Chắc hẳn mọi người đã không còn quá xa lạ gì với các mẫu sản phẩm cảm biến nhiệt độ RTD Pt100. Do nhu cầu thị trường cao, dẫn đến số lượng mẫu mã trên thị trường rất nhiều. Để có thể tiết kiệm thời gian chủ động tìm hiểu về các thiết bị khác. Hôm nay chúng tôi hân hạnh được giới thiệu với các bạn sản phẩm cảm biến nhiệt độ TS1PL3BA050GD-BB.
Là loại cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 thông dụng. Phân lớp này tôi nghĩ chúng ta đã không còn xa lạ gì rồi nữa không nào? Phù hợp cho nhiều ứng dụng với độ chính xác cao và độ bền tốt. Như thế là vẫn chưa đủ để miêu tả về sản phẩm này. Để biết thêm cụ thể, sao chúng ta không bắt đầu tìm hiểu về chúng luôn nhỉ?
Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ.
Đầu tiên không thể không nhắc đến những thông số kỹ thuật của chúng rồi phải không nào? Nhằm mang đến cho bạn những thông tin chính thống, xác thực nhất. Chúng tôi xin được phép “tường thuật” lại mọi thông số mà nhà sản xuất đã cung cấp như sau:
Thông số chung của cảm biến nhiệt độ TS1PL3BA050GD-BB.
Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ TS1PL3BA050GD-BB được biểu diễn dựa trên chính tên gọi của mình. Thông qua những cái chữ, con số ấy, ta có thể đối chiếu với catalog để có được những thông tin sau:
TS-[1]-[2]-[3]-[4]-[5]-[6]-[7]-[8]-[9]-[10].
[1] Số lượng yếu tố có thể cảm biến:
Sau mã dòng sản phẩm “TS”. Ký tự tiếp theo thể hiện số lượng yếu tố có thể cảm biến. Ở sản phẩm này chính là “1”, vậy ta chỉ có thể dùng cảm biến này để đo nhiệt độ. Nhưng chẳng phải loại 2 sẽ tốt hơn khi chúng có thể cảm biến được nhiều yếu tố hơn? Cũng đúng, nhưng có thể độ chính xác sẽ giảm khi phải xử lý 2 yếu tố. kéo theo đó là giá thành đương nhiên sẽ cao hơn loại 1 rồi phải không nào?
[2] Loại cảm biến:
“P” là ký tự được liệt kê sau đó. Ám chỉ cho loại cảm biến là Pt100, thuộc nhóm cảm biến nhiệt độ thông dụng nhất trên thị trường. Với Pt cho ta biết vật liệu cấu thành dây dẫn trong đầu dò cảm biến nhiệt độ là Bạch Kim. Và 100 thể hiện giá trị điện trở khi đầu do ở nhiệt độ 0℃. Tại sao loại này phải phổ biến ư? Chính là bởi độ chính xác, độ bền và khoảng đo cao là đặc trưng của loại này. Nếu muốn biết thêm thông tin chi tiết, các bạn có thể tham khảo thêm tại đây.
[3] Khoảng nhiệt hoạt động cảm biến:
Nó được thể hiện bằng ký tự tiếp theo “L”. Cho ta biết được rằng cảm biến này có thể hoạt động ở khoảng nhiệt độ từ -80℃ đến +600 ℃. Một con số thật ấn tượng phải không nào? Đó là khoảng nhiệt độ mà có thể sử dụng được ở các kho đông lạnh hoặc lò xấy đấy.
[4] Số dây của cảm biến:
Hẳn chúng ta không còn xa lạ việc cảm biến RTD được phân loại dựa trên số dây của chúng. Đối với số “3” được ký hiệu theo sau. Nhà sản xuất đã cho ta biết rằng, đây là loại cảm biến nhiệt độ RTD 3 dây. Đương nhiên trong dòng sản phẩm này, chúng ta cũng có các loại 2 dây và 4 dây. Nhưng chúng hoặc là sẽ quá kém chính xác, hoặc là sẽ chi phí quá cao. Vì vậy tôi khuyến cáo các bạn sử dụng loại cảm biến RTD 3 dây này.
[5] Độ chính xác của cảm biến nhiệt độ:
Có thể bạn đã biết rằng, độ chính xác của cảm biến nhiệt độ được thể hiện qua sự phân cấp. Là sao ư? Có 3 loại phân cấp chính đó chính là A, B và AA. Đối với cảm biến nhiệt độ, việc và sai số cũng tỉ lệ thuận sẽ là một lẽ đương nhiên. Nhưng đừng lo lắng, hệ số đó rất nhỏ. Thậm chí khi đang hoạt động ở môi trường vài trăm độ, sai số của chúng chỉ dưới 1℃. Để biết thêm về phương thức tính, các bạn có thể tham khảo thêm ở đây. Còn đối với ký hiệu “B” được thể hiện trên mã sản phẩm. Nó đã nói trực tiếp rằng độ chính xác của sản phẩm thuộc phân lớp B theo tiêu chuẩn EN60751.
[6] Đường kính đầu dò cảm biến nhiệt độ:
Được thể hiện ở ký tự theo sau nó. “A” – tương đương với kích thước đường kính của đầu dò cảm biến nhiệt độ là 10Φ. Tức đường kính của đầu dò mang giá trị 10mm. Điều này có ý nghĩa gì? Hãy nhớ rằng RTD là cảm biến nhiệt độ “tiếp xúc” tức rằng chính bản thân chúng phải tiếp xúc với môi trường cần đo. Đầu dò của cảm biến nhiệt độ sẽ được “nhúng” hoàn toàn vào môi trường đấy. Thế thì sao? đương nhiên rằng những ảnh hưởng của môi trường sẽ tác động trực tiếp lên chúng rồi. Giả như những va đập nhỏ từ các vật thể chẳng hạn? Thêm vào đó, đầu dò càng dày, thời gian “cảm nhiệt” càng lâu, từ đó làm chậm tốc độ đáp ứng. Chung quy lại, khi đường kính đầu dò to lên, độ bền sẽ tăng còn tốc độ đáp ứng sẽ chậm lại.
[7] Chiều dài đầu dò cảm biến nhiệt độ:
“050” là chiều dài của đầu dò cảm biến với đơn vị là “mm”. Tức đầu dò cảm biến nhiệt độ này có chiều dài 50mm. Khá nhỏ phải không nào? Thế nó có ảnh hưởng chất lượng, thông số của cảm biến không? Câu trả lời là không bạn nhé. Khác với đường kính, chiều dài của đầu dò cảm biến nhiệt độ dài hay ngắn là để đảm bảo việc chúng có thể tiếp xúc với môi trường đo hay không thôi. Nếu quá dài, chúng có thể sẽ không thể vừa với môi trường làm việc. Ngược lại, nếu quá ngắn, chúng sẽ không chạm được đến môi trường làm việc.
[8] Ren kết nối:
“GD” – hãy lưu ý, đây là loại ren kết nối đặc biệt ½” G. Đây không phải là tiêu chuẩn hệ mét như nước ta hay dùng. Vì thế, khi lắp đặt xin hãy chú ý đến ren lắp đặt. Với ren ½” G, chúng có các thông số như sau:
- Kích thước danh nghĩa: ½”.
- Đường kính ngoài (mm) – d=D: 20,955.
- Bước ren (mm) – p: 1.814.
- Đường vòng chia (mm) – d2=D2: 19,793.
- Đường kính trong (mm) – d3: 18,631.
- Chiều cao ren (mm) – H1: 1,162.
[9] Vật liệu thân:
Ký tự “B” cho ta biết vật liệu cấu tạo nên thân của cảm biến nhiệt độ. Là từ AISI 316, một loại thép không gỉ. Và không còn gì quá xa lạ rồi, hẳn chúng ta đều biết đến độ bền, độ cứng và khả năng chống gỉ của chúng ra sao. Với độ bền kéo trong khoảng từ 580 đến 290 Mpascal. Sự kéo dài có thể lên đến 40% (50mm). Và độ cứng theo Rockwell là 95, Brinell là 219. Chỉ nêu sơ qua cũng đã có thể hiểu vật liệu đấy tốt thế nào rồi phải không?
[10] Đầu kết nối:
Một ký tự “B” tiếp nối thể hiện cho loại đầu kết nối là DIN-B với tiêu chuẩn bảo hộ là IP54.
Điểm đáng chú ý ở loại cảm biến nhiệt độ này.
Tôi nghĩ, điều đáng chú ý nhất ở sản phẩm này chính là khoảng làm việc của cảm biến là rất lớn -60℃ đến +800℃. Không chỉ dừng lại ở độ chính xác cao và độ bền không hề kém của mình. Đầu dò cảm biến còn có một kích thước rất hợp lý cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Cách hiển thị giá trị cảm biến nhiệt độ đo được.
Nếu như đã có một số kiến thức cơ bản về cảm biến nhiệt độ RTD. Bạn sẽ biết rằng chúng thay đổi giá trị điện trở dựa trên nhiệt độ. Điện trở là một khái niệm khá “thụ động” trong điện. Chúng không thể chủ động tạo ra dòng điện mà bị động thay đổi dòng điện. Vì vậy, để có thể đọc được tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ. Bạn sẽ phải trải qua một quá trình xử lý tín hiệu đấy. Nhưng hãy yên tâm đi, vì chúng hoàn toàn không hề phức tạp và sẽ được chúng tôi hướng dẫn ngay sau đây.
Cách lấy tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ RTD.
Có rất nhiều cách để biến đổi và nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ RTD. Mà trong số chúng, tôi nghĩ phổ biến nhất chắc chắn phải là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu.
Đúng như tên gọi của mình. Nhiệm vụ của chúng được tạo ra là để chuyển đổi tín hiệu. Chúng có thể chuyển các tín hiệu analog ở các khoảng, giá trị khác nhau sang các khoảng, giá trị tùy chọn với độ tuyến tính tương ứng. Các công dụng của chúng ta có thể nhắc đến như sau:
- Chuyển đổi tín hiệu analog từ định dạng này sang định dạng khác (từ điện áp sang dòng điện, hoặc ở các khoảng giá trị khác nhau.
- Chuyển đổi tín hiệu cảm biến nhiệt độ sang analog.
- Chuyển đổi tín hiệu biến trở sang analog.
- Chuyển đổi tín hiệu chiết áp sang analog.
- Hiển thị giá trị (đối với các bộ chuyển đổi này, chúng vừa có thể chuyển đổi, hiển thị, thậm chí là giao tiếp Modbus RTU 235/ 485).
Cách đấu dây cho cảm biến nhiệt độ RTD.
Về phần dây đấu nối. Các cảm biến nhiệt độ RTD thường có dây được chia ra thành 2 màu sắc. Đó chính là đỏ và trắng, đối với các loại cảm biến, chúng sẽ có các kiểu dây như sau:
- 2 dây: 1 đỏ, 1 trắng.
- 3 dây: 2 đỏ, 1 trắng.
- 4 dây: 2 đỏ, 2 trắng.
Để đấu nối chúng, thông thường, các bộ hiển thị nhiệt độ sẽ yêu cầu bạn đấu vào các dây chân khác nhau.
Nếu bạn xét hai dây cùng màu, chúng hoàn toàn giống và như nhau. Vì vậy, hãy đừng bận tâm nếu bạn phải phân vân dây nào là dây nào trong 2 dây cùng màu nhé. Cứ coi chúng tuy 2 nhưng là một bạn ạ.
Kế đó là về cách đấu nối. Chúng tôi xin hướng dẫn bạn cách hiểu phương pháp đấu nối cho mọi loại cảm biến RTD như sau:
Bước 1: Hãy nhìn vào sơ đồ đấu nối họ hướng dẫn với loại RTD 3 dây của bộ chuyển đổi tín hiệu.
Bước 2: Xác định cặp chân dùng cho dây đỏ. Cặp chân đó được thể hiện như trên hình.
Bước 3: 2 chân đó chỉ dùng để đấu vào dây đỏ của cảm biến nhiệt độ.
Bước 4: Áp dụng các loại chân đó cho từng loại cảm biến RTD với số lượng dây khác.
Hướng dẫn sơ bộ về cách cài đặt thông số cho bộ chuyển đổi nhiệt độ.
Đối với mỗi bộ chuyển đổi sẽ có những tính năng khác nhau. Vì thế nó cũng sẽ kéo theo những thông số khác nhau khi cài đặt. Những thông số ấy sẽ chia ra thành 2 loại. Đó là các thông số thiết yếu mà ta bắt buộc phải cài đặt, và những thông số phụ liên quan đến hiệu chỉnh, tốc độ lấy mẫu hoặc truyền thông. Để tiết kiệm thời gian, tôi sẽ hướng dẫn các bạn về những thông số chính.
Loại cảm biến nhiệt độ đang đo:
Đây là điều bạn cần quan tâm đầu tiên. Hãy xác định chính xác loại cảm biến mình đang đo là loại gì. Chúng là can nhiệt hay RTD? Là loại gì trong phân lớp đó? Số lượng dây của cảm biến là bao nhiêu? Nhiệt độ bạn đang đo thuộc đơn vị gì? Các giá trị đó thường được xác định như sau:
- Sensor type: Loại cảm biến.
- Wires: Số dây của cảm biến.
- Unit measure: đơn vị đo đạc.
Loại tín hiệu ngõ ra:
Một số loại cảm biến tín hiệu sẽ cho ta tự chọn định dạng tín hiệu ngõ ra hoặc không. Tôi khuyến cáo bạn nên xem kỹ khả năng này của sản phẩm. Kế đó hãy xác định ngõ ra mà bạn muốn chuyển đổi. Và chắc rằng khối đọc tín hiệu này (PLC/ SCADA/…) có thể đọc được định dạng tín hiệu đó.
Định dạng tín hiệu analog chỉ có 2 loại hoặc là điện áp (V) hoặc là dòng điện (mA). Chúng sẽ được định danh trong phần cài đặt là “output type” hoặc bạn có thể chọn chúng ở phần chọn tỉ lệ.
Tỉ lệ giữa khoảng đo và ngõ ra.
Khoảng giá trị nhiệt độ đo được của cảm biến thường được gọi là “scale” .
Chúng ám chỉ một khái niệm giữa tỉ lệ giá trị nhiệt độ đo được và giá trị analog ngõ ra.
Ví dụ: Một cảm biến nhiệt độ đo môi trường ở nhiệt độ 0℃ đến 100℃ với giá trị analog từ 4mA đến 20mA tương ứng ta sẽ có giá trị begin scale và end scale tương ứng như sau:
Bạn sẽ thu được mộ biểu đồ giã trị tương ứng giữa nhiệt độ đo được và giá trị đầu ra tương ứng. Đây là một hàm tuyến tính, ví dụ như ở nhiệt độ cảm biến đo được là 75℃ bạn sẽ có giá trị analog đầu ra là 16mA.
Và đó là tất cả những gì tôi đã trình bày trong bài viết hôm nay. Tôi mong bạn đã nắm được không chỉ thông số của cảm biến nhiệt độ TS1PL3BA050GD-BB mà còn cả cách đấu dây, lấy tín hiệu và cài đặt thông số của chúng nữa. Hẹn gặp các bạn ở những sản phẩm sau ♥♥♥♥♥♥♥♥.
