Cấu Tạo Cảm Biến Nhiệt Độ PT100

Rất nhiều nhà máy đã và đang sử dụng cảm biến nhiệt độ PT100 nhưng không có nhiều người biết được cấu tạo cảm biến nhiệt độ  RTD Pt100 . Các khái niệm RTD là gì ? tại sao lại dùng Pt100 ? Pt100 là chữ viết tắt của chữ gì ? tại sao RTD thường được hiểu là Pt100 , Class B khác Class A chổ nào , sai số của cảm biến Pt100 …

• [ Hướng dẫn ] đấu dây bộ chuyển đổi nhiệt độ 2000.35.015 – Pixsys
• Mạch Sao Tam Giác – Tại Sao Năm 2024 Vẫn Còn Sử Dụng
• Hướng dẫn cài đặt bộ chuyển đổi tín hiệu xung Z111
• Lập Trình PLC cơ bản cho người mới bắt đầu
• Hướng Dẫn Cài Đặt Z-SG3

Các loại cảm biến nhiệt độ RTD PT100 / Ni100

RTD là chữ viết tắt của Resistance Temperature Detectors dịch ra dể hiểu là cảm biến nhiệt độ điện trở . RTD dùng để đo nhiệt độ gồm hai loại chính Pt100 và Ni100 .

Nguyên lý cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 Ni100 hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở , giá trị 100 ohm tương ứng với 0oC . Giá trị nhiệt độ thay đổi tỉ lệ thuận với giá trị điện trở của cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 Ni100 .

Trong công nghiệp vật liệu được sử dụng nhiều nhất để sản xuất cảm biến nhiệt độ là platinum và nickel có kích thướt nhỏ với điện trở xuất và độ ổn định cao . Với độ chính xác cao cùng với khả năng linh động tuyệt vời làm tăng độ tinh cậy hơn so với các loại can nhiệt ( Thermocouple ) .

Pt100 với Pt là chữ viết tắt của platinum còn 100 là giá trị 100 ohm tại 0oC . Tương tự với Ni100 thì Ni là chữ viết tắt của Nickel và 100 là giá trị 100 ohm tại 0oC . Ngoài ra chúng ta còn có Pt500 , PT1000 , Ni500 , Ni1000 …

Dãy đo nhiệt độ của hai vật liệu này nằm trong khoảng đo từ -200 …. 850oC . Tuy nhiên trên thực tế thì giá trị có thể thấp hơn tuỳ từng nhà sản xuất và độ tinh khiết của vật liệu .

Tại sao cảm biến nhiệt độ RTD hay dùng Pt100 ?

Chúng ta thường nghe tên gọi cảm biến nhiệt độ Pt100 thay cho tên cảm biến nhiệt độ RTD vì phần lớn các cảm biến đo nhiệt độ điện trở với vật liệu là platinum . Vật liệu platinum được dùng nhiều hơn vì có dãy đo rộng hơn .

Dãy đo cảm biến nhiệt độ RTD Pt100

Nhìn vào sơ đồ trên  chúng ta thấy rõ rằng cảm biến nhiệt độ Pt100 có dãy đo rộng hơn rất nhiều từ -200 … 850oC , còn cảm biến nhiệt độ Ni100 có dãy đo từ -60 … 180oC . Đối với loại cảm biến nhiệt độ khác thì có dãy đo như sau :

• Pt500 có dãy đo -200 … 250oC
• Pt1000 có dãy đo -200 … 250oC
• Ni500 có dãy đo -60 … 180oC
• Ni1000 có dãy đo -60 … 150oC
• Cu 60 có dãy đo -50 … 150oC
• Cu100 có dãy đo -50 … 150oC

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ RTD PT100

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ RTD PT100

Đầu dò cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 có 6 phần chính để cấu tạo nên đầu dò nhiệt độ . Ngoài ra còn có các thành phần phụ khác cũng sẽ được mô tả trong bài viết này .

1.Đầu cảm biến ( Platinum / Nickel )

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 . Sau khi kết nối với dây tín hiệu nó sẽ được đặt bên trong ống bảo vệ .

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 cảm biến nhiệt điện trở

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 đò .

Các kiểu kết nối của cảm biến nhiệt độ PT100

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ Pt100 2 dây

Hình Cấu tạo cảm biến nhiệt độ Pt100 3 dây

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ Pt100 4 dây

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 . Trong một số trường hợp nhất định chúng ta phải dùng thêm ống bảo vệ bên ngoài hay còn gọi là Thermowell hay Protect tube .

6.Đầu nối hay còn gọi là đầu củ hành

Đầu nối cảm biến thường làm bằng các vật liệu cách điện như : nhựa , nhôm hay gốm . Tuỳ theo điều kiện sử dụng có thể gắn thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ ( Temperature Transmitter ) .

7. Các thành phần khác

Các thành phần khác như : kết nối cơ khí , lớp cách nhiệt bằng sứ là các thành phần còn lại của của cảm biến nhiệt độ RTD PT100 . Với thiết kế như trên thì cảm biến nhiệt độ RTD t100 sẽ chắc chắn bảo vệ được các thành phần bên trong . Tuy nhiên nếu chúng ta mốn sử dụng các loại cảm biến có góc cong hoặc các kích thướt đặc biệt thì cần phải có cấu tạo khác .

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 uốn cong được

Cấu tạo cảm biến nhiệt RTD Pt100 uốn cong được

Với loại linh động có khả năng uốn cong được thì phải loại bỏ thành phần bảo vệ bằng gốm và chất làm đầy . Tuy nhiên chúng được sản xuất một cách đặc biệt để đạt được hiệu suất cao với đặc tính cơ học tuyệt vời .

Loại cảm biến này phá vỡ các kiểu sản xuất truyền thống thay vào đó là khả năng uốn cong cảm biến và độ dài cảm biến tuỳ ý cùng với khả năng hàn vỏ sau khi lắp đặt .

Nếu có thắc mắc về cau tao cam bien nhiet do RTD Pt100 hãy liên hệ với chúng tôi để được giải giải đáp thêm . Hy vọng với bài chia sẻ này sẽ giúp được mọi người hiểu rõ hơn về cấu tạo cảm biến nhiệt độ RTD PT100 phổ biến trên thị trường . Các bạn có ý kiến gì về bài viết hãy Comment bên dưới để hoàn thiện tốt hơn trong các bài viết sau . Nếu thấy hay hãy Like & Share cho mọi người cùng biết .

Kỹ Sư Cơ Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0937 27 55 66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn

www.huphaco.vn