แบ่งออกเป็น 4 ประเภทดังนี้ 1. Bimetal ใช้หลักการของการงอตัวของโลหะเมื่อโดนความร้อน เช่น Temperature gauge 2. ปรอท ใช้หลักการขยายตัวของปรอทเมื่อมีความร้อน เช่น Dial thermometer 3. Thermocouple ใช้หลักการของโลหะ 2 ชนิดเชื่อมปลายเข้าด้วยกัน เมื่ออุณหภูมิทั้ง 2 ด้านต่างกัน จะเกิดกระแสไหลในวงจร 4. RTD (Resistor Temperature Detector) ใช้หลักการความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ แบ่งได้ 2 ประเถทดังนี้ - Thermister ชนิด NTC,PTC - Pt type เช่น Pt100 , Pt1000 , Pt50 เป็นต้น ในที่นี้จะกล่าวถึงเพียง Pt100 กับ Thermocouple เทานั้นเพราะเป็นที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม ข้อแตกต่างระหว่าง Pt100 กับ Thermocouple 1. ทางกายภาพ - Pt100 ทำจากลวดแพลททินัม มีความต้านทานที่ 100 โอห์มที่ 0 องศา และจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ - Thermocouple ทำจากโลหะ 2 ชนิดเชื่อมปลายเข้าด้วยกัน เมื่ออุณหภูมิทั้ง 2 ด้านต่างกัน จะเกิดกระแสไหลในวงจร 2. ทางสัญญาณไฟฟ้า - Pt100 เป็นความต้านทาน ดังนั้น Temp controller หรือ Indicator จะต้องจ่ายกระแสให้ใหลผ่านตัวต้านทาน แล้วจึงแปลข้อมูลเป็นอุณหภูมิ - Thermocouple จะกำเนิดกระแสได้เองโดยหลักการ แต่ปริมาณน้อยมาก Thermocouple จึงทนสัญญาณรบกวนได้น้อยและเดินสายได้ไม่ไกล ตาราเปรียบเทียบสัญญาณทางไฟฟ้า (ที่อุณหภูมิ 100 C) Pt100 (R=138.5 Ohm, I = 2MA) | E = I x R E = 138.5 x 2 mA | E = 277 mV | Thermocouple Type K | 100 C =4.096 mV | E = 4.096 mV | จะเห็นได้ว่า สัญญาณไฟฟ้าของ Pt100 ห่างจาก Thermocouple 67 เท่า 3.ทางการ Reference อุณหภูมิที่ 0 องศา - Pt100 ถูกออกแบบให้ Reference อุณหภูมิที่ 0 องศา ตั้งแต่กระบวนการผลิต - Thermocouple จะไม่ Reference อุณหภูมิที่ 0 องศา จากหลักการบอกใว้ว่า Thermocouple ทำจากโลหะ 2 ชนิดเชื่อมปลายเข้าด้วยกัน เมื่ออุณหภูมิทั้ง 2 ด้านต่างกัน จะเกิดกระแสไหลในวงจร ถ้า อุณหภูมิทั้ง 2 ด้านเท่ากัน(วัดอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิห้อง) จะไม่เกิดกระแสไหลเลย ดังนั้น สรุปได้ว่า Thermocouple จะ Reference ณ ุณหภูมิห้องในขณะนั้น แล้วก็มีข้อสงสัยตามมาว่า เวลาวัดอุณหภูมิห้องด้วยเครื่องมือวัดที่มีอินพุตเป็น Thermocouple แล้วเครื่องมือเหล่านั้นแสดงผลได้ ก็เพระว่าเครื่องมือเหล่านั้นมีวงจรชดเชยอุณหภูมิห้องเอาไว้แล้ว ทั้งนี้ การแสดงผลอุณหภูมิ จะมีแรงดันมาจาก 2 ส่วนคือ แรงดันที่นำไปประมวลแสดงผล = แรงดันจาก Thermocouple + แรงดันจากวงจรชดเชย ตารางเปรียบเทียบ Pt100 และ Thermocouple | | Thermocouple | Pt100 | | Repeatability | 2 F~ 15 F | 0.2 ~ 2 F | | เสถียรภาพการใช้งานที่เปลี่ยนแปลงได้ | 1~2 F / ปี | น้อยกว่า 0.10 % ใน 5 ปี | | ความไว | 10~50 V/ C | 0.2 ~10 ohm/ C | | ช่วงการวัด | -300 ~ 3100 F | -120 ~1600 F | | เอาต์พุต | 0~60 mV | 0~6 V | | Power ( load = 100 ohm) | 1.6 x 10 W | 4 x 10 W | | Linearity | ปานกลาง | ดี | | ลักษณะทั่วไป | ประหยัดและใช้งานได้ดี | ความแม่นยำสูง | วิธีการเลือกใช้งาน Thermocouple และ Pt100 ข้อที่ต้องคำนึงถึงและพิจารณาดังนี้ 1. ช่วงการวัด - Pt100 เหมาะกับการวัดอุณหภูมิต่ำ – 200~ 400 C - Thermocouple เหมาะกับการวัดอุณหภูมิสูง 200 ~ 1800 C 2. จุดติดตั้ง - Pt100 ต้องมีความยาว Tube อย่างน้อย 30 mm ไม่เหมาะกับพื้นที่แคบและสั้น - Thermocouple เหมาะจะติดตั้งหากมีพื้นที่น้อยและแคบ 3. ความชื้น - Pt100 หากจะติดตั้งในพื้นที่ ๆ ที่มีความชื้นสูง ต้องมีโปรเทคชั่นที่ดีมาก ๆ - Thermocouple สามารถใช้งานในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง ๆ ได้ดี หรือจะใช้งานแบบเปลือย ก็ได้หากต้องการความไวสูง 4.ระยะทางในการเดินสาย - Pt100 เหมาะกับการติดตั้งกรณีที่ต้องเดินสายไกล ๆ เพราะมีการ Compensate สายเรียบร้อยแล้ว - Thermocouple ไม่เหมาะกับการเดินสายไกล ๆ เนื่องจากแรงดันต่ำ 5.ราคา ( รวมการเดินสาย) - Pt100 เฉพาะ ตัววัด ราคาสูงกว่า แต่สายถูกกว่า เนื่องจากใช้สายอะไรก็ได้ที่มีความต้านทานสายน้อยๆ - thermocouple ต้องใช้สายสำหรับ thermocouple เท่านั้น และต้องเป็นชนิดเดียวกัน thermocouple ที่ใช้อยู่ หากไม่ใช่จะเกิดความผิดเพี้ยนสูงมากซึ่งราคาสายของ Thermocouple จะสูงกว่า Pt100
|