Cảm biến nhiệt độ Pt100 (còn gọi là nhiệt điện trở hoặc RTD)

[ATYLA]

Chủng loại E52MY - Hãng OMRON

1.E52MY-PT XXC, XX : chiều dài dây nối (PT100)
Dải đo : 0-400 oC

2. E52MY-CAXXD, XX : chiều dài dây nối ( Cặp nhiệt, loại K,Chromel (+ve),Alumel (-ve)).

Dải đo : 0-400 oC.

[WinterInJuly]

Sao cặp nhiệt mà dải đo ít thể hả bác, thông thường các loại cặp nhiệt cho phép đo tới 1200 hoặc 1350 0C cơ mà.

[ATYLA]

E52MY

Đây là loại thông dụng, giá rẻ , dải đo chỉ 0-400 oC.

Nói là rẻ nhưng cũng hơn 500.000 đấy.

[WinterInJuly]

Người ta chỉ sử dụng cặp nhiệt khi cần đo nhiệt độ cao còn với nhiệt độ thấp cỡ 400 oC thì tôi nghĩ dùng Pt100 cho tiện vì mạch đo của nó đơn giản hơn nhiều so với cặp nhiệt. ( Với cặp nhiệt, tôi dùng 1 con PSoC đo được tới 4kênh, dải đo từ 0-1350 0C)

[tam1234]

PT100

Người ta chỉ sử dụng cặp nhiệt khi cần đo nhiệt độ cao còn với nhiệt độ thấp cỡ 400 oC thì tôi nghĩ dùng Pt100 cho tiện vì mạch đo của nó đơn giản hơn nhiều so với cặp nhiệt. ( Với cặp nhiệt, tôi dùng 1 con PSoC đo được tới 4kênh, dải đo từ 0-1350 0C)

Bạn nói mạch PT100 đơn giản vậy có thể cho mình xin sơ đồ được không vì mình cũng đang làm một mạch giao tiếp với PT100 nhưng nó không chính xác lắm. Nó chỉ đúng trong khoãng từ 0 đến 20 độ thôi (so với nhiệt kế thủy ngân) còn càng lên cao thì sai số càng lớn.
Thank !

[WinterInJuly]

Bạn ra hàng trống mua lấy một con Lm334 (10K/con), nó là dạng TO92 dùng để làm nguồn dòng. Tốt nhất bác chỉ nên phát ra nguồn dòng từ 1-3mA thôi vì phát cao sẽ làm PT100 phát nóng. Mạch phát nguồn dòng thì giống như trong datasheet, cần có một con điện trở 68 Ohm(nếu phát nguồn 1mA), phát cao hơn thì con này phải nhỏ đi. Tốt nhất là bác để con 68Ohm này mắc song song với một con biến trở chính xác 100Ohm để tinh chỉnh nguồn dòng. Giả sủ điện trở Pt100 của bạn là 2 dây , một dây bạn nối vào GND, dây kia thì đưa nguồn dòng vào đồng thời cùng lấy điện áp từ đó ra đưa vào ADC. Vì với 1mA nguồn dòng, điện áp ra của nó sẽ chỉ là 100mV-138.5mV nên đòi hỏi ADC của bác phải có độ phân giải cao một tí.
Thế đã đủ chi tiết chưa?

[CHIBANG]

Bạn ra hàng trống mua lấy một con Lm334 (10K/con), nó là dạng TO92 dùng để làm nguồn dòng. Tốt nhất bác chỉ nên phát ra nguồn dòng từ 1-3mA thôi vì phát cao sẽ làm PT100 phát nóng. Mạch phát nguồn dòng thì giống như trong datasheet, cần có một con điện trở 68 Ohm(nếu phát nguồn 1mA), phát cao hơn thì con này phải nhỏ đi. Tốt nhất là bác để con 68Ohm này mắc song song với một con biến trở chính xác 100Ohm để tinh chỉnh nguồn dòng. Giả sủ điện trở Pt100 của bạn là 2 dây , một dây bạn nối vào GND, dây kia thì đưa nguồn dòng vào đồng thời cùng lấy điện áp từ đó ra đưa vào ADC. Vì với 1mA nguồn dòng, điện áp ra của nó sẽ chỉ là 100mV-138.5mV nên đòi hỏi ADC của bác phải có độ phân giải cao một tí.
Thế đã đủ chi tiết chưa?

-Bác có cái schematic minh họa mạch của bác chỉ ở trên ko?

-Theo tui biết thì dòng và áp của LM334 đều thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ. Vậy khi nhiệt độ môi trường thay đổi, i sẽ thay đổi, vậy phép đo sai số cực lớn. Bác tính đến điều này chưa? giải pháp khắc phục? chẳng lẽ làm 2 sensor, 1 cái là PT100 đo nhiệt trong lò, 1 con LM334 tạo nguồn dòng, 1 cái là bán dẫn khác để đo nhiệt độ môi trường?

-Và nữa là áp lối ra là 100mV-138.5mv. Vậy theo tui, cần 1 mạch analog để khuếch đại và dịch mức 0-Vref. Như vậy là giải pháp Ok hơn.

-Tui nghĩ với giải pháp dùng PSoC có thể thay đổi cục diện đo lường chính xác. Nhưng những mạch kiểu biến đổi như trên liệu PSoC có làm tốt ko(100mV-138.5mv ----> 0-Vref.)? bác dùng PSoC rồi thì cho tui mở rộng tầm mắt. Nghe nói kiểu thiết kế analog nâng cao trong PSoC khá phức tạp?

[ATYLA]

Cảm biến nhiệt độ Pt100 (còn gọi là nhiệt điện trở hoặc RTD)

RTD được làm bằng kim loại ( thường là platinum), điện trở của nó thay đổi khi nhiệt độ thay đổi theo qui tắc biết trước một cách chính xác.
RTD có độ ổn định cao nhất trong các bộ biến đổi. Tín hiệu đầu ra là tuyến tính. Điều này làm cho RTD được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và thời gian đo dài.
PT100 là kí hiệu thường được sử dụng để nói đến RTD với hệ số alpha=0.00391 và R0=100 Ohm.

[tam1234]

PT100

Tôi nghĩ như vậy là không chính xác đâu vì thực tế PT100 không hoàn toàn tuyến tính đâu khi nhiệt độ càng cao thì sự phi tuyến càng lớn. Vì vậy tôi nghĩ làm mạch chỉ đơn giản là nguồn dòng thì không ổn đâu vì tôi đã làm một mạch có hồi tiếp để trừ đi sự phi tuyến mà còn không chính xác.

[WinterInJuly]

Nếu nói đến sai số thì sẽ có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sai số. LM334 là một con dùng phát ra nguồn dòng khá thông dụng và rẻ (10.000/con) nên chắc chắn độ chính xác của nó không thể cao được. Cái này có thể khắc phục bằng cách chọn các IC nguồn dòng ổn định hơn. Về Pt100, điện áp đo về đưa vào ADC tính ra sẽ được giá trị điện trở rồi dùng phương pháp tra bảng để tăng độ chính xác (hoặc dùng công thức phụ thuộc giữa nhiệt độ và điện trở, công thức này không tuyến tính vì có phụ thuộc hệ số anpha). Giải pháp dùng mạch khuếch đại thì phải chọn loại OPAM có offset nhỏ chứ nếu không bác cũng khuếch đại luôn offset của nó (cỡ vài mV).
Còn đo PT100 với PSoC thì có 2 cách:
C1: Dùng DAC +OPAM (cấu hình bằng SCBLOCK) để tạo ra nguồn dòng, DAC đóng vài trò là Vset.
C2: Không phát ra nguồn dòng mà dùng nguồn áp để phát ra. Với họ PSoC 28chân (ví dụ như 27443 và 29466) nó có tới 4 đầu ra Analog. Dùng các chân này để phát ra nguồn áp chuẩn (VRefHi, VRefLo, Vbangap...). Dùng một con điện trở có độ chính xác cao (dùng làm điện trở mẫu)mắc nối tiếp với Pt100. Dùng nguồn áp phát ra cấp vào 1 đầu điện trở mẫu và đầu kia nối vào một đầu của Pt100 (giả sử với loại 2 dây). Như thế sẽ có một điện áp đặt lên 2 con điện trở. Nối điểm chung nhau giữa 2 con điện trở này vào đầu vào ADC (có thể chọn ADC có độ phân giải cao như 12, 13 hoặc 14 bit). Điện áp này thay đổi phụ thuộc vào Pt100. Từ đó tính ra được điện trở Pt100. Hơn nữa có thể dùng ADC để đo trực tiếp các nguồn áp chuẩn phát ra nên giảm được sai số về nguồn áp. Cách này có thể áp dụng với các loại Pt 2 dây, 3dây, 4dây. Chi tiết bạn có thể tìm tại APPNOTE trên CYPRESS.COM.

[WinterInJuly]

Tui có thằng bạn làm bên kinhdoanh sản phẩm SEIMENS, bọn nó CALIB Pt100 sai số 0.1% X FullScale tức là nếu dải đo từ 0-100 0C thì sai số chỉ là 1 0C.

[tam1234]

PT100

Tui dùng mạch khuếch đại băng OPAMP tuy nhiên chỉ kiếm được con OP07 thôi chon này ofset cũng tương đối thấp. Bạn có biết con nào ofset thấp hơn không chỉ tôi với. khi tôi sử dụng con này thì ở 100 độ thì sai số khoãng gần 3 độ.

[BinhAnh]

Re: PT100

Tui dùng mạch khuếch đại băng OPAMP tuy nhiên chỉ kiếm được con OP07 thôi chon này ofset cũng tương đối thấp. Bạn có biết con nào ofset thấp hơn không chỉ tôi với. khi tôi sử dụng con này thì ở 100 độ thì sai số khoãng gần 3 độ.

Ko phải tại vậy đâu bạn, OP07 khá tốt.
PT100 loại rẻ tiền thì nó bị sai số kha lớn. Bạn đã chuẩn hóa chưa? bạn thiết kế mạch đo như thế nào? các linh kiện thụ động ảnh hưởng rất lớn đến mạch đo đó. Tốt nhất, bạn post sơ đồ lên để mọi người góp ý

[anhtt2005]

Hi!
Em đang cần làm một mạch đo nhiệt độ dùng PT100 với MCU 89c51.
Bác nào có tài liệu về PT100 cho em xin với.
Để kiểm tra PT100 thì có thể hơ nóng nó rồi dùng đồng hồ đo xem điện trở của nó có thay đổi được không nhỉ?

[BinhAnh]

Tài liệu về PT100 đây