سنسور pt۱۰۰ برای سنجش دما

به گزارش مجمع رهروان امر به معروف ونهی از منکر استان اصفهان به نقل از بازرگانی مهر، امروزه دریافت اطلاعات از محیط اطراف برای بررسی و تکمیل یک پروژه علمی و تحقیقاتی اهمیت فراوانی دارد. برای بررسی جوانب یک موضوع در بازه‌های زمانی مختلف نیاز به دستگاه‌ها و ابزارهای اندازه‌گیری خاصی برای موضوعات مختلف نیاز است. برای مطالعه و همچنین ساخت تجهیزات و دستگاه‌های صنعتی نیز به ابزارهای دقیق اندازه‌گیری نیاز است تا شرایط محیطی آن در مناطق مختلف مورد ارزیابی قرار بگیرد.

این اقدام باعث دریافت اطلاعات پیرامون نحوه کارکرد دستگاه و تجهیزات در میزان عملکرد آن را به دست می‌دهد.

سنسور pt۱۰۰ یکی از ابزارهای اندازه‌گیری دما می‌باشد که با توجه به دقت و ویژگی‌های خاصی که دارد قابلیت اندازه‌گیری تا میزان مشخصی از میزان دما را دارد. این ابزار که در اصطلاح علمی با عنوان حسگر یا سنسور شناخته می‌شوند انواع مختلفی دارند که استفاده از سنسور pt۱۰۰ نتایج مثبت و درخوری را حاصل می‌نماید.

سنسور pt۱۰۰ به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع سنسور مقاومتی، از خانواده سنسور rtd محسوب می‌شود. این سنسور دما برابر کارکردی که در محیط‌های متفاوت دارد با توجه به تعداد سیم‌های اتصال، در انواع مختلف نظیر سنسور pt۱۰۰ سه سیم به دستگاه اندازه‌گیری متصل می‌شود.

غیر از pt۱۰۰ سه سیم، این سنسور با تعداد سیم‌های ۲ و ۴ نیز قابلیت اتصال به دستگاه اندازه‌گیری را دارد. در این نوشتار سعی خواهیم کرد اهداف داده‌پردازی را بیان نموده و با معرفی سنسور pt۱۰۰ و سایر ابزار و حسگرهای جمع‌آوری داده که انواع مختلف آن توسط شرکت پایاسنس تهیه و تولید می‌شود، راهنمای خرید سنسور pt۱۰۰ را تشریح نمائیم.

آشنایی با تجهیزات داده پردازی با معرفی سنسور pt۱۰۰

قبل از این که به معرفی سنسور pt۱۰۰ پرداخته شود بهتر است اطلاعاتی پیرامون جمع‌آوری داده داشته باشیم و اهداف آن را مورد بررسی قرار دهیم. در سال‌های اخیر قطعات و ابزارهای مختلفی مانند ریزکنترل‌کننده‌ها، ریزپردازنده‌ها، رایانه‌های شخصی و تک‌برد به شکل گسترده‌ای در سیستم‌های اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این اطلاعات به دست آمده، در ساخت تجهیزات آزمایشگاهی، نشان‌دهنده‌های صنعتی، بررسی شرایط تجهیزات ابزار دقیق و … کاربرد دارند. نکته مهمی که برای مهندسین این حوزه از اهمیت فراوانی برخوردار است، تبدیل اطلاعات حاصل شده از محیط اطراف که به صورت آنالوگ جمع‌آوری می‌شود، به صورت حالت دیجیتالی آن می‌باشد. این اطلاعات توسط تجهیزات داده‌پردازی نظیر سنسور pt۱۰۰ به شکل قابل استفاده دیجیتالی مورد پردازش قرار می‌گیرد.

در مجموع به فرآیندی که شامل دریافت و جمع‌آوری سیگنال از یک یا تعدادی سنسور که شرایط محیط پیرامون را اندازه‌گیری می‌کنند، داده‌برداری اطلاق می‌شود. هدف داده‌برداری نیز تبدیل اطلاعات جمع‌آوری شده توسط ابزاری نظیر سنسور pt۱۰۰ به حالت دیجیتالی جهت گام‌های بعدی و پردازش رایانه‌ای می‌باشد. به این معنی که سیستم‌های داده‌برداری امواج آنالوگ را به مقادیر دیجیتالی جهت ذخیره و تحلیل و پردازش توسط کامپیوتر تبدیل می‌نمایند.

آشنایی با سنسور pt۱۰۰

سیستم‌های داده‌برداری از اجزای سه‌گانه‌ای شکل یافته است که شامل موارد ذیل می‌باشد:

۱. سنسورها: برای اینکه اطلاعات قیاسی یا همان آنالوگ حاصل از اندازه‌گیری گزینه‌هایی نظیر دما، فشار، کرنش، غلظت، صوت، رطوبت و … به مقادیر رقمی یا دیجیتالی تبدیل شوند، از سنسورهایی مانند سنسور pt۱۰۰ استفاده می‌نمایند. این سنسور شامل سنسور pt۱۰۰ سه سیم و دیگر انواع آن وجود دارد.‌

۲. مدارهای پردازشگر سیگنال: که معمولاً مابین سنسور و مبدل سیگنال تعبیه شده و وظیفه این مدارها، مطلوب‌سازی و تقویت سیگنال می‌باشد. به این مدارها عنوان کارت آدام نیز اطلاق می‌کنند که کار آن ضمن تقویت سیگنال، کالیبراسیون و خطی‌نمودن آن هم می‌باشد. به این مدار پردازشگر سیگنال (کارت آدام) نیز گفته می‌شود و کار آن تقویت سیگنال، کالیبراسیون، خطی سازی و شیبه سازی جانکشن سرد می‌باشد.‌

۳. مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال: سیگنال‌های آنالوگ تقویت شده توسط مدارها، با استفاده از این مبدل‌ها، به مقادیر دیجیتالی تبدیل می‌شوند.

معمولاً سنسورها را بر مبنی اصل الکترونیکی به کار رفته جهت عملکرد آن‌ها دسته‌بندی می‌کنند. همچنین بر حسب کاربردهای کمیتی، شرایط و خاصیت‌های فیزیکی مورد اندازه‌گیری نیز مورد دسته‌بندی قرار می‌دهند. سنسور pt۱۰۰ از جمله سنسورهای مقاومتی است که از مدل‌های خانواده سنسورهای rtd، به‌عنوان سنسور حرارتی برای سنجش دما می‌باشد.

این سنسور با دقت بالایی که دارد و نمونه‌های جدید آن برای دماهای تا ۸۰۰ درجه هم ساخته شده‌اند، یکی از سنسورهایی می‌باشد که در تمامی صنایع، به فراوانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. شایان ذکر است حروف اختصاری pt مربوطه به عنصر پلاتینیوم می‌باشد که در جدول تناوبی عناصر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لازم به ذکر است سنسور rtd یا Resistance Temperature Detector به معنای حسگر مقاومتی حرارت، همان حسگرهای دمایی می‌باشند که دارای یک مقاومت بوده و که مقدار این مقاومت بر پایه تغییرات دمایی، متغیر می‌باشد.

انواع و ویژگی‌های سنسور pt۱۰۰

از آنجایی که طرز کار rtd ها و ترموکوپل‌ها تقریباً مشابه است، سنسور pt۱۰۰ که عضوی از خانواده سنسور rtd بوده، گاهی با نام ترموکوپل نیز شناخته می‌شود اما با این وجود ترموکوپل نیست. این سنسور در صنعت در اندازه‌های مختلف سه‌گانه با نام‌های فیلمانی، شیشه‌ای و سرامیکی دسته‌بندی می‌شود. این دسته‌بندی در واقع بر اساس جنسی است که سنسور از آن ساخته شده است.

هر یک از این پی تی صدها بر مبنای شرایط دمایی و خاصیت‌های محیطی کاربرد داشته که در کنار آن خاصیت شوک‌پذیری محصول نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. سنسور فیلمانی برابر استانداردهای بین‌المللی از یک نیمه‌های تشکیل شده است. سنسور سرامیکی نیز استوانه سرامیکی می‌باشد که درون آن سیم ظریف و نازکی از جنس پلاتینیوم قرار دارد.

اساس کار سنسور pt۱۰۰ و سنسور pt۱۰۰۰ به عنوان یک سنسور مقاومتی این گونه است که با اندازه‌گیری مقاومت، مقدار دما تعیین می‌شود. در این اندازه‌گیری برای جلوگیری از خطا می‌بایست مقاومت کابل‌های اتصالی و همچنین بدنه را از مقاومت اصلی سنسور تفکیک کرد.

با توجه به تفاوت مقدار مقاومت در ابزارهای اروپایی و آمریکایی، نباید پی تی صدهای اروپایی با ابزار آمریکایی مورد سنجش قرار بگیرند. این سنسور برای بازه دمایی از دمای ۲۰۰- الی ۶۰۰+ قابلیت استفاده دارد و پراستفاده‌ترین سنسور مقاومتی شناخته می‌شود. pt۱۰۰ توسعه‌یافته برای دماهای ۸۰۰+ درجه سانتی‌گراد نیز تولید شده‌اند ولی تقریباً از ۶۵۰+ درجه به بالا دقت این سنسور پایین می‌آید. سنسورهای پی تی صد با دقت ۰.۵ درجه سانتی‌گراد برای دماهای بین صفر تا ۱۰۰ بهترین گزینه می‌باشند.

سنسور pt۱۰۰ و ترموکوپل

با توجه به موارد عنوان شده فوق، به خاطر این که دقت سنسور pt۱۰۰ برای دماهای بالاتر از ۶۵۰+ درجه سانتی‌گراد پایین می‌آید بهتر است برای این مقدار دما، ترموکوپل جایگزین سنسور یاد شده قرار مورد استفاده قرار بگیرد. این ابزار اندازه‌گیری یکی از ساده‌ترین و راحت‌ترین وسایل شناخته شده است و جز حسگرهای مجاورتی و تماسی محسوب می‌شود. نسبت به ابزارهای مشابه از قیمت ارزان‌تری برخوردار بوده و نحوه استفاده و کارکرد آن نیز بیسار راحت و ساده می‌باشد.

از ویژگی‌های منحصر به فرد ترموکوپل، اندازه‌گیری تا دماهای ۱۷۰۰ درجه سانتی‌گراد را با دقت بالایی دارد. قابلیت دیگری که یک مزیت دیگر به مزایای این سنسور اضافه می‌کند این است که از سرعت بالایی در ارائه نتایج اندازه‌گیری دما در شرایط ناپایدار برخوردار است. ملاک‌های استفاده از انواع ترموکوپل توجه به مشخص بودن محل مورد استفاده و همچنین رفع عوامل خطاساز از محیط می‌باشد.

شرکت پایاسنس این افتخار را دارد که در تأمین انواع محصولات حرارتی و سیستم‌های داده‌برداری با سال‌ها تجربه و فعالیت در خدمت مشتریان باشد. برخی محصولات ارائه شده شامل انواع ترموکوپل، سنسور دما، سنسور pt۱۰۰، المنت حرارتی، کوره المنتی می‌باشند که تضمین کیفیت و اصالت کالا نتیجه اعتباری است که این شرکت حاصل نموده است.

بی‌گمان دست یافتن به کیفیت بالا و تضمین آن از نتایج برگزاری جلسات فنی بررسی کیفیت محصول به همراه انجام آزمون‌های متعدد می‌باشد. بهره‌گیری از تیم حرفه‌ای متخصص و کارشناسان باتجربه و آگاه به علم روز دنیا در حصول کیفیت بالای محصولات ارائه شده با کمترین خطا و بیشترین میزان دقت تأثیرگذار بوده است.

شرکت فنی مهندسی پایاسنس در کنار انجام فعالیت در زمینه‌های سانواع سنسور pt۱۰۰، ترموکوپل، پروژه‌های تحقیقاتی و صنعتی و … با امکان‌سنجی طرح‌ها، آمادگی ارائه تمامی مشاوره‌های لازم پیرامون پروژه‌های صنعتی در بخش حرارت و داده‌برداری را دارد. حضور مهندسین خلاق و باتجربه در این شرکت دلیل متقنی است بر این که این توانایی و قابلیت را داشته باشند تا ضمن ارائه مشاوره، نسبت به طراحی سیستم‌های مانیتورینگ، داده‌برداری و کنترلی اقدام نمایند.

پایاسنس علاوه بر این، ضمن اجرای طراحی و برنامه‌نویسی با کمترین مقدار هزینه و تبیین و توضیح ملزومات خرید تجهیزات جانبی المنت و ترموکوپل و انواع سنسور pt۱۰۰، پشتیبانی همه‌جانبه از طرح‌های اجرایی را نیز برعهده دارد. همین عوامل مؤثر باعث شده است شرکت‌های بزرگی به مهندسین این شرکت اعتماد کرده و پروژه‌ای خود را به ایشان بسپارند که با مراجعه به سایت پایاسنس، تمامی این افتخارات قابل مشاهده و بهره‌برداری خواهد بود.

به طور کلی آنچه از مطالب بیان شده فوق در خصوص تبدیل اطلاعات حاصله آنالوگ به ارقام دیجیتالی برای پایش و بررسی با تجهیزات داده‌پردازی می‌توان به جمع‌بندی رسید، مزایا و معایب سنسور pt۱۰۰ را به شرح ذیل به اختصار قابل عنوان خواهد بود:

۱. مزیت حساسیت و دقت در اندازه‌گیری با عملکرد خطی در تمامی مراحل اندازه‌گیری

۲. بازه اندازه‌گیری نسبتاً مناسب از دماهای ۲۰۰- تا ۸۵۰+ درجه سانتی‌گراد با استفاده از سیم‌های رابط معمولی که پایداری مناسبی را در دماهای بالا از خود نشان می‌دهند.

۳. نسبت به ترموکوپل، به تغییرات دمایی سرعت پاسخ‌دهی بالایی داشته و برعکس ترموکوپل که تشعشعات و امواج اشعه‌های گاما و بتا بر مقدار اندازه‌گیری تأثیرگذار است، این خاصیت در سنسور پی تی صد وجود ندارد.

اما عدم قابل استفاده بودن در دماهای بالاتر از ۸۵۰+ درجه سانتی‌گراد، ایجاد گرما در اثر عبور جریان به منجر به خطا می‌گردد و قیمت نسبتاً بالاتری که در مقایسه با قیمت ترموکوپل دارد به عنوان معایب سنسور pt۱۰۰ قابل می‌باشد.

برای آگاهی از سایر مشخصات و همچنین خرید سنسور pt۱۰۰ می‌توانید به سایت شرکت پایاسنس مراجعه و از مشاوره مهندسین آن استفاده نمائید.