Trong các ứng dụng công nghiệp, nhiệt độ và áp suất là hai chỉ số được quan tâm chặt chẽ nhất. Để đo áp suất thì ta có cảm biến áp suất hoặc đồng hồ áp suất. Còn riêng đối với nhiệt độ chúng ta sẽ sử dụng cảm biến PT100.

Vậy cảm biến PT100 là gì? Được ứng dụng như thế nào, ưu nhược điểm ra sao? Hãy cùng Kỹ Thuật Năng Lượng tìm hiểu qua bài viết này.

Cảm biến nhiệt độ PT100 là gì?

Cảm biến PT100 là một loại thiết bị đo nhiệt độ, PT có nghĩa là platium (còn gọi là bạch kim) là thành phần cấu tạo chính của đầu dò cảm biến với khả năng chịu được nhiệt độ cao. Số 100 có ý nghĩa cảm biến sẽ có giá trị 100 Ohm ở nhiệt độ 0 độ C.

• RTD thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.
• RTD có hệ số @ = 0.00391, Ro = 100 Ohm tại 0 độ C.
• Dải đo nhiệt : -40 – 500 độ C.

=> Ưu điểm : Đơn giản, độ nhạy cao, ổn định dài hạn.

Đây là loại cảm biến thụ động nên khi sử dụng cần phải cấp một nguồn ngoài ổn định.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến PT100 hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện. Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở của dây bạch kim cũng tăng lên theo một tỷ lệ nhất định. Bằng cách đo giá trị điện trở này, ta có thể tính toán được nhiệt độ tương ứng.

Cấu tạo của cảm biến PT100

Một cảm biến PT100 điển hình bao gồm các thành phần sau:

• Dây bạch kim: Đây là phần tử cảm biến chính, chịu trách nhiệm biến đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện.
• Vỏ bảo vệ: Bảo vệ dây bạch kim khỏi các tác động cơ học và hóa học từ môi trường.
• Đầu nối: Dùng để kết nối cảm biến với các thiết bị đo khác.
• Các lớp cách điện: Ngăn cách dây bạch kim với vỏ bảo vệ, đảm bảo tính ổn định của tín hiệu.

Các loại cảm biến nhiệt độ PT100

Xét về cấu tạo, cách sử dụng, dải đo nhiệt độ, ta 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 nhược điểm khác nhau. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta sẽ chọn loại phù hợp.

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 dây: Loại này thì có thiết kế có vẻ mềm dẻo hơn bao gồm 1 que cảm biến được gắn phía trên 1 sợi dây dài (thông thường là 2m).

Đối với một số vị trí mà loại que dò không gắn vào được, người ta thường dùng đến loại dây dò nhiệt độ này. Vì thiết kế chuyên dùng cho các 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 dao động khoảng -40 đến 200 độ C, maximum có thể lên đến 400 độ C.

Công dụng của cảm biến nhiệt độ PT100

Công dụng chính là dùng để đo nhiệt độ, cảm biến còn có thể truyền tín hiệu đi đến các thiết bị khác như màn hình hiển thị, bộ chuyển đổi hay PLC điều khiển thiết bị một cách dễ dàng. Vì hầu như trong các ứng dụng đo lường nhiệt độ thì chúng ta thường dùng rất nhiều cảm biến cho nhiều vị trí khác nhau. Có thể kể đến như các lò đốt, nồi hơi…Vì số lượng rất nhiều chúng ta không thể giám sát hết được, chính vì thế việc đấu dây về một bộ điều khiển như PLC là một sự lựa chọn hàng đầu hiện nay.

Ưu nhược điểm của cảm biến PT100

Ưu điểm:

• Có thang đo khá rộng trong khoảng -200÷600ºC. Thích hợp với hầu hết các loại môi trường công nghiệp hiện nay.
• Đầu dò được làm bằng Platinum nên rất bền, chịu được nhiệt độ cao và có thời gian phản hồi nhanh. Ngoài ra còn có nhiều vật liệu để lựa chọn như inox304, Inox 316L, Inox 310,vv…
• Chiều dài khá đa dạng và có nhiều kích thước từ 20÷3000 mm.
• Có nhiều kiểu kết nối như ren, không ren, mặt bích, vv…
• Có khá nhiều dạng để lựa chọn như: dây hay củ hành tùy vào ứng dụng cần đo.

Nhược điểm:

• Cảm biến chỉ hoạt động tốt trong dãy đo -200÷600°C, nếu cao hơn chúng ta cần phải dùng đến cảm biến can nhiệt loại K , S , R …
• Để đảm bảo tính chính xác, chúng ta cần lắp kèm với bộ hiển thị nhiệt độ để dễ dàng quan sát giá trị đo đạc, vì hầu hết các cảm biến hiện nay chưa được tích hợp sẵn bộ hiển thị.
• Tín hiệu đầu ra của cảm biến không thể truyền đi xa, chính vì thế cần lắp kèm theo bộ chuyển đổi tín hiệu từ PT100 sang tín hiệu analog 4-20mA để tín hiệu được truyền ổn định và chính xác.

Các lưu ý khi chọn mua cảm biến nhiệt độ

Để có thể lựa chọn mua được loại cảm biến nhiệt độ thích hợp với nhu cầu thì thông qua tư vấn của người bán hàng là chưa đủ. Chúng ta cần phải nắm rõ những môi trường mà chúng ta muốn lắp đặt cảm biến như thế nào, từ đó mới có thể chọn lựa một cách chính xác và hiệu quả. Cụ thể các bạn cần xác định các vấn đề sau:

• Khoảng đo: cần xác định rõ khoảng đo mong muốn là bao nhiêu. Vì nếu chọn khoảng đo không đúng sẽ dẫn đến chênh lệch. Mà việc chênh lệch khoảng đo trong đo lường sẽ dẫn đến sai số và hao tốn chi phí đầu tư.
• Vật liệu cảm biến: Tùy vào môi trường đo của các bạn mà chúng ta chọn loại vật liệu cảm biến khác nhau. Nếu dùng trong môi trường bình thường thì chọn loại thường. Còn nếu trong các môi trường có độ ăn mòn, chất hóa học thì cần chọn loại có vật liệu chống mòn.
• Nơi mua hàng: đối với các loại mặt khác nói chung và cảm biến nhiệt độ nói riêng thì giá thành sẽ quyết định chất lượng. Chúng ta nên chọn mua những nơi uy tín, có bảo hành, có nguồn gốc xuất xứ. Tránh mua các loại cảm biến trôi nổi trên thị trường sẽ không đảm bảo bền.

Kỹ Thuật Năng Lượng cung cấp dòng cảm biến PT100 chính hãng, uy tín với chất lượng cao, giá cả phải chăng. Quý khách có nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ hotline 0902 477 027 để được mua hàng nhanh chóng.