Home Articles Temperature Sensor ชนิดของ Temperature Sensor ในงานอุตสาหกรรม
ชนิดของ Temperature Sensor ในงานอุตสาหกรรม PDF พิมพ์ อีเมล

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 หากไม่ใช่จะเกิดความผิดเพี้ยนสูงมาก
ซึ่งราคาสายของ Thermocouple จะสูงกว่า Pt100

 
 

Product Categories

ลิขสิทธิ์ © 2012 engtemp.com. สงวนไว้ซึ่งสิทธิทั้งหมด.
Joomla! เป็นซอฟท์แวร์เสรีภายใต้ลิขสิทธิ์ GNU/GPL License.