اندازه گیری دما

سنسور PT100 یکی از سنسورهای پرکاربرد در صنعت است که برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود. این سنسور قادر است رنج دمایی بین ۲۰۰- تا ۸۴۰+ را اندازه‌گیری کند. عملکرد این سنسور بر اساس تغییر مقاومت آن با تغییر دما است.

در دمای صفر درجه، مقاومت سنسور PT100 برابر با 100 اهم است و با افزایش هر درجه دما، 0.385 اهم به مقاومت سنسور افزوده می‌شود. این سنسور به صورت دو، سه و چهار سیمه ساخته می‌شود، که هر کدام از این نوع‌ها استفاده‌های خاص خود را در صنعت دارند.

اندازه گیری دما با PT100 دو سیمه

برای اندازه گیری دما با استفاده از PT100، می‌توان از پل‌های مقاومتی استفاده کرد. در این روش، دو سیم به صورت متقاطع به یکدیگر متصل می‌شوند. زمانی که پل در حالت تعادل قرار دارد، ولتاژ E برابر با صفر خواهد بود. در این حالت، با تغییر دما، مقاومت PT100 نیز تغییر می‌کند و این تغییر مقاومت باعث تغییر ولتاژ E می‌شود. با اندازه گیری ولتاژ E، می‌توان دما را تعیین کرد.

استفاده از PT100 دو سیمه در سیستم‌های ارتباطی، می‌تواند به صرفه جویی در مصرف سیم‌های ارتباطی منجر شود. با این حال، یک چالش موجود است که اغلب فاصله زیادی بین محل نصب PT100 و تجهیزات مانیتورینگ این سنسور وجود دارد.

در این حالت، مقاومت سیم‌های ارتباطی (RL1 و RL2) با مقدار اندازه گیری شده جمع می‌شود و این می‌تواند باعث افزایش خطا در اندازه گیری شود. بنابراین، بررسی و مدیریت دقیق این فاصله و تاثیر آن بر دقت اندازه گیری بسیار مهم است.

اندازه گیری دما با PT100 سه سیمه

در اتصال PT100 دو سیمه، یکی از عیب‌هایی که ممکن است به وجود آید، خطای بالا در نتیجه مقاومت سیم‌های رابط است، اما با استفاده از اتصال سه سیمه PT100، می‌توان به طور قابل توجهی این خطای مقاومت سیم‌های رابط را در اندازه‌گیری خنثی کرد.

در واقع، اتصال مقاومت Rwair1 توسط Rwair3 جبران می‌شود؛ بنابراین، PT100 سه سیمه بیشترین کاربرد را در صنایع دارد. در حالت تعادل، ولتاژ E برابر با صفر است، به این معنی که جریان برق در سیم‌ها بدون مقاومت و مانعی عبور می‌کند.

اندازه گیری دما با PT100 چهار سیمه

اتصال چهار سیمه به عنوان یک روش دقیق برای اندازه گیری استفاده می‌شود، اما نیاز به منبع جریان ثابت و هزینه بالای سیم‌های رابط دارد. در صورت استفاده از اتصال PT100 های سه و چهار سیمه، باید توجه داشت که سیم‌های رابط باید همگن باشند. در غیر این صورت، اگر مقاومت سیم‌ها با هم تفاوت داشته باشد، خطا در اندازه گیری ایجاد می‌شود.

درباره pt100 بیشتر بخوانید: تست سلامت و عیب یابی سنسور pt100

اندازه گیری با PT100 چه مزایایی دارد؟

PT100 سنسوری است که در صنایع مختلف برای اندازه گیری دما استفاده می‌شود. همینطور مزایای بسیاری دارد که آن را به گزینه‌ی محبوبی برای این منظور تبدیل کرده است. این سنسور عملکرد خطی در کل رنج اندازه گیری دارد و دقت و حساسیت بالایی دارد که حتی بالاتر از ترموکوپل است.

علاوه بر این، امکان استفاده از سیم‌های رابط معمولی و رنج اندازه گیری نسبتا خوب (از ۲۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد) نیز از دیگر مزایای آن است. PT100 همچنین پایداری بالا در دماهای بالا را داراست و سرعت پاسخ بالایی نسبت به تغییرات دما دارد. به علاوه، تشعشعات رادیواکتیو (بتا و گاما) بر روی مقادیر اندازه گیری تأثیری ندارند که این نیز یک مزیت اضافه است.

اندازه گیری با PT100 چه معایبی دارد؟

پی تی 100 ها با وجود مزایای بسیاری که دارند، معایبی نیز دارند. یکی از این معایب، خطای خود گرمایی است که در اثر عبور جریان در سیم‌های PT100 به وجود می‌آید. همچنین، این حسگرها برای دماهای بالاتر از ۸۵۰ سانتی‌گراد قابل استفاده نیستند. قیمت PT100 ها نیز نسبتا بالا است و بیشتر از ترموکوپل‌ها است. همچنین، در صورت قطع شدن یکی از سیم‌های PT100 در دمای بسیار بالا، عملکرد حسگر تحت تاثیر قرار می‌گیرد.