Cảm biến nhiệt độ pt100 là gì ? Kinh nghiệm chọn mua

Cảm biến nhiệt độ pt100 là một trong những thiết bị quan trọng trong lĩnh vực đo đạc và kiểm soát nhiệt độ. Sản phẩm đang ngày càng thu hút sự quan tâm của người sử dụng. Nhưng liệu bạn đã biết cảm biến này là gì và những điều cần lưu ý khi chọn mua?

Cảm biến nhiệt độ Pt100 là gì?

Đây là một thiết bị công nghiệp được sản xuất để đo tín hiệu nhiệt độ trong các nhà máy và ứng dụng công nghiệp. Nó còn được gọi là cảm biến nhiệt độ pt100 hoặc đầu dò nhiệt pt100 đối với loại que, và dây dò nhiệt pt100 đối với loại dây. Nhìn vào ký hiệu "pt100":
- "pt" đại diện cho Platina hay còn được biết đến như bạch kim. Người ta gọi như vậy do một phần của cảm biến nhiệt độ được chế tạo từ chất liệu này, đặc biệt là ở phần đầu của que cảm biến. 
- "100" đại diện cho giá trị điện trở của cảm biến khi ở nhiệt độ 0 độ C. Điều này có nghĩa điện trở của platin là 100 ohm khi cảm biến nằm ở nhiệt độ 0 độ C.
Do đó, ký hiệu pt100 là viết tắt cho việc biểu thị giá trị điện trở của platin là 100 ohm ở nhiệt độ 0 độ C.

Xem thêm :

• Cảm biến can nhiệt S là gì ? Mọi thông tin cần biết

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ Pt100 hoạt động đơn giản dựa trên hiện tượng điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng cao, được biết đến là hiện tượng nhiệt điện trở suất. Khi nhiệt độ của phần bạch kim trong cảm biến tăng lên, tín hiệu ohm đầu ra tăng theo cách tuyến tính. Bằng cách đo điện trở của cảm biến, chúng ta có thể suy ra giá trị nhiệt độ.
Người ta chọn bạch kim trong quá trình sản xuất cảm biến Pt100 do đây là  kim loại quý có khả năng chịu nhiệt độ cao. Hơn nữa, bạch kim có đặc tính nhạy cảm với biến đổi nhiệt độ, điều này giúp cảm biến Pt100 đạt được độ chính xác cao nhất trong quá trình đo đạc.

Phân loại cảm biến nhiệt độ pt100

Tùy thuộc vào hình dạng và mục đích sử dụng, cảm biến nhiệt độ loại pt100 có thể được phân chia thành hai loại chính: đầu dò nhiệt pt100 và dây dò nhiệt pt100.

Đầu dò nhiệt pt100 hoặc cảm biến nhiệt độ loại pt100 dạng que

Dải đo nhiệt độ của loại này khá rộng, từ -80 độ C đến 600 độ C, làm cho đầu dò nhiệt pt100 trở thành thiết bị đo nhiệt độ phổ biến nhất hiện nay.
Sản phẩm có thiết kế chắc chắn, dải đo rộng, và độ chính xác cao, khả năng đo nhiệt độ liên tục với độ chính xác cao.
Trên đầu dò nhiệt độ loại pt100 có một phần đầu khá lớn, chứa bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ. Vì cảm biến pt100 tạo ra tín hiệu là điện trở (ohm), cần sử dụng bộ chuyển đổi để chuyển tín hiệu này thành tín hiệu 4-20mA để hiển thị hoặc xử lý thông qua PLC.

Dây dò nhiệt pt100 hoặc dây dò cảm biến nhiệt độ pt100

Được sử dụng trong những vị trí mà loại đầu dò không thể tiếp cận được, dây dò nhiệt pt100 có dạng dây, có thể uốn cong, linh hoạt trong việc đặt vị trí đo.
Tuy nhiên, nhược điểm của dây dò nhiệt là dải đo thường không cao, chỉ từ 0 độ C đến 400 độ C. Loại này cũng không có chỗ để gắn thêm bộ chuyển đổi, nên phải sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ được gắn trên tủ điện.

Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ loại pt100 thường được sản xuất với 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây, và mỗi loại đều yêu cầu một cách đấu dây riêng biệt. Dựa theo sơ đồ, ta có các cách đấu dây như sau:
- Loại pt100 2 dây đơn giản: Đấu trực tiếp vào 2 chân 3 và 6.
- Đối với loại 3 dây: Đấu 2 dây vào chân 3 và 4, sau đó nối 2 dây này lại với nhau. Dây còn lại sẽ được đấu vào chân 6.
- Đối với loại 4 dây: Đấu trực tiếp vào 4 chân . 
Quy trình đấu dây này giúp kết nối cảm biến pt100 với đồng hồ đo nhiệt độ hoặc các thiết bị khác để đảm bảo việc đo đạt được thông tin nhiệt độ chính xác.

Ứng dụng cảm biến nhiệt độ pt100

• Ứng dụng chủ yếu của cảm biến nhiệt độ loại pt100 là trong việc đo đạc nhiệt độ trong lò hơi, máy công nghiệp, và đo nhiệt độ trong các đường ống. Tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ pt100 được chuyển đổi thành tín hiệu điện trở, sau đó truyền đến PLC để xử lý hoặc hiển thị trên màn hình để giám sát.
• Tuy nhiên, một thách thức xuất hiện khi tín hiệu điện trở này truyền từ thiết bị đến PLC hoặc bộ hiển thị qua dây dẫn. Vì dây dẫn mang theo điện trở và tín hiệu điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nếu dây dẫn kéo dài, tín hiệu điện trở sẽ bị biến đổi, gây sai lệch trong đo đạc của cảm biến nhiệt độ, dẫn đến độ chính xác không cao.
• Để giải quyết vấn đề này, giải pháp đơn giản là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu điện trở sang tín hiệu 4-20mA. Tín hiệu này là một dạng tín hiệu analog chuẩn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, và khoảng 90% các thiết bị công nghiệp hiện nay hỗ trợ loại tín hiệu này. Bằng cách này, việc truyền tín hiệu trên dây dẫn sẽ không bị ảnh hưởng bởi điện trở và đảm bảo độ chính xác của đo đạc từ cảm biến nhiệt độ pt100.

Giá cảm biến nhiệt độ  pt100 ảnh hưởng bởi những yếu tố nào ?

Vật liệu cảm biến nhiệt độ pt100

Vật liệu của cảm biến nhiệt độ pt100 có thể ảnh hưởng đến giá cả của sản phẩm. Vật liệu được sử dụng trong việc sản xuất cảm biến không chỉ quyết định về chất lượng mà còn liên quan đến khả năng chống ăn mòn, độ bền, và đặc tính truyền nhiệt.

Đường kính que cảm biến

Cảm biến nhiệt độ pt100 được sản xuất với nhiều đường kính que dò khác nhau, bao gồm 6mm, 8mm, 10mm, và 12mm. Việc lựa chọn đường kính phù hợp sẽ phụ thuộc vào vị trí cụ thể mà cảm biến sẽ được lắp đặt.

Kinh nghiệm chọn mua cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt Trung Quốc

Nhiều cảm biến nhiệt độ pt100 có nguồn gốc từ Trung Quốc hoặc được lắp ráp từ linh kiện nhập từ Trung Quốc. Mặc dù chúng có giá thành thấp, nhưng chất lượng thường không cao.
Trong các hệ thống sản xuất yêu cầu giám sát nhiệt độ chặt chẽ, sử dụng cảm biến Trung Quốc có thể gây ra vấn đề về độ chính xác, thậm chí ảnh hưởng đến toàn bộ dây chuyền sản xuất.
Lưu ý: Khuyến cáo không sử dụng cảm biến nhiệt Trung Quốc để đảm bảo an toàn và chất lượng.

Cảm biến nhiệt độ Châu Âu

Sản phẩm này thường có hàm lượng bạch kim cao, tăng độ nhạy của cảm biến và giúp đo nhiệt độ chính xác đến 99,9%.
Mặc dù có giá cao hơn, nhưng đồng thời mang lại sự yên tâm về giám sát nhiệt độ, loại trừ những lo lắng về sự không ổn định của nhiệt độ hoạt động.
Lưu ý: Đầu tư vào các sản phẩm xuất xứ từ Châu Âu là đầu tư đúng đắn và mang lại hiệu suất cao.

Cảm biến nhiệt độ Đài Loan, Nhật, Hàn Quốc

Các thương hiệu nổi tiếng như DK và Omron từ Đài Loan, Nhật, Hàn Quốc thường cung cấp cảm biến nhiệt độ chất lượng cao.
Với chất lượng ổn định, các thương hiệu này là lựa chọn tốt hơn so với các loại hàng Trung Quốc.
Lưu ý: Khuyến khích sử dụng cảm biến từ các thương hiệu này để tránh tình trạng sử dụng sai hoặc hư hỏng thiết bị.

Một vài lưu ý khi chọn mua cảm biến nhiệt pt100

Dải đo nhiệt độ

Lựa chọn dải đo nhiệt độ là quyết định quan trọng, ứng với khoảng 80% nhiệt độ thực tế cần đo để đảm bảo độ bền và chính xác của sản phẩm.
Cảm biến pt100 thường có dải đo tối đa là 850 độ C, nhưng nếu nhiệt độ cần đo cao hơn, nên xem xét sử dụng cảm biến nhiệt độ can nhiệt K với khả năng chịu đựng lên đến 1100 độ C.

Đường kính que dò

Cảm biến pt100 có các đường kính que dò khác nhau như 6mm, 8mm, 10mm, 12mm. Lựa chọn đường kính phù hợp với vị trí lắp đặt.

Môi trường đo nhiệt độ

Đối với môi trường có tính ăn mòn cao như axit, xút, cần sử dụng ống termowell để bảo vệ cảm biến.

Chiều dài que dò

Chiều dài que dò ảnh hưởng đến độ chính xác của đo đạc. Cần chú ý đến vùng cuối que dò, nơi tích hợp platinum để đảm bảo đo được nhiệt độ chính xác.

Tín hiệu output của cảm biến

Để chuyển đổi tín hiệu điện trở output của cảm biến về màn hình hiển thị hoặc PLC, cần sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ. Có thể lựa chọn bộ chuyển đổi dạng tròn gắn trên cảm biến hoặc loại gắn trên tủ điện tùy thuộc vào vị trí lắp đặt.