Trong lĩnh vực kỹ thuật điện và tự động hóa, PT100 là một trong những cảm biến nhiệt độ phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất. Nhiều người chỉ biết nó dùng để đo nhiệt độ mà chưa hiểu ý nghĩa tên gọi, nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng thực tế của nó trong công nghiệp. Trên thực tế, mọi bí mật của PT100 đều ẩn chứa trong cái tên của nó.
1. Ý nghĩa thực sự của cái tên PT100
Đặc điểm chính của trang sức bạch kim mà chúng ta thường đeo là khả năng giữ giá trị cao và khả năng chống hư hỏng. Tuy nhiên, khi vật liệu bạch kim cấp công nghiệp được kéo thành dây mỏng và dùng làm vật liệu chịu nhiệt PT100, ưu điểm lớn nhất của nó nằm ở khả năng đo nhiệt độ chính xác, độ ổn định cực cao và không bị trôi khi sử dụng trong thời gian dài. Có thể nói nó vừa “bảo toàn giá trị” vừa “bảo toàn độ chính xác”.
PT100 đề cập đến thông số cốt lõi của thiết bị này: ở nhiệt độ tiêu chuẩn 0oC, giá trị điện trở của PT100 chính xác là 100 ohms.
II. Nguyên lý đo nhiệt độ lõi của PT100
Nguyên lý đo nhiệt độ của PT100 rất đơn giản. Đó là tính chất vật lý phổ quát của kim loại: nhiệt độ càng cao thì giá trị điện trở của kim loại bạch kim càng lớn. Mối quan hệ giữa sự thay đổi nhiệt độ và sự thay đổi điện trở có một mô hình rất đều đặn và chúng tôi phát hiện giá trị điện trở để suy ra nhiệt độ môi trường hiện tại.
Trong phạm vi nhiệt độ thường được sử dụng từ 0oC đến 100oC, các thông số của PT100 rất rõ ràng:
Ở 0oC: Điện trở = 100Ω
Ở 100oC: Điện trở = 138,5Ω
Chuyển đổi nó: trong phạm vi từ 0 đến 100oC, cứ tăng nhiệt độ 1oC, điện trở sẽ tăng khoảng 0,385Ω. Chúng ta có thể sử dụng giá trị này để ước tính nhanh nhiệt độ.
III. Phương pháp ước tính nhiệt độ thủ công nhanh chóng
Trong quá trình học tập hàng ngày và gỡ lỗi đơn giản, có thể sử dụng một công thức đơn giản để tính nhanh nhiệt độ:
Nhiệt độ ≈ (giá trị điện trở đo được - 100) 0,385
Ví dụ:
Nếu chúng ta đo điện trở hiện tại của PT100 là 119,4Ω thì:
Nhiệt độ = (119,4 - 100) 0,385 ≈ 50oC
Điều này cho phép xác định nhanh chóng rằng nhiệt độ hiện tại tại điểm đo là khoảng 50 độ C.
Cần lưu ý: Công thức này chỉ áp dụng cho ước tính sơ bộ trong phạm vi 0-100oC. Ngoài phạm vi nhiệt độ này, lỗi sẽ tăng lên. Đo nhiệt độ công nghiệp có độ chính xác cao yêu cầu tham khảo bảng thang đo dành riêng cho PT100 để tra cứu các giá trị tiêu chuẩn.
IV. Sử dụng trong thế giới thực trong môi trường công nghiệp
Nhiều người mới bắt đầu nghĩ rằng PT100 có thể được sử dụng trực tiếp để đo điện trở, nhưng trong thực tế sản xuất công nghiệp, tín hiệu điện trở hiếm khi được đo trực tiếp.
Lý do rất đơn giản: Tín hiệu điện trở có khoảng cách truyền ngắn và dễ bị ảnh hưởng bởi các bộ biến tần, động cơ và dây cáp tại chỗ, khiến các giá trị không chính xác.
Việc sử dụng công nghiệp thích hợp là:
PT100 + Bộ truyền nhiệt độ
Chuyển đổi tín hiệu thay đổi điện trở thành tín hiệu dòng điện 4-20mA tiêu chuẩn công nghiệp, sau đó được truyền tới PLC, thiết bị điều khiển nhiệt độ hoặc hệ thống điều khiển.
Ưu điểm lớn nhất của tín hiệu hiện tại: khả năng chống nhiễu mạnh, khoảng cách truyền dài và tín hiệu ổn định. Đây là giải pháp chủ đạo để đo nhiệt độ tự động hóa công nghiệp.
V. Tóm tắt
1. PT là viết tắt của bạch kim kim loại quý, với chất liệu ổn định và đo nhiệt độ chính xác;
2. PT100 có nghĩa là điện trở là 100 ohms ở 0oC và khi nhiệt độ tăng, điện trở tăng;
3. Trong phạm vi 0-100oC, nhiệt độ có thể được ước tính nhanh chóng bằng cách sử dụng tốc độ thay đổi 0,385Ω/oC;
4. Trong môi trường công nghiệp, nó thường được kết hợp với bộ truyền nhiệt độ để chuyển đổi tín hiệu điện trở thành tín hiệu dòng điện 4-20mA để đảm bảo phép đo ổn định và truyền tải đáng tin cậy.
- Trích xuất từ tài khoản công cộng được đánh giá ngang hàng
Yuyao Huangong automation instruments factory