Cảm biến nhiệt độ PT100 3 dây

Chào tất cả các bạn, trong bài viết này mình xin chia sẻ đến các bạn các thông tin liên quan về một loại cảm biến nhiệt độ thường dùng nhất hiện nay. Đó là cảm biến nhiệt độ PT100 3 dây, là một loại cảm biến nhiệt độ có khoảng đo rất phù hợp cho các ứng dụng đo lường nhiệt. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua thì có thể tham khảo bài viết này của mình nhé. Trong bài viết mình sẽ nêu rõ các kiến thức liên quan về cảm biến loại này. Như các khái niệm ? Ứng dụng ? Cấu tạo và các cách thức sử dụng của loại thiết bị này. Thông qua đó các bạn sẽ có thể có thêm một sự lựa chọn khác trong việc đo lường nhiệt độ.

Hiện nay khi nói đến các loại cảm biến dùng để đo lường nhiệt độ thì chắc hẳn nhiều bạn sẽ nghĩ ngay đến cảm biến nhiệt pt100 3 dây. Với phạm vi hoạt động rộng rãi kèm với cách thức sử dụng đơn giản và giá thành hợp lý. Chúng gần như được tin dùng khá nhiều trong các ứng dụng đo lường khoảng nhiệt -200÷600°C. Vậy chúng có những đặc điểm gì thì chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

Cảm biến nhiệt độ PT100 3 dây là gì ?

Cảm biến nhiệt độ PT100 (hay còn được gọi là nhiệt điện trở Resistance Thermometer) là một thiết bị công nghiệp chuyên dùng trong việc đo lường nhiệt độ. Với cấu tạo được làm từ Platinum có khả năng chịu nhiệt chịu bền. Bên cạnh đó thì chúng có nguyên lý hoạt động theo mức nhiệt độ đạt 0°C tại mức điện trở 100Ohm.

Thông thường thì cảm biến pt100 dạng 3 dây sẽ có hai dạng chủ yếu đó là dạng dây và củ hành. Trong khi đó 3 dây có nghĩa là ngõ ra của chúng sẽ có dạng 3 dây kết nối đến các thiết bị khác. Và trong bài viết này mình chỉ đề cập đến loại cảm biến pt100 3 dây dạng củ hành thôi nhé. So với cảm biến nhiệt độ 2 dây thì cảm biến pt100 3 dây sẽ có độ chính xác cao hơn. Chúng thường được sản xuất bởi các hãng như Jumo , Wika , Georgin, Rose Mount Emersion,…Tuy nhiên thì ở Việt Nam chúng ta cũng thường sử dụng các loại giá rẻ của Đài Loan và Trung Quốc. Nhưng khi dùng cảm biến xứ xuất từ những nước này sẽ phải chấp nhận cảm biến có độ sai số cao và tuổi thọ thấp hơn do giá thành khá rẻ.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ pt100 3 dây:

Một cảm biến nhiệt độ pt100 dạng củ hành sẽ thường có cấu tạo từ 4 bộ phận, mình có cung cấp hình ảnh mô tả bên dưới các bạn có thể tham khảo để dễ hình dung hơn.

1. Là bộ phận đầu dò có chức năng tiếp xúc trực tiếp với môi trường cần đo để đo lường nhiệt độ.
2. Là bộ phận 3 dây kết nối giúp cảm biến kết nối với các thiết bị hỗ trợ hay điều khiển như màn hình và PLC,…
3. Là một ống INOX giúp bảo vệ bộ phận dây bên trong trước các tác nhân vật lý khác. Có rất nhiều kích thước để chúng ta lựa chọn như 6mm, 8mm, 10mm, 15mm, vv…
4. Là nắp bảo vệ các mối đấu dây điện giúp chống các tác nhân gây hại như nước, bụi, vv…

Phân loại cảm biến nhiệt độ pt100 3 dây như thế nào ?

Sẽ có rất nhiều hãng sản xuất cảm biến đo nhiệt độ pt100 3 dây khác nhau. Tuy nhiên thì phổ biến trên thị trường hiện nay chỉ có 2 dòng chính đó là dạng dây và dạng củ hành. Cụ thể đặc điểm của từng loại như sau:

Cảm biến pt100 3 dây dạng dây:

Đây là dòng cảm biến có thiết kế nhỏ gọn, mức nhiệt độ có thể đo lường nằm trong khoảng 0-250°C và có thể đo lường vượt ngưỡng khoảng 300°C. Chiều dài dây thường mặc định là 2m, chiều dài của que đo thường là 10mm, 15mm, 20mm. Dòng này thích hợp cho các ứng dụng đo nhiệt độ môi trường và đo lường các loại nhiệt độ thông dụng không cần yêu cầu kỹ thuật quá cao.

Một số dòng cảm biến nhiệt độ Pt100 được dùng rộng rãi hiện nay:

A- Cảm biến Pt100 có ren động

B- Cảm biến Pt100 bọc Teflon chống ăn mòn

C- Dòng cảm biến Pt100 loại cài 

D- Cảm biến Pt100 dạng trơn không ren

E- Dòng Pt100 dạng củ tỏi, dãy đo nhiệt cao

F-  Pt100 với tiêu chuẩn Ex dùng trong vật liệu dễ cháy

G- Dòng cảm biến Pt100 tiêu chuẩn sai số Class 1/5 

H- Dòng Pt100 được dùng nhiều nhất, dạng que có ren

Cảm biến pt100 3 dây dạng củ hành:

Dòng cảm biến pt100 3 dây dạng củ hành sẽ có thiết kế đặc biệt hơn một chút, sẽ có phần head dùng để bảo vệ board mạch điện tử bên trong cũng như sẽ có đầu dò dài với nhiều kích thước khác nhau. Vì cấu tạo này có hình dạng khá giống với củ hành nên thường gọi là cảm biến dạng củ hành. Nhiệt độ có thể đo lường là 0-400°C và cũng có thể đo vượt ngưỡng lên đến 450°C. Dòng này thường sử dụng cho các ứng dụng có nhiệt độ cao, có yêu cầu kỹ thuật cao.

Ứng dụng của đầu dò nhiệt độ pt100 3 dây:

Nói một cách tổng quát thì chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng cảm biến pt100 3 dây cho các ứng dụng có nhiệt độ trong khoảng -200÷600°C. Với điều kiện là môi trường chúng ta lắp đặt cảm biến không có các tác nhân gây ăn mòn cho cảm biến. Còn nói một cách cụ thể thì chúng ta có thể dùng loại này cho nhiều ứng dụng khác nhau. Có thể là trong các loại lò đốt kim loại, nấu kim loại trong các nhà máy đúc đồng, thép, sắt,…

Ngoài ra chúng ta còn dùng thiết bị này trong việc giám sát nhiệt độ trong phòng lạnh, nhà kho, nhà đông, các nơi bảo quản thực phẩm, hầm rượu,…Và còn nhiều ứng dụng khác nữa mà mình chưa liệt kê hết.

Nguyên lý làm việc của cảm biến pt100 3 dây là gì ?

Đầu dò nhiệt độ Pt100 hoạt động vô cùng 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. Việc chúng ta cần làm là cho đầu dò pt100 vào môi trường đang có nhiệt độ mà ta mong muốn và đấu dây về các thiết bị hiển thị hay bộ chuyển đổi là xem như hoàn tất. Tương tự với các loại pt50, pt500 và pt1000 các bạn nhé, với từng giá trị nhiệt độ ta sẽ có mức điện trở cụ thể trong quá trình đo lường.

Tuy nhiên thì 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. Như hình trên, chúng ta sẽ đấu 3 dây tín hiệu này về transmitter hoặc bộ hiển thị, điều khiển pt100. Về các thiết bị này thì mình sẽ để cập bên dưới nhé.

Thông số kỹ thuật của cảm biến pt100 dạng 3 dây:

• Model: sản phẩm có mã là ASPTH và ASPTE
• Thương hiệu: được bên mình nhập khẩu từ hãng Noken, Asit – Italy
• Dãy đo của cảm biến: có thang đo khá rộng, với cảm biến dạng dây là -50-300°C và -50-500°C
• 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 inox 304, Inox 316L, Inox 310,vv…
• Chiều dài: khá đa dạng và có nhiều kích thước từ 20÷3000 mm.
• Kết nối: có nhiều kiểu kết nối như ren, không ren, mặt bích, vv…
• Số lượng dây ra: 2 dây, 3 dây, 4 dây và 6 dây
• Có khá nhiều dạng để lựa chọn như: dây hay củ hành tùy vào ứng dụng cần đo.

Cảm biến nhiệt độ ngõ ra 4-20ma:

Thông thường thì các dòng cảm biến nhiệt độ pt100 trên thị trường hiện nay sẽ có tín hiệu ngõ ra dạng điện trở và dãy đo trong khoảng -200-500°C. Loại này được sử dụng khá phổ biến hiện nay vì chúng phù hợp với nhiều ứng dụng và môi trường khác nhau trong công nghiệp. Tuy nhiên điểm yếu của dòng cảm biến này là có dãy đo thường cố định, khó chọn dãy đo thấp và không thể đưa tín hiệu về PLC để xử lý và chạy chương trình. Giải pháp ở đây là chúng ta sẽ sử dụng dòng cảm biến đo mức có sẵn ngõ ra dạng analog 4-20ma các bạn nhé.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo nhiệt độ có model là T2415 được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc. Dòng cảm biến này chúng ta có thể sử dụng tốt trong các ứng dụng như thủy lực, khí nén có áp suất cao, môi chất khí hoặc chất lỏng, ví dụ không khí, khí đốt, nước và dầu,…Và chúng ta có thể tùy chọn lại dãy đo tùy vào nhu cầu sử dụng, các thông số kỹ thuật các bạn tham khảo bên dưới nhé.

Thông số của cảm biến pt100 Output 4-20ma:

• Model: sản phẩm có mã là T2415
• Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hoà Séc
• Sai số: chỉ 1% trên toàn dãy đo của cảm biến
• Khả năng chịu áp: đạt tiêu chuẩn PN63 (tương đương mức áp suất 63bar)
• Dãy đo: chúng ta có thể tùy chọn các thang đo như 0-100°C, 0-120°C, 0-150°C, 25-100°C, -40-60°C, -50-150°C
• Kết nối: sử dụng ren G1/4” hay G1/2”
• Môi trường ứng dụng: môi chất khí hoặc chất lỏng, ví dụ không khí, khí đốt, nước và dầu,…
• Đường kính que đo: mặc định là 6mm
• Chiều dài que đo: có thể tùy chọn như 40mm, 60mm, 80mm, 100mm,…400mm,…
• Ngõ ra: tín hiệu dạng analog 4-20ma 2 dây.
• Tiêu chuẩn vỏ bảo vệ đạt: khả năng chống nước và chống bụi của phần Housing đạt IP65
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ nhà sản xuất

Các thiết bị hỗ trợ và điều khiển cảm biến:

Trong các ứng dụng hiện nay thì cảm biến nhiệt pt100 dạng 3 dây sẽ được dùng như một loại thiết bị đo lường. Tuy nhiên chỉ một mình chúng thì không thể nào hoàn thành tốt công việc mà chúng ta cần có các thiết bị hỗ trợ hay điều khiển khác. Vì thế trong bài viết mình sẽ dành ra một phần để nói đến vấn đề này. Các bạn có thể tham khảo nhé.

Màn hình hiển thị giá trị nhiệt độ:

Vì sao chúng ta cần dùng đến thiết bị này ? Hầu hết các loại cảm biến nhiệt độ chỉ có khả năng đo lường chứ không có chức năng hiển thị. Do các nhà cung cấp không trang bị sẵn các màn hình cho cảm biến. Bên cạnh đó thì môi trường làm việc của cảm biến thường sẽ có nhiệt độ khá cao hoặc khá thấp. Chúng không thích hợp cho công tác quan sát giá trị. Chính vì thế mà ta dùng bộ hiển thị nhiệt độ để quan sát ở khoảng cách xa.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị nhiệt độ với model OM402UNI do bên mình cung cấp. Sản phẩm được nhập khẩu trực tiếp từ các hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Hiện tại thì bên mình cũng đang là đại diện của hãng tại thị trường Việt Nam hiện nay các bạn nhé. Các bạn tham khảo thông số kỹ thuật bên dưới.

Thông số của bộ hiển thị:

• Model: có các model là OM402UNI.
• Hãng sản xuất: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc
• Ngõ vào (Input): các loại tín hiệu can nhiệt K, S, E, R,…, các dạng analog 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc. Ngoài ra còn đọc được tín hiệu điện trở và biến trở.
• Ngõ ra (Output): có thể xuất ra tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10vdc và tín hiệu này sẽ không bị nhiễu khi truyền đi xa, chúng ta có thể dễ dàng đấu dây đến PLC điều khiển.Ngoài ra còn có thể xuất tín hiệu Relay (ON/OFF) chúng ta có thể chọn lên đến 4 relay. Có thể đấu dây để điều chỉnh đóng/ngắt motor bơm hay máy nạp liệu khi đến một nhiệt độ nào đó. Bên cạnh đó ngõ ra còn có modbus RS485, rất thích hợp cho truyền dữ liệu modbus trong giao thức Modbus RTU.
• Sử dụng nguồn: 220VAC.
• Màn hình hiển thị: trên 4 LED, 6 LED, 9 LED và 11 LED.
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Sai số: 0,1% khi hiển thị
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1

Các bạn có thể tham khảo chi tiết hơn về sản phẩm này bộ hiển thị nhiệt độ

Bộ chuyển tín hiệu nhiệt độ sang analog 4-20ma:

Nếu như chúng ta không có nhu cầu hiển thị nhiệt độ mà chỉ có nhu cầu điều khiển cảm biến nhiệt pt100 3 dây thông qua PLC thì sao nhỉ. Lúc này thì chúng ta cần phải trang bị một bộ chuyển đổi tín hiệu sang analog 4-20ma để thực hiện nhu cầu này. Thứ nhất là do các dạng tín hiệu của cảm biến nhiệt độ hiện nay không dùng cho việc truyền tải đi xa. Thứ 2 là vì PLC dù thế hệ cũ hay mới cũng đều không thể nhận tín hiệu ngõ ra của cảm biến pt100. Mà để có thể kết nối ta cần chúng phải đồng bộ về mặt tín hiệu. Đó là lý do ta phải dùng đến bộ chuyển đổi tín hiệu.

Với dòng chuyển đổi tín hiệu pt100 sang analog 4-20ma do bên mình cung cấp. Chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện được việc này một cách nhanh chóng. Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật dưới đây nhé.

• Xuất xứ: sản phẩm được nhập khẩu từ hãng Muesen – Đức.
• Ngõ vào (Input): các dạng tín hiệu của cảm biến Pt100 2 dây, Pt100 3 dây và Pt100 4 dây.
• Ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20mA có thể kết nối với các thiết bị khác như PLC hay bộ hiển thị.
• Nguồn cấp: 7,5÷45VDC
• Kích thước bộ chuyển đổi: 44 x18mm
• Nhiệt độ làm việc: -40÷85°C
• Thời gian phản hồi: <1s
• Sai số: chỉ 0.1%
• Có thể cài đặt dãy đo tuỳ ý: -10÷50°C, 0÷100°C, -30÷200°C, -50÷400°C.
• Thời gian bảo hành: lên đến 18 tháng 1 đổi 1
• Đạt các chứng chỉ về thiết bị điện như: IEC 60529,  IEC 61010, IEC 61326, Namur..

Các bạn có thể tham khảo chi tiết thiết bị này bộ chuyển tín hiệu pt100 sang 4-20ma

Bên mình cũng có cung cấp một dòng chuyển đổi tín hiệu (Transmitter PT100 ra 4-20mA) dạng gắn head khác đến từ thương hiệu JSP – Cộng Hòa Séc. Đây là dòng thiết bị có tính năng và cấu tạo hoàn toàn tương tự như dòng chuyển đổi bên trên mình vừa giới thiệu. Các thông số kỹ thuật của loại này như sau:

• Model: thiết bị có mã là P5310
• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng JSP – Cộng Hòa Séc.
• Ngõ vào (Input): các dạng tín hiệu của cảm biến Pt100 2 dây, Pt100 3 dây và Pt100 4 dây.
• Ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20mA
• Có thể cài đặt dãy đo tuỳ ý: -10÷50°C, 0÷100°C, -30÷200°C, -50÷400°C,…
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn trong khoảng 9÷35VDC, nhưng thường là 24VDC
• Thời gian phản hồi: khả năng phản hồi tín hiệu chỉ trong <1s
• Sai số: chỉ 0.1% trong suốt quá trình kết nối và chuyển đổi
• Tiêu chuẩn bảo vệ: chống bụi chống nước đạt IP40
• Vật liệu cấu thành: nhựa Polycarbonate
• Kích thước bộ chuyển đổi: có kích thước tổng thể là 44 x 24 mm
• Nhiệt độ làm việc: có khả năng chịu nhiệt trong khoảng -40÷85°C
• Đạt các chứng chỉ về thiết bị điện như: IEC 60751

Địa chỉ mua hàng uy tín và chất lượng:

Trên đây là các thông tin cũng như kiến thức liên quan đến Cảm biến nhiệt độ pt100 3 dây. Hy vọng sẽ hữu ích cho những bạn muốn tìm hiểu hoặc muốn trang bị. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại thiết bị vừa kể trên và các loại cảm biến khác như cảm biến đo độ ẩm và nhiệt độ các bạn có thể tham khảo thêm để hiểu rõ hơn nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn và giải đáp có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com