độ này khá cao.

Pt100 dạng dây dò dùng trong các ứng dụng có nhiệt độ max không quá 400oC, nơi nhỏ hẹp.

Pt100 loại đầu dò củ hành

Ưu điểm của cảm biến loại đầu dò củ hành là dùng được trong môi trường có nhiệt độ cao. Dải đo nhiệt độ -80…+650oC, có cái lên đến 850oC.

Cảm biến nhiệt độ pt100 củ hành có thiết kế chắc chắn với vỏ là inox 316L, thích hợp dùng đo nhiệt độ bồn chứa, lò hơi,…

Độ chính xác của đầu dò nhiệt độ Pt100

Tùy theo yêu cầu càn độ chính xác bao nhiêu mà các bạn lựa chọn, cụ thể như:

• Class AA sai số: 0,1%| oC
• Class A sai số: 0,15%| oC
• Class B sai số: 0,3%| oC
• Class C sai số: 0,6%| oC

=> Trong đó được khách hàng sử dụng lựa chọn nhiều nhất là Class A, vì sai số nằm trong mức cho phép chấp nhận được, giá thành nằm ở mức trung bình.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến Pt100

Sensor Pt100 hoạt động khá 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.

Để chọn được Pt100 cần nắm rõ 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 ra tín hiệu 4-20mA/ 0-10V hay cần bộ hiển thị điều khiển nhiệt độ không? Nếu cần chuyển đổi tín hiệu các bạn hãy tham khảo bài viết => bộ chuyển đổi pt100 sang 4-20mA 

Ứng dụng thực tế của 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, đo nhiệt độ trong đường ống. Tín hiệu ngõ ra dạng biến trở, tín hiệu này có thể truyền trực tiếp về PLC để xử lý hoặc qua bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ.

• 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, 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.

Lời kết!

Hy vọng qua bài chia sẻ này, các bạn có thể hiểu kỹ hơn về Pt100 và ứng dụng của nó. Rất mong nhận được sự góp ý và phản hồi từ các bạn thông qua thông tin liên hệ sau:

Cảm ơn các bạn đã quan tâm theo dõi bài viết. Hẹn gặp lại các bạn ở bài viết tiếp theo!