PT100 چیست؟
روش‌های مختلفی برای سنجش دما وجود دارد که بر مبنای آنها دستگاه‌های مختلفی برای اندازه‌گیری میزان دمای یک محیط یا یک ماده، ساخته شده است. یکی از نمونه‌های کاربردی این دستگاه‌های گوناگون، انواع سنسور دما pt100 هستند که با نام دیگر سنسورهای RTD نیز شناخته می‌شوند.
PT100 رایج ترین نوع آشکارساز دمای مقاومتی (RTD) است. PT100 دارای مقاومت ۱۰۰ اهم در دمای ۰ درجه سانتیگراد و ۱۳۸٫۵ اهم در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد است. PT100 ها یک انتخاب رایج برای اندازه گیری دما در فرآیندهای صنعتی و آزمایشگاه ها هستند. آنها به دلیل پایداری، دقت و تکرارپذیری یک انتخاب محبوب هستند.
آنها بیشتر از ترموکوپل ها انتخاب می شوند، زیرا اعتقاد دارند که دقیق تر هستند. معمولاً یک کاربر به دنبال دقت نیست، بلکه تکرارپذیری است. کاربر ممکن است تغییرات جزئی در بازخوانی دما ببیند که ممکن است مشکل مهمی نباشد. این تکرارپذیری است که مهم‌تر است، بنابراین با یک سنسور پی تی ۱۰۰ می‌توانید مطمئن باشید که هر بار که دما را اندازه‌گیری می‌کنید، همان نتیجه را خواهید گرفت.
سنسور چیست؟
سنسور وسیله ای است که نوعی ورودی از محیط فیزیکی را تشخیص می دهد و به آن پاسخ می دهد. ورودی می تواند نور، گرما، حرکت، رطوبت، فشار یا هر تعداد دیگر از پدیده های محیطی باشد. خروجی به طور کلی سیگنالی است که به یک صفحه نمایش قابل خواندن توسط انسان در محل حسگر تبدیل می شود یا به صورت الکترونیکی از طریق شبکه برای خواندن یا پردازش بیشتر منتقل می شود.
آنها ایجاد یک اکوسیستم برای جمع آوری و پردازش داده ها در مورد یک محیط خاص را ممکن می کنند تا بتوان آن را به راحتی و کارآمدتر نظارت، مدیریت و کنترل کرد. حسگرهای اینترنت اشیا در خانه ها، خارج از زمین، در اتومبیل، در هواپیما، در محیط های صنعتی و در محیط های دیگر استفاده می شوند. حسگرها شکاف بین دنیای فیزیکی و دنیای منطقی را پر می‌کنند و به عنوان چشم و گوش برای زیرساخت محاسباتی عمل می‌کنند که داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرها را تجزیه و تحلیل و عمل میکند.
انواع سنسورها
سنسورها را می توان به روش های مختلفی دسته بندی کرد. یکی از رویکردهای رایج این است که آنها را به عنوان فعال یا غیرفعال طبقه بندی کنیم.
سنسور فعال
سنسوری است که به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارد تا بتواند به ورودی های محیطی پاسخ دهد و خروجی تولید کند. به عنوان مثال، حسگرهای مورد استفاده در ماهواره های آب و هوا اغلب به منبعی از انرژی برای ارائه داده های هواشناسی در مورد جو زمین نیاز دارند.
سنسور غیرفعال
از طرف دیگر، یک سنسور غیرفعال برای تشخیص ورودی محیطی به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارد. برای قدرت خود به خود محیط متکی است و از منابعی مانند نور یا انرژی حرارتی استفاده می کند. یک مثال خوب دماسنج شیشه ای مبتنی بر جیوه است. جیوه در پاسخ به نوسان دما منبسط و منقبض می شود و باعث می شود که سطح در لوله شیشه ای بالاتر یا پایین تر باشد. علامت‌های خارجی یک سنج قابل خواندن برای انسان برای مشاهده دما ارائه می‌کنند.
سنسور آنالوگ
روش دیگری که می توان حسگرها را از طریق آنالوگ یا دیجیتال بودن آنها بر اساس نوع خروجی تولید شده طبقه بندی کرد. سنسورهای آنالوگ ورودی محیطی را به سیگنال های آنالوگ خروجی تبدیل می کنند که پیوسته و متغیر هستند. ترموکوپل هایی که در آبگرمکن های گازی استفاده می شوند نمونه خوبی از سنسورهای آنالوگ هستند. چراغ راهنما آبگرمکن به طور مداوم ترموکوپل را گرم می کند. اگر چراغ راهنما خاموش شود، ترموکوپل خنک می شود و سیگنال آنالوگ متفاوتی ارسال می کند که نشان می دهد گاز باید خاموش شود.
سنسور دیجیتال
برخلاف حسگرهای آنالوگ، سنسورهای دیجیتال ورودی محیطی را به سیگنال‌های دیجیتال مجزا تبدیل می‌کنند که در قالب ۱s و ۰s ارسال می‌شوند. سنسورهای دیجیتال در تمام صنایع بسیار رایج شده اند و در بسیاری از موقعیت ها جایگزین حسگرهای آنالوگ شده اند. به عنوان مثال، اکنون از سنسورهای دیجیتال برای اندازه گیری رطوبت، دما، فشار اتمسفر، کیفیت هوا و بسیاری از انواع دیگر پدیده های محیطی استفاده می شود.
سنسور RTD چیست؟
دماسنج های مقاومتی که به آنها آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTD) نیز گفته می شود، حسگرهایی هستند که برای اندازه گیری دما استفاده می شوند. بسیاری از عناصر RTD از طول سیم ریز تشکیل شده اند که دور یک هسته سرامیکی یا شیشه ای مقاوم در برابر حرارت پیچیده شده است، اما ساختارهای دیگری نیز استفاده می شود. سیم RTD یک ماده خالص است، معمولاً پلاتین (Pt)، نیکل (Ni) یا مس (Cu). این ماده دارای یک رابطه مقاومت / دما دقیق است که برای نشان دادن دما استفاده می شود. از آنجایی که عناصر RTD شکننده هستند، اغلب در پروب های محافظ قرار می گیرند.
ساختار سنسور Pt100 چیست؟
یک Pt100 RTD معمولاً با پیچاندن یک سیم پلاتین نازک در اطراف یک هسته غیر رسانا ساخته می شود که به حمایت از سیم نازک کمک می کند. کل مجموعه در یک غلاف محصور شده است تا از سنسور محافظت کند و به آن ثبات دهد.
یک سنسور دمای PT100 چطور کار میکند؟
در یک سنسور دمایی RTD، این پیش فرض ثابت شده وجود دارد که مقاومت سیم موجود در ساختار سنسور، بر حسب دمایی که دارد، متغیر خواهد بود. پس فقط کافی است یک جریان الکتریکی را از سیم عبور داده و در ادامه به میزان مقاومتی که سیم فلزی از خود نشان می‌دهد، پی ببریم تا بر اساس آن بتوانیم متوجه شویم آن سیم در چه دمایی قرار دارد. چندین راه برای رسیدن از مقاومت به دما یا درجه حرارت مورد نظر وجود دارد.
مقاومت این سنسورها بر حسب اهم و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص این کار قابل اندازه گیری است. همچنین ترموستات‌هایی مخصوص حسگرهای دمایی pt100 وجود دارد که می‌توان از آنها برای رسیدن به دمای نهایی استفاده کرد. کلمه کلیدی مقاومت است زیرا Pt100 دما را با استفاده از تغییر مقاومت برای نشان دادن مقدار دما اندازه گیری می کند. برای Pt100، مقاومت در دمای ۰ درجه سانتی گراد ۱۰۰ Ω و در ۱۰۰ درجه سانتی گراد، ۱۳۸٫۵ Ω است. بنابراین، تغییر مقاومت برای هر تغییر درجه سانتیگراد ۰٫۳۸۵Ω است.
PT100 یک سنسور دما بسیار دقیق است. این یک سنسور مناسب در محیط های پر سر و صدا، اطراف ژنراتورها، نویز مکانیکی، موتورها و ولتاژ بالا است. RTD ها به یک استاندارد صنعتی تبدیل شده اند. از لحاظ تاریخی RTD ها کاملاً شکننده بودند و از سرامیک و سیم ریز ساخته می شدند. آنها لرزش یا شوک را به خوبی تحمل نکردند و در مقایسه با ترموکوپل ها نسبتاً گران بودند.
مزیت های پی تی ۱۰۰
- این سنسور دقت بسیار بالایی در اندازه گیری درجه حرارت دارد. دقت آن در سنجش دما بیشتر از ترموکوپل است.
- سنسورهای pt100 به طوری طراحی شده‌اند که متغیر اندازه گیری شده توسط آنها (مقاومت) یک رابطه خطی و دقیق با دما دارد.
- در حسگرهای pt100 محدوده دمای قابل اندازه گیری مطلوب و در حدود ۲۰۰- تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد است.
- این سنسورها در برابر آلودگی مقاوم هستند.
- سنسور دما pt100 تکرارپذیری بسیار مناسبی دارد.
- این سنسورها برخلاف ترموکوپل‌ها، احتیاجی به جبران اتصال سرد خود ندارند.
منابع اصلی این مطلب:
https://www.pyrosales.com.au/blog/rtds/what-is-a-pt100/
https://hararatshop.com/pt-100-sensor/
