Tìm hiểu cảm biến nhiệt độ RTD: Cấu tạo, Phân loại

Trong các hệ thống công nghiệp, cảm biến nhiệt độ RTD được sử dụng phổ biến nhờ khả năng đo ổn định và đem lại độ chính xác cao. Vậy cảm biến RTD là gì, hoạt động theo nguyên lý nào và có những loại nào trên thị trường? Bài viết dưới đây, Thiết Bị Cảm Biến THP sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, cách phân loại, sự khác biệt giữa RTD và Thermocouple cũng như những tiêu chí cần quan tâm khi lựa chọn thiết bị.

Cảm biến nhiệt độ RTD là gì?

Cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detector) hay còn được gọi là cảm biến RTD, cảm biến nhiệt độ điện trở RTD, là loại cảm biến đo nhiệt độ dựa trên sự thay đổi điện trở của thanh kim loại khi nhiệt độ thay đổi. Thiết bị được dùng để đo lường, theo dõi và kiếm soát nhiệt độ trong trong các hệ thống lò hơi, nhà máy sản xuất công nghiệp, thiết bị,…

Cảm biến RTD có cấu tạo đơn giản, thiết kế nhỏ gọn và sở hữu nhiều ưu điểm như:

• Độ chính xác cao trong đo lường nhiệt độ, cung cấp kết quả đo chuẩn.
• Dải đo phù hợp cho nhiều hệ thống công nghiệp hiện nay, trung bình từ -200°C đến 850°C.
• Phần tử đo là platinum có độ ổn định cao, hỗ trợ quá trình đo nhiệt độ chính xác, tuổi thọ sử dụng lâu dài.
• Có thể dùng dây dẫn thông thường để kéo tín hiệu về thiết bị đọc mà không sợ bị nhiễu.
• Giá thành hợp lý, phù hợp với chi phí đầu tư của nhiều công trình, dự án.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến RTD

Để lựa chọn và sử dụng cảm biến nhiệt độ RTD đúng cách, cần nắm rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị dưới đây.

Các bộ phận cấu tạo

• Phần tử cảm biến điện trở: Là dây hoặc lớp màng kim loại thường là platinum, phổ biến ở dạng PT100, PT500, PT1000 tiếp xúc trực tiếp để đo lường sự thay đổi của nhiệt độ.
• Lớp cách điện: Giúp hạn chế tiếp xúc điện giữa dây và cách điện với bỏ bên ngoài, thường làm từ gốm hoặc vật liệu chịu nhiệt.
• Ống bảo vệ: Có nhiệm vụ bảo vệ phần tử cảm biến khỏi các tác động từ bên ngoài môi trường, thường được làm bằng thép không gỉ.
• Dây kết nối: Giúp nối cảm biến đến các thiết bị đo, thường là loại 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây tùy vào yêu cầu.
• Đầu kết nối: Giúp đấu nối cảm biến với dây tín hiệu và thiết bị điều khiển, có nhiều dạng thiết kế như đầu củ hành, đầu nối cáp hoặc dạng dây liền.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ điện trở RTD hoạt động theo nguyên lý điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của phần tử kim loại sẽ tăng theo quy luật ổn định và lặp lại được.Mạch đo sẽ xác định giá trị điện trở tương đương với nhiệt độ vừa đo được. Rồi truyền tín hiệu đến thiết bị đọc hoặc bộ chuyển đổi để truyền đến PLC để quan đọc và kiểm soát nhiệt độ trong hệ thống.

Các loại cảm biến nhiệt độ RTD hiện nay

Điện trở RTD được phân loại dựa trên số dây kết nối, tùy vào số lượng dây có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và giá thành của cảm biến.

Cảm biến nhiệt độ RTD 2 dây

Cảm biến nhiệt độ RTD 2 dây có cấu tạo đơn giản và giá thấp hơn cả so với loại 3 dây hay 4 dây. Do điện trở dây dẫn bị cộng thẳng vào giá trị đo, loại này có sai số lớn hơn so với ba loại và có thể làm sai số cao khi dây dẫn dài. Do đó, RTD 2 dây phù hợp sử dụng cho những hệ thống lắp đặt có khoảng cách từ cảm biến đến thiết bị đọc ngắn và yêu cầu độ chính xác không quá cao.

Cảm biến nhiệt độ RTD 3 dây

Dòng này được sử dụng khá phổ biến trong nhiều hệ thống công nghiệp hiện nay. So với dòng RTD 2 dây, cảm biến nhiệt độ RTD 3 dây được bổ sung thêm 1 dây dùng để thiết bị đọc được điện trở dây dẫn và bù trừ sai số. Thiết bị cung cấp giá trị đo chính xác và có chi phí đầu tư hợp lý, phù hợp cho nhiều hệ thống đo nhiệt độ trong nhà máy và dây chuyền tự động hóa.

Cảm biến nhiệt độ RTD 4 dây

RTD 4 dây là loại cảm biến nhiệt độ sử dụng 2 dây cấp dòng đo và 2 dây đo điện áp tại phần tử cảm biến. Do đó, dòng này giúp giảm đáng kể ảnh hưởng của điện trở dây dẫn đến kết quả đo, đem lại độ chính xác cao. Tuy nhiên cần yêu cầu thiết bị đọc phải hỗ trợ ngõ vào 4 dây và thường có giá thành cao hơn.

So sánh cảm biến RTD và cảm biến nhiệt độ Thermocouple

Cảm biến nhiệt độ RTD và cảm biến nhiệt độ Thermocouple đều được sử dụng để đo nhiệt độ, tuy nhiên chúng lại hoạt động theo những nguyên lý khác nhau. Do đó, 2 dòng này sẽ có sự khác nhau giữa các tiêu chí, cụ thể trong bảng dưới đây:

Cách chọn cảm biến nhiệt độ RTD cho hệ thống

Dưới đây là một số tiêu chí quan trọng cần kiểm tra trước khi mua cảm biến RTD:

• Chọn cảm biến có dải làm việc đáp ứng yêu cầu và giới hạn của RTD, lớp cách điện, dây cáp và ống bảo vệ.
• Chọn loại phần tử cảm biến phù hợp, thường là cảm biến nhiệt độ RTD PT100 hoặc PT1000.
• Lựa chọn số dây theo yêu cầu chính xác và khoảng cách lắp đặt thực tế của hệ thống.
• Đối chiếu nhiệt độ thực tế với dải đo của model, đảm bảo dải nhiệt độ của cảm biến đáp ứng được nhiệt độ vận hành.
• Chọn kiểu đầu dò và kích thước phù hợp tùy vào vị trí lắp, chiều dài, đường kính cần phù hợp độ sâu và không gian lắp đặt.
• Chọn vật liệu vỏ bảo vệ theo môi trường sử dụng để tránh bị ăn mòn, ảnh hướng đến phần tử cảm biến bên trong.
• Xác định đúng tín hiệu và thiết bị nhận để lựa chọn thiết bị đọc hoặc bộ chuyển đổi tín hiệu phù hợp.

Thiết Bị Cảm Biến THP – Địa chỉ mua cảm biến nhiệt độ RTD giá tốt

Hiện nay trên thị trường, Thiết Bị Cảm Biến THP là đơn vị cung cấp dòng cảm biến nhiệt độ RTD chính hãng được nhập khẩu trực tiếp từ nhà sản xuất, đem đến cho khách hàng sản phẩm với mức giá tốt. Chúng tôi hỗ trợ khách hàng chọn đúng model, dải nhiệt độ, chiều dài đầu dò, kiểu lắp đặt và số dây tín hiệu đầu ra mong muốn, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật chuẩn cho từng hệ thống.

Với kho hàng rộng, chúng tôi luôn đảm bảo nguồn hàng có sẵn, hỗ trợ giao hàng nhanh chóng và hạn chế ảnh hưởng đến tiến độ lắp đặt, vận hành của khách hàng. Bên cạnh đó, chúng tôi cung cấp thông tin sản phẩm, CO – CQ, catalogue và tài liệu kỹ thuật liên quan, giúp khách hàng dễ dàng kiểm tra thông số trước khi lựa chọn. Nếu bạn đang quan tâm và có nhu cầu tìm mua cảm biến nhiệt độ RTD chính hãng, giá tốt, hãy liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP qua hotline 0928.613.555 để được tư vấn model phù hợp và nhận báo giá chi tiết.

Hy vọng với những thông tin trong bài viết trên đã giúp quý khách hiểu rõ hơn về dòng RTD và lựa chọn được thiết bị phù hợp cho hệ thống của mình. Liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP nếu cần hỗ trợ thêm và giải đáp thắc mắc ngay nhé!