Cảm biến dùng đo nhiệt độ kiểu Pt100

Cảm biến dùng đo nhiệt độ kiểu Pt100 (hay còn gọi là nhiệt điện trở RTD Pt100) là loại cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện trở của kim loại khi nhiệt độ thay đổi. Dòng này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với nhiều chủng loại khác nhau, thông số khác nhau. Dùng rất phổ biến trong các nhà máy trên toàn thế giới.

Danh mục

Cảm biến dùng đo nhiệt độ kiểu Pt100 : tên gọi Pt100 là gì ?

Pt: Viết tắt của Platinum (Bạch kim) – chất liệu quý hiếm làm nên lõi của cảm biến nhờ tính chất hóa học cực kỳ ổn định và chịu nhiệt tốt.
100: Nghĩa là tại mức nhiệt độ 0°C, điện trở của cảm biến sẽ bằng chính xác 100 Ω (Ohm).
Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở tăng; khi nhiệt độ giảm xuống, điện trở giảm theo một tỷ lệ tuyến tính rất rõ ràng.

Nguyên lý làm việc của dòng Pt100 như thế nào ?

Một đầu dò nhiệt độ Pt100 tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận chính sau:

Thành phần cảm biến (Lõi Pt100): Một cuộn dây Platinum siêu mỏng hoặc một lớp màng mỏng Platinum được phủ trên nền gốm cách điện.
Ống bảo vệ : Lớp vỏ bọc bên ngoài thường làm bằng inox 304 hoặc inox 316, có nhiệm vụ bảo vệ phần lõi nhạy cảm bên trong khỏi va đập cơ học và sự ăn mòn của môi trường.
Dây dẫn tín hiệu: Gồm các loại 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây để truyền tín hiệu điện trở về bộ xử lý/màn hình hiển thị.
Đầu kết nối: Nơi chứa các cầu đấu dây điện hoặc bộ chuyển đổi tín hiệu từ điện trở sang dòng điện 4-20mA / 0-10V.

Khi đặt cảm biến vào môi trường cần đo, nhiệt độ của môi trường sẽ truyền qua lớp vỏ inox vào lõi Platinum. Lúc này, mạng tinh thể của Platinum thay đổi khiến độ cản trở điện trở của nó thay đổi theo. Mối quan hệ này tuân theo công thức toán học tuyến tính. Thiết bị điều khiển (như PLC, bộ hiển thị) chỉ cần đo giá trị điện trở nhận về là có thể quy đổi ngược lại ra nhiệt độ chính xác đến từng phần mười độ C. Độ chính xác cực cao. Sai số có thể đạt đến 0.01 độ C với dòng chuẩn xác cao.

Một số kiểu dáng của dòng Pt100 thông dụng hiện nay.

Dựa vào thiết kế cơ học và số lượng dây dẫn, người ta chia dòng sản phẩm này thành nhiều loại để tối ưu cho từng khu vực lắp đặt:

Phân loại theo kiểu dáng:
- Dạng dây : Thân nhỏ gọn, có sẵn dây kéo dài từ 1m đến 5m, phù hợp cho không gian hẹp, lò sấy nhỏ hoặc dải nhiệt độ trung bình dưới 250°C.
- Dạng củ hành : Đầu cảm biến to bằng sứ hoặc nhôm, chịu nhiệt tốt hơn, dải đo rộng (có thể lên tới 600°C), chuyên dùng trong các đường ống lớn, môi trường khắc nghiệt.
Phân loại theo số dây dẫn:
- Pt100 2 dây: Độ chính xác thấp do bị ảnh hưởng bởi điện trở của dây dẫn dài. Hiện nay ít dùng.
- Pt100 3 dây: Loại phổ biến nhất hiện nay, dây thứ 3 có nhiệm vụ bù trừ điện trở dây dẫn, triệt tiêu sai số khi kéo dây đi xa.
- Pt100 4 dây: Cho độ chính xác tối cao, thường dùng trong phòng thí nghiệm hoặc các phép đo tiêu chuẩn khắt khe.