سنسور پی‌تی100 چیست؟
در ادامه با این مطلب همراه باشید تا با سنسور پی‌تی 100، کاربردهای آن و خصوصیاتش آشنا شوید.
در دیجیاتو ثبت‌نام کنید
جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.
عضویت در دیجیاتوتازههای تکنولوژی
سلب مسئولیت: دیجیاتو صرفا نمایش‌دهنده این متن تبلیغاتی است و تحریریه مسئولیتی درباره محتوای آن ندارد.
سنسورهای حرارتی پی‌تی100 (PT100) از پرمصرف‌ترین انواع دماسنج‌های مقاومتی پلاتینی هستند. به‌طورکلی، دماسنج‌های مقاومتی اغلب تحت عنوان سنسورهای پی‌تی100 نامیده می‌شوند، اگرچه شاید در واقعیت از نوع RTD پی‌تی100 (RTD PT100) نباشند. عبارت «پی‌تی» به جنس سنسور که از «پلاتین» ساخته شده است اشاره دارد. عدد 100 نیز نشانگر این است که سنسور در دمای 0 درجۀ سانتی‌گراد، مقاومت 100 اُهمی (Ω) دارد.
دماسنج مقاومتی در واقع نوعی سنسور حرارتی است و از عنصری تشکیل شده که از مقاومت برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند. دماسنج مقاومتی تحت نام‌های RTD (Resistance Temperature Detector )، RT، PT100 RTD یا PT1000 نیز شناخته می‌شود.
سنسور پی‌تی100 چگونه کار می‌کند؟
سنسورهای حرارتی RTD پی‌تی100 براساس این اصل عمل می‌کنند که «مقاومت الکتریکی پلاتین به‌طوری قابل‌پیش‌بینی در دماهای مختلف تغییر می‌کند.» با افزایش دما، مقاومت عنصر پلاتین نیز افزایش می‌یابد. این تغییر در مقاومت به‌طور دقیق اندازه‌گیری می‌شود و سپس با استفاده از الگوریتم‌های مناسب یا جداول تبدیل به مقادیر دما تبدیل می‌گردد.
حداکثر دمای دستگاه RTD پلاتینی چقدر است؟
دستگاه‌های RTD پلاتینی، خصوصاً نوع پرمصرف پی‌تی100، محدوده‌های دمایی مشخصی دارند که با توجه به ساختار و مورد مصرفی آنها تعیین می‌شوند. حد دمای حداکثری دستگاه RTD پلاتینی به نوع طراحی و موادی که برای ساخت آن مورد استفاده قرار گرفته است بستگی دارد.
محدودۀ دمای حداکثری RTD:
- RTD پلاتینی استاندارد (پی‌تی100):
- معمولاً RTDهای پلاتینی استاندارد می‌توانند تا دمای حدوداً 600 درجۀ سانتی‌گراد (1112 درجۀ فارنهایت) کار کنند.
- RTD صنعتی دما-بالا:
- برخی از RTDهای پلاتینی صنعتی طوری طراحی شده‌اند که در برابر دمای بالا مقاوم هستند و می‌توانند تا دمای 850 درجۀ سانتی‌گراد (1562 درجۀ فارنهایت) کار کنند.
- RTD تخصصی دما-بالا:
- در پیکربندی‌های خاص، خصوصاً در غلاف‌کاری و عایق‌بندی ساختمان، برخی از RTDهای پلاتینی می‌توانند تا دمای 1000 درجۀ سانتی‌گراد (1832 درجۀ فارنهایت) کار کنند.
چگونه سنسور پی‌تی100 را کالیبره کنیم؟
برای کالیبره کردن سنسور حرارتی پی‌تی100 باید خروجی آن را با یک استاندارد شناخته‌شده در طیفی از دماهای مختلف مقایسه نمایید. این فرآیند معمولاً نیازمند تجهیزات تخصصی نظیر حمام‌ها یا کوره‌های دما است که توانایی ایجاد شرایط دمایی دقیق را داشته باشند. پس از این مرحله، مقادیر بدست‌آمده با استانداردهای مرجع مقایسه می‌شوند و در صورت نیاز تغییراتی اعمال می‌گردند تا از اندازه‌گیری دقیق دما در محدودۀ مورد نظر توسط سنسور اطمینان حاصل شود.چگونه با استفاده از مولتی‌متر سنسور پی‌تی100 را بررسی کنیم؟
برای بررسی سنسور پی‌تی100 با استفاده از مولتی‌متر، مراحل زیر را انجام دهید:
- مولتی‌متر را برای اندازه‌گیری مقاومت (اُهم) تنظیم کنید.
- اتصال سنسور پی‌تی100 را از هرگونه مدار یا منبع برق قطع کنید.
- کابل‌های مولتی‌متر را به ترمینال‌های سنسور پی‌تی100 متصل کنید.
- مقدار مقاومت نمایش داده شده روی صفحۀ مولتی‌متر را بررسی کنید.
- با کمک جداول پی‌تی100 یا فرمول‌های تبدیل، مقدار مقاومت محاسبه شده را با مقاومت مورد انتظار در یک دمای مشخص مقایسه نمایید.
سنسور حرارتی پی‌تی100 را چگونه تست کنیم؟
برای تست سنسور حرارتی پی‌تی100، باید میزان دقت و عملکرد آن را در محدوده‌ای از دماهای مختلف تایید کنید. برای انجام اینکار می‌توانید سنسور را در شرایط دمایی مشخصی قرار دهید و سپس مقادیر آن را با مقادیر یک دماسنج کالیبره‌شدۀ مرجع یا یک دستگاه اندازه‌گیری دما مقایسه نمایید. همچنین برای بررسی پیوستگی و عملکرد قابل‌اطمینان سنسور، می‌توان از ارزیابی میزان خط‌سانی و هیسترزیس استفاده کرد.
کدام بهتر است، پی‌تی100 یا پی‌تی1000؟
انتخاب بین پی‌تی100 و پی‌تی1000 به نیازهای مصرفی کاربر بستگی دارد. سنسورهای پی‌تی1000 مقاومت نامی بالاتری دارند (1000 اُهم در 0 درجۀ سانتی‌گراد) که این مقاومت در سنسورهای پی‌تی100 پایین‌تر است (100 اُهم در 0 درجۀ سانتی‌گراد). بالاتر بودن مقاومت نامی در سنسورهای پی‌تی1000 باعث می‌شود تا در برابر اثرات مقاومت به سرب، آسیب‌پذیری کمتری داشته باشند. بعلاوه، این سنسورها معمولاً تفکیک‌پذیری بالاتری دارند و برای مصارفی که نیازمند کابل‌کشی‌های بلند هستند، گزینۀ مناسب‌تری محسوب می‌شوند. با این وجود، سنسورهای پی‌تی100 به دلیل داشتن کالیبراسیون استانداردسازی‌شده و دسترسی‌پذیری بهتر، در مصارف صنعتی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تفاوت RTD و پی‌تی100 چیست؟
RTD (آشکارساز دمای مقاومتی) عبارتی عمومی است که برای دسته‌بندی برخی از سنسورهای حرارتی استفاده می‌شود؛ عملکرد این سنسورها بر اساس اصل «تغییر مقاومت با تغییر دما» می‌باشد. پی‌تی100 نوع خاصی از RTD است که از پلاتین به‌عنوان عنصر حسگر با مقاومت نامی 100 اُهم در 0 درجۀ سانتی‌گراد بهره می‌برد. درنتیجه، تفاوت اصلی بین RTD و پی‌تی100 موادی است که برای عنصر حسگر در آنها استفاده می‌شود. پی‌تی100 مشخصاً به نوعی از RTDها اشاره دارد که از پلاتین ساخته شده‌اند.
تفاوت RTD و پی‌تی100 در یک نگاه
RTD و پی‌تی100 بسیار به یکدیگر شبیه هستند، اما تفاوت‌هایی نیز دارند:
RTD:
- RTD عبارتی عمومی است که به معنای «آشکارساز دمای مقاومتی» می‌باشد. این عبارت به نوعی از سنسور حرارتی اشاره دارد که بر اساس اصل تغییر مقاومت الکتریکی با تغییر دما کار می‌کند.
- RTDها از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که رایج‌ترین آنها عبارتند از پلاتین، نیکل یا مس. RTD پلاتینی پرمصرف‌ترین نوع RTD است، چراکه ثبات و خط‌سانی بالایی دارد.
پی‌تی100:
- پی‌تی100 مشخصاً به نوعی از RTD اشاره دارد که از پلاتین به‌عنوان عنصر حسگر استفاده می‌کند و مقاومت نامی آن 100 اُهم در 0 درجۀ سانتی‌گراد است.
- عبارت «پی‌تی» در پی‌تی100 به پلاتین اشاره دارد و عدد 100 نیز نشانگر مقاومت نامی این سنسور حرارتی در 0 درجۀ سانتی‌گراد می‌باشد.
آیا پی‌تی100 نوعی ترموکوپل است؟
خیر، پی‌تی100 ترموکوپل (Thermocouple) نیست و درواقع نوعی آشکارساز دمای مقاومتی (RTD) است. ترموکوپل‌ها براساس اصل متفاوتی عمل می‌کنند: تولید ولتاژ متناسب با تفاوت‌های دمایی. RTDهای پی‌تی100 از پلاتین به‌عنوان عنصر حسگر استفاده می‌کنند، درحالی‌که ترموکوپل‌ها از دو سیم فلزی متفاوت تشکیل شده‌اند.
دمای حداکثری سنسور پی‌تی100 چقدر است؟
دمای حداکثری برای سنسور پی‌تی100 به عوامل گوناگونی بستگی دارد؛ ازجمله طراحی، ساختار و مواد استفاده شده در سنسور. با این وجود، سنسورهای پی‌تی100 معمولاً توانایی اندازه‌گیری دما تا حدوداً 600 درجۀ سانتی‌گراد (1112 درجۀ فارنهایت) را در پیکربندی‌های استاندارد دارند.
سنسور حرارتی پی‌تی100 چقدر دقت دارد؟
میزان دقت سنسور حرارتی پی‌تی100 به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ ازجمله کیفیت سنسور، فرآیند کالیبراسیون و شرایط محیطی که در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این وجود، سنسورهای پی‌تی100 به دقت بالایی که دارند معروف هستند و می‌توانند با دقت چند دهمی یا حتی بهتر، دما را اندازه‌گیری کنند.
به‌طورکلی، میزان دقت سنسور پی‌تی100 اغلب از طریق ارزیابی مقدار تحمل یا حد خطای (Error limit) آن تعیین می‌گردد که معمولاً به‌عنوان درصدی از دمای اندازه‌گیری‌شده یا یک محدودۀ دمای مشخص نشان داده می‌شود. میزان دقت سنسورهای پی‌تی100 شامل دسته‌بندی‌های رایجی نظیر کلاس A، کلاس B، 1/3 DIN یا 1/10 DIN است که هرکدام سطح متفاوتی از میزان دقت را نشان می‌دهند.
مثال:
- سنسورهای پی‌تی100 کلاس A معمولاً دارای دقت ±0.15°C یا بهتر در محدودۀ دمایی -50°C تا 150°C هستند.
- سنسورهای پی‌تی100 کلاس B معمولاً دارای دقت ±0.3°C یا بهتر در محدودۀ دمایی -50°C تا 200°C هستند.
کدام بهتر است، پی‌تی100 یا ترموکوپل؟
انتخاب بین پی‌تی100 و ترموکوپل به عواملی گوناگونی بستگی دارد؛ ازجمله نیازمندی‌ها و مصارف مشخص کاربر. این دو سنسور حرارتی هرکدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند، درنتیجه برای اینکه تصمیم بگیریم کدامیک گزینۀ بهتری است، باید ابتدا چند نکتۀ مهم را در نظر داشته باشیم:
- دقت: سنسورهای پی‌تی100 معمولاً نسبت به ترموکوپل‌ها دقت بالاتری دارند، به خصوص اگر میزان دقت در یک محدودۀ دمایی مشخص مد نظر باشد. اگر اندازه‌گیری دقیق دما برای شما اولویت دارد، سنسور پی‌تی100 گزینۀ بهتری است.
- محدودۀ دما: ترموکوپل‌ها معمولاً نسبت به سنسورهای پی‌تی100، محدودۀ گسترده‌تری از دما را پشتیبانی می‌کنند. اگر می‌خواهید فراتر از محدودۀ دمای سنسور پی‌تی100 اندازه‌گیری داشته باشید، می‌توانید به سراغ ترموکوپل‌ها بروید.
- زمان پاسخگویی: ترموکوپل‌ها اغلب زمان پاسخگویی سریع‌تری دارند و برای نظارت بر تغییرات دمایی بسیار سریع مناسب هستند.
- هزینه: ترموکوپل‌ها عموماً نسبت به سنسورهای پی‌تی100 ارزان‌قیمت‌تر هستند. اگر استفاده از ترموکوپل برای میزان دقت و ثبات مورد نیاز شما کفایت می‌کند و همچنین هزینه برایتان مهم است، ترموکوپل می‌تواند گزینۀ مقرون‌به‌صرفه‌تری باشد.
نتیجه‌گیری
سنسورهای پی‌تی100 از اجزای حیاتی سیستم‌های اندازه‌گیری دما محسوب می‌شوند. از ویژگی‌های این سنسورها می‌توان به دقت بالا، ثبات و قابل‌اطمینان بودن آنها در طیف گسترده‌ای از مصارف اشاره کرد. برای اندازه‌گیری دقیق دما و حفظ کارایی فرآیند در صنایع گوناگون، مهم است که از عملکرد و روندهای کالیبراسیون در این سنسورها درک مناسبی داشته باشید و همچنین بدانید که با سایر سنسورها نظیر پی‌تی1000 و RTD، چه تفاوت‌هایی دارند. با طی کردن روندهای کالیبراسیون و انجام تست‌های مناسب، سنسورهای پی‌تی100 می‌توانند داده‌های دمایی قابل‌اتکایی را ارائه دهند که در فرآیندهای صنعتی و مصارف کنترل کیفیت بسیار مهم می‌باشند.
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.