سنسور PT ۱۰۰ چیست و چه کاربرد‌هایی دارد؟
مقدمه: سنسور PT۱۰۰؛ قلب تپنده‌ی اندازه‌گیری دما
در دنیای امروز که کنترل دما در صنایع گوناگون اهمیت بالایی دارد، سنسور‌های دمایی نقش اساسی ایفا می‌کنند. یکی از پرکاربردترین و شناخته‌شده‌ترین این سنسورها، PT۱۰۰ است. سنسور PT۱۰۰ به دلیل دقت بالا، پایداری طولانی‌مدت و پاسخ‌دهی سریع، در بسیاری از فرآیند‌های صنعتی، تحقیقاتی و حتی سیستم‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما PT۱۰۰ دقیقاً چیست؟ چه ساختاری دارد و چرا اینقدر محبوب شده است؟
در این مقاله به زبان ساده و البته دقیق، به معرفی کامل سنسور PT۱۰۰ می‌پردازیم و کاربرد‌های آن در صنایع مختلف را بررسی خواهیم کرد.
سنسور PT۱۰۰ چیست؟
PT۱۰۰ یک نوع سنسور دما از خانواده‌ی RTDها (Resistance Temperature Detector) است. RTDها سنسور‌هایی هستند که بر پایه‌ی تغییر مقاومت الکتریکی در برابر تغییر دما کار می‌کنند.
نام PT۱۰۰ در واقع از ترکیب سه بخش تشکیل شده:
- P: نماد عنصر پلاتین (Platinum) که ماده اصلی ساخت این سنسور است.
- T: Temperature به معنی دما.
- ۱۰۰: به معنای مقاومت سنسور برابر با ۱۰۰ اهم در دمای ۰ درجه سانتی‌گراد.
- بنابراین، PT۱۰۰ یعنی سنسور دمایی که از پلاتین ساخته شده و در صفر درجه سانتی‌گراد مقاومتش ۱۰۰ اهم است.
چرا پلاتین؟ ویژگی‌های مهم PT۱۰۰
پلاتین به دلایل زیر در ساخت سنسور‌های PT۱۰۰ استفاده می‌شود:
- پایداری شیمیایی بالا: پلاتین در برابر خوردگی و اکسیداسیون بسیار مقاوم است.
- رابطه خطی مقاومت-دما: تغییرات مقاومت پلاتین با تغییرات دما تقریباً خطی است.
- دقت فوق‌العاده: سنسور‌های PT۱۰۰ می‌توانند تغییرات بسیار کوچک دما را هم ثبت کنند.
- طول عمر زیاد: در شرایط کاری استاندارد، این سنسورها سال‌ها بدون مشکل کار می‌کنند.
ساختار داخلی سنسور PT۱۰۰
درون یک PT۱۰۰ معمولاً یک سیم نازک از جنس پلاتین به صورت مارپیچ روی پایه‌ای سرامیکی یا شیشه‌ای پیچیده شده است. این ساختار باعث می‌شود مقاومت سیم با تغییر دما تغییر کند.
مدار‌های اندازه‌گیری این تغییر مقاومت را به مقدار دما تبدیل می‌کنند. سنسور‌های PT۱۰۰ در سه نوع رایج عرضه می‌شوند:
- دو سیمه (۲-Wire)
- سه سیمه (۳-Wire)
- چهار سیمه (۴-Wire)
- هر چه تعداد سیم‌ها بیشتر باشد، دقت اندازه‌گیری بالاتر می‌رود؛ چرا که تاثیر مقاومت سیم‌های اتصال در اندازه‌گیری حذف یا جبران می‌شود.
کاربرد‌های سنسور PT۱۰۰
سنسور‌های PT۱۰۰ به دلیل دقت و پایداری بالا، در طیف وسیعی از صنایع و کاربرد‌ها به کار گرفته می‌شوند. برخی از مهم‌ترین کاربرد‌های این سنسور عبارتند از:
۱. صنایع نفت و گاز
در پالایشگاه‌ها، خطوط انتقال و واحد‌های پتروشیمی، کنترل دقیق دما حیاتی است. سنسور‌های PT۱۰۰ برای اندازه‌گیری دما در لوله‌ها، مخازن و تجهیزات حساس به کار می‌روند.
۲. صنایع غذایی و دارویی
برای تولید محصولات غذایی و دارویی، رعایت دمای دقیق الزامی است. PT۱۰۰ با دقت بسیار بالا، دمای پخت، تخمیر، سردسازی و استریل را کنترل می‌کند.
۳. نیروگاه‌ها
در نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای، سنجش دقیق دمای آب، بخار و تجهیزات اهمیت زیادی دارد. PT۱۰۰ با مقاومت عالی در برابر شرایط سخت، گزینه‌ای ایده‌آل است.
۴. صنعت خودروسازی
در تست‌های حرارتی قطعات خودرو و سیستم‌های تهویه مطبوع، از PT۱۰۰ برای ثبت دقیق دما استفاده می‌شود.
۵. آزمایشگاه‌ها و تحقیقات علمی
در پروژه‌های تحقیقاتی که نیاز به دقت بالای اندازه‌گیری دارند، سنسور‌های PT۱۰۰ حضور پررنگی دارند.
۶. سیستم‌های تهویه مطبوع و HVAC
در کنترل هوشمند دمای ساختمان‌ها و سیستم‌های گرمایش و سرمایش، PT۱۰۰ نقش مهمی ایفا می‌کند.
چرا سنسور PT۱۰۰ اینقدر محبوب است؟
عوامل زیر باعث شده‌اند که PT۱۰۰ به یکی از محبوب‌ترین سنسور‌های دمایی در دنیا تبدیل شود:
- دقت بالا: خطای اندازه‌گیری بسیار کم (در حدود ±۰.۱ درجه سانتی‌گراد)
- طول عمر زیاد: حتی در شرایط سخت صنعتی
- سازگاری با تجهیزات متنوع: انواع کنترلرها، PLCها و دیتالاگر‌ها
- خطی بودن خروجی: تحلیل آسان‌تر داده‌ها
- مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی: رطوبت، گردوغبار، مواد شیمیایی
انواع کلاس‌بندی سنسور‌های PT۱۰۰
PT۱۰۰ها بر اساس دقت‌شان به کلاس‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند:
- کلاس A: دقت بسیار بالا ±۰.۱۵°C در ۰ درجه
- کلاس B: دقت خوب ±۰.۳°C در ۰ درجه
- کلاس AA یا ۱/۳ DIN: دقت فوق‌العاده ± ۰.۱°C در ۰ درجه
- در انتخاب سنسور PT۱۰۰ مناسب، حتماً باید به کلاس دقت آن توجه شود، خصوصاً در پروژه‌های حساس.
نحوه نصب و اتصال سنسور PT۱۰۰
اتصال صحیح PT۱۰۰ به تجهیزات اندازه‌گیری، نقش کلیدی در دقت خروجی دارد. بسته به نوع سیم‌کشی (۲، ۳ یا ۴ سیمه) باید به نکات زیر توجه کنید:
- در اتصالات دو سیمه، خطا‌های ناشی از مقاومت سیم‌های رابط بیشتر است.
- اتصال سه سیمه، تعادل خوبی بین هزینه و دقت ایجاد می‌کند.
- اتصال چهار سیمه، بهترین روش برای حذف تاثیر مقاومت سیم است و در پروژه‌های دقیق توصیه می‌شود.
مشخصات فنی و دیتاشیت PT۱۰۰
|
ویژگی فنی |
توضیحات |
|
ماده‌ی حسگر |
پلاتین (Platinum) |
|
مقاومت در ۰ درجه سانتی‌گراد |
100 اهم |
|
محدوده دمای کاری |
-۲۰۰°C تا +۸۵۰°C |
|
ضریب تغییر مقاومت (α) |
0.00385 اهم/اهم/°C (مطابق استاندارد IEC 60751) |
|
نوع ساختار |
سیم پیچ مارپیچی روی پایه سرامیکی یا شیشه‌ای |
|
کلاس‌های دقت |
کلاس A، کلاس B، کلاس AA (1/3 DIN) |
|
انواع سیم‌بندی |
دو سیمه، سه سیمه، چهار سیمه |
|
دقت اندازه‌گیری |
از ±۰.۱°C تا ±۰.۳°C بسته به کلاس |
|
خطی بودن پاسخ |
بسیار بالا |
|
مقاومت در برابر محیط |
مقاوم در برابر رطوبت، گردوغبار و خوردگی |
|
سازگاری |
قابل اتصال به PLC، دیتالاگر، ترانسمیتر و کنترلرهای صنعتی |
جدول تغییرات مقاومت سنسور PT۱۰۰ در دما‌های مختلف
|
دما (°C) |
مقاومت (اهم) |
|
-200 |
18.52 |
|
-100 |
60.26 |
|
0 |
100.00 |
|
50 |
119.40 |
|
100 |
138.50 |
|
150 |
157.31 |
|
200 |
175.86 |
|
300 |
212.05 |
|
400 |
247.04 |
|
500 |
280.84 |
|
600 |
313.54 |
|
700 |
345.14 |
|
800 |
375.65 |
|
850 |
390.48 |
نکته: این اعداد بر اساس استاندارد IEC ۶۰۷۵۱ برای سنسور‌های PT۱۰۰ با ضریب تغییر ۰.۰۰۳۸۵ محاسبه شده است.
سوالات متداول درباره سنسور PT۱۰۰
تا چه دمایی می‌توان از سنسور PT۱۰۰ استفاده کرد؟
محدوده کاری معمولی سنسور‌های PT۱۰۰ بین -۲۰۰ تا +۸۵۰ درجه سانتی‌گراد است، اما مدل‌های ویژه می‌توانند در بازه‌های بزرگ‌تری نیز کار کنند.
چطور می‌توانیم PT۱۰۰ خراب شده را تشخیص دهیم؟
با یک مولتی‌متر می‌توانید مقاومت سنسور را در دمای معلوم اندازه بگیرید. اگر مقدار بسیار متفاوتی از مقدار استاندارد باشد، سنسور معیوب است.
خرید pt۱۰۰
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.