تجهیزات و قطعات مختلفی برای اندازهگیری دما وجود دارد که یکی از پرکاربردترین تجهیزات سنسور دما pt100 است، این سنسور با ترکیب علم و مهندسی ساخته شده و ویژگیها و قابلیتهای زیادی که دارد در بخشهای مختلف صنعتی و غیرصنعتی از آن استفاده میکنند. به منظور اندازهگیری دما در ساخت این سنسور از پلاتینیوم استفاده میکنند. سنسور دما pt100 به عنوان یکی از سنسورهای حیاتی در مانیتورینگ و کنترل فرآیندها شناخته میشود. در این مقاله قصد داریم شما را با سنسور دما pt100 و انواع مختلف آن بیشتر آشنا کنیم.
سنسور دما pt100 یا پی تی 100 چیست؟
این سنسور با نامهای PRT و RTD هم شناخته میشود. سنسور pt100 یک سنسور اندازهگیری دمای مقاومتی است که در بازه مقاومت 38.5 اهم ساخته میشود، تغییرات مقاومت سنسور دما PT100 در بازه 0 تا 100 درجه سانتیگراد است. در ساخت این سنسور از پلاتین استفاده میکنند که یک عنصر بسیار مقاوم و گرانقیمت است، پلاتین بیشترین خطی بودن و پایداری را نسبت به سایر عناصر دارد. استفاده از پلاتین در ساخت این سنسور باعث میشود تا در برابر خوردگی، دمای بالا و حملات شیمیایی مقاوم شود.
سنسور دما pt100 چه کاربردهایی دارد؟
از سنسورهای دما PT100 در زمینههای مختلفی استفاده میکنند:
- صنعت
- هوافضا
- خودروسازی
- پزشکی
- فرآوری موادغذایی
- کاربردهای مصرفی
عملکرد سنسور دما pt100 چگونه است؟
سنسور دما pt100 بر اساس تغییر مقاومت الکتریکی در هادی با افزایش دما عمل میکند، در ساخت این سنسور از یک هادی که در معرض تغییرات دما قرار دارد استفاده میکنند. عملکرد اصلی این سنسور بر اساس اصل افزایش مقاومت الکتریکی یک هادی با افزایش دما است، یک جریان الکتریکی کوچک به یک سیستم هادی اعمال میشود. سپس مقاومت سیم هادی در برابر جریان الکتریکی اندازهگیری شده و دما مشخص خواهد شد. برای این فرآیند از ترموستاتهای خاصی استفاده میشود در واقع سنسورهای مقاومتی نیروی محرکه تولید میکنند و دما را با اندازهگیری مقاومت الکتریکی در دستگاه ثبت میکنند. هادی سنسور دما میتواند از جنس پلاتین، مس، آلومینیوم و نیکل باشد. در میان این فلزات پلاتین بهترین گزینه است زیرا یک فلز خالص است که با مواد دیگر واکنش نمیدهد و پایداری و مقاومت بالایی دارد. پلاتین دما را به صورت خطی و تکرارپذیر اندازهگیری میکند.
برای اندازهگیری دما به کمک سنسور دما pt100 باید به چند نکته مهم توجه کنید:
- انتخاب صحیح RTD: باید اطمینان پیدا کنید که نوع RTD را به درستی و متناسب با دستگاه مورد نظر انتخاب کنید.
- سیمکشی صحیح: اگر سیم کشی سنسور به درستی انجام نشود قطعا عملکرد و بازده خوبی نخواهد داشت.
- دقت سنسور: هرچه تعداد سیمهای سنسور بیشتر باشد دقت اندازهگیری در آن افزایش مییابد، از یک سنسور استاندارد و متناسب با دستگاه استفاده کنید.
- اندازهگیری مقاومت سنسور: مقاومت سنسور RTD با تغییر دما تغییر میکند. در زمان انتخاب باید مقدار مقاومت را در نظر بگیرید.
- دستگاه مناسب: برای اندازهگیری دما باید از دستگاه اندازهگیری دمای مناسب یا کالیبراتور استفاده کنید.
انواع سنسور دما pt100
سنسور دما PT100 انواع مختلفی دارد که مهمترین و پرکاربردترین آنها عبارتند از:
‣ سنسورهای شیشهای
در این مدل سنسور pt100 سنسور درون یک غلاف فلزی قرار میگیرد و به سیم یا وایر متصل میشود. طول، قطر و نوع سیم با توجه به نیاز شما تغییر میکند. سنسور شیشهای قادر است تغییرات نیم درجه تا یک دهم تشخیص دهد.
‣ سنسورهای سرامیکی
این سنسور از یک استوانه سرامیکی و یک سیم نازک از پلاتینیوم ساخته شده است و به صورت فنر درون استوانه قرار میگیرد. در این مدل با تغییر دما مقاومت فنر هم تغییر میکند و این فرآیند موجب اندازهگیری دما میشود.
‣ سنسورهای فیلمی
این سنسور بر اساس تغییرات دما، مقاومت را تغییر میدهد. برای محاسبه دما در این نوع سنسور باید از جدولهای تغییر مقاومت خطی استفاده کرد.
مزایا و معایب استفاده از سنسور دما pt100
| مزایا سنسور دما pt100 | معایب سنسور دما pt100 |
| اندازهگیری دما در رنج وسیع | قیمت نسبتا بالا |
| پایداری در محیطهایی با دمای بالا | محدودیت دمایی در برخی فرآیندها |
| قابلیت پاسخ به تغییرات در کوتاهترین زمان | خطای خودگرمایی |
| استفاده از سیمهای رابط معمولی و استاندارد | حساس به قطعی سیم |
| دقت و حساسیت بالا در اندازهگیری دما | – |
| عملکرد خطی | – |
راهنمای خرید سنسور دما pt100
برای خرید یک سنسور دما pt100 با کیفیت بالا باید به نکات مهم راهنمای خرید توجه داشته باشید. این نکات مهم عبارتند از:
- در زمان خرید سنسور دما pt100 باید به رنج دمای آن توجه داشته باشید، سنسور انتخابی باید با نوع کاربرد آن تناسب داشته باشد.
- برای محیطهایی که رطوبت بالایی دارند و با مواد شیمیایی و خورنده همچون فلزات رسانا در ارتباط هستند باید از سنسورهای خاصی استفاده کرد.
- نوع اتصال به کابل را قبل از خرید مشخص کنید و با توجه به آن سنسور دما pt100 را انتخاب کنید.
- سنسورها با توجه به انواع مختلفی که دارند دارای قدرت اندازهگیری متفاوتی هستند. برخی از سنسورها دقت اندازهگیری بسیار بالایی دارند.
- بودجه خرید خود را مشخص کنید تا با توجه به آن و با توجه به نیاز خود یک سنسور مناسب تهیه کنید.
- سنسورها انواع مختلفی دارند باید با توجه به نیاز خود یکی از آنها را انتخاب کنید.
- محیط کار، فاصله تا نقطه داده پردازی، پاسخ زمانی، منبع تغذیه و غیره از دیگر عوامل تاثیرگذار در زمان خرید سنسور دما pt100 است.
در نهایت ترمودیجیت…
اندازهگیری دما حساسیت بسیار زیادی دارد به همین دلیل باید از بهترین و با کیفیتترین مواد اولیه در ساخت این قطعات استفاده کرد. پلاتین با وجود اینکه کیفیت بسیار خوبی دارد در مقایسه با سایر فلزات قیمت بالایی دارد و همین موضوع باعث شده تا برخی تولیدکنندگان از این فلز استفاده نکنند و محصولی بیکیفیت تولید کنند. هرچه سنسور دما PT100 کیفیت بالاتری داشته باشد قطعا دقت اندازهگیری دما توسط سنسور هم بیشتر خواهد شد.
⁐ سوالات متداول درباره سنسور دما PT100 ⁐
۱- آیا سنسور دما PT100 به صورت خطی دما را اندازهگیری میکند؟
بله، این سنسور قادر است دما را به صورت خطی و تکرارپذیر اندازهگیری کند.
۲- قیمت سنسور دما PT100 تحت تاثیر چه عواملی تغییر میکنند؟
قیمت این سنسور تحت تاثیر برند تولید کننده، کیفیت، گرید، قطر و طول آن تغییر میکند.