سنسور PT100 چیست؟ کاربرد ها و قیمت سنسور دما PT100

سنسور PT100 یکی از پرکاربردترین سنسور های دما در صنایع کشور است. در این مقاله در ارتباط با این تجهیز صحبت شده است.

سنسور Pt100 چیست؟

Pt100 متداول ترین المان حسگر مورد استفاده در پروب های دمایی RTD است. یکی از کاربردهای آن برای قرار دادن برد مدار است. این سنسور مقاومت اهمی خود را نسبت به دما تغییر می دهد. هنگام اتصال به واحد ارزیابی، دمای سنسور را می توان از مقاومت اندازه گیری شده تعیین کرد. اغلب Pt100، سنسور Pt100 یا سنسور مقاومت نیز نامیده می شود.

یک سنسور Pt100 با سیم های اتصال چگونه ساخته می شود؟

Pt100 معمولاً به عنوان یک سنسور دمای تراشه پلاتین استفاده می شود و از یک حامل سرامیکی تشکیل شده است که یک لایه نازک پلاتین روی آن اعمال می شود. اصطلاح سنسور لایه نازک نیز به دلیل ضخامت لایه بسیار نازک، استفاده می شود. سپس پوشش پلاتین با استفاده از فرآیند فوتولیتوگرافی در یک الگوی پرپیچ و خم ساخته می شود. سیم های اتصال به لنت ها جوش داده می شوند و پس از آن این سطوح تماس با یک لایه شیشه ای از بین می روند. یک لایه دیگر – ذوب شده – از شیشه به عنوان یک لایه پوششی برای محافظت از پیچ و خم های پلاتین در برابر تأثیرات خارجی عمل می کند و همچنین به عنوان عایق عمل می کند.

“Pt” نام پلاتین است و عدد ۱۰۰ نشان دهنده مقاومت پایه ۱۰۰ اهم در دمای ۰ درجه سانتیگراد است.

سنسور Pt100 چگونه کار می کند؟

در دمای ۰ درجه سانتیگراد، یک سنسور Pt100 دارای مقاومت پایه ۱۰۰ اهم است. با افزایش دما، سنسور مقاومت خود را حدود ۰٫۳۸ اهم بر کلوین (یعنی در هر درجه سانتیگراد تغییر دما) تغییر می دهد. منحنی مشخصه استاندارد شده است (DIN EN 60751) و بنابراین واحدهای ارزیابی می توانند دمای سنسور را از مقاومت اندازه گیری شده تعیین کنند.

انواع Pt100 های مورد استفاده در صنعت

۲ نوع سنسور PT100 در صنایع کشور استفاده میشود. این دو نوع عبارتند از:

۱- المنت ایستاده فیلم تخت (Flat film standing element)

از نظر عملی، دستگاه سنجش، یک المنت اندازه گیری بسیار کوچک است که بر اساس یکی از دو فناوری است. برای حجم بالاتر، هزینه کمتر و کاربردهای صنعتی همه منظوره، استفاده از این سنسور RTD رایج است. این نوع المنت دارای یک زیرلایه سرامیکی است که یک شبکه بسیار ظریف پلاتین روی آن قرار می گیرد. این شبکه توسط لیزر بریده شده است تا ویژگی های مورد نیاز استانداردها را ارائه دهد. هر المان با توجه به نوار تحملی که در آن قرار می گیرد، کالیبراسیون آن بررسی شده و درجه بندی می شود.

المنت فیلم تخت در یک سیستم خودکار تولید می شوند که نرخ تولید بالایی را ارائه می دهد و در بازارهای خودرو و کالاهای سفید با حجم بالا نیز استفاده می شود. ساختار این المنت علیرغم بسیار کوچک بودن، بسیار مقاوم است و می تواند سطوح بالاتری از شوک و لرزش را نسبت به انواع دیگر تحمل کند. دستگاه های نصب سطحی نیز اکنون با استفاده از این فناوری سنسور در دسترس هستند.

المنت حسگر فیلم تخت دستگاه‌های بسیار متنوعی هستند، اما از برخی اشکالات رنج می‌برند. آنها می توانند در یک محدوده دمایی گسترده، به طور کلی ۷۰- تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد کار کنند. آنها فقط در باندهای تحمل پایین تر کلاس B و کلاس A موجود هستند. برخی به صورت ۱/۳ DIN در دسترس هستند. با افزایش دقت، محدودیت هایی در محدوده دمایی آشکارساز اعمال می شود. نقطه ضعف آن این است که فقط در کاربردهایی اعمال می شود که درجه حرارت بین دو حد، در حال چرخش است.

۲- المنت حسگر سیم پیچ (Wire-wound sensing element)

نوع دوم دستگاه حسگر، عنصر حسگر سیمی است. این نوع آشکارساز در حجم های بسیار کوچکتر به صورت دستی ساخته می شود. علیرغم هزینه بالاتر، آنها بالاترین سطوح ممکن از قابلیت اطمینان به ویژه در مورد رانش طولانی مدت را ارائه می دهند. المنت حسگر بر اساس یک عایق سرامیکی چند سوراخه است. یک سیم پیچ مارپیچ دست ساز از سیم پلاتین در یک یا چند سوراخ قرار می گیرد و با دقت بریده می شود. مزیت این طراحی این است که سیم پلاتینیوم به سادگی پشتیبانی می شود.

این بدان معنی است که می تواند با تغییرات دما منبسط و منقبض شود که از ایجاد تنش در سیم جلوگیری می کند، بنابراین پتانسیل رانش طولانی مدت را کاهش می دهد. از آنجایی که سیم به سادگی پشتیبانی می شود، این نوع عنصر حسگر برای کاربردهایی که شوک بالایی از بارهای ارتعاشی روی سنسور وجود دارد، مناسب نیست. مزیت اصلی عنصر حسگر سیم پیچ، توانایی کار در دمای بالاتر به طور استاندارد، معمولاً تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد است و همچنین با تلرانس تا بالاترین سطح در دسترس هستند. آنها همچنین تنها گزینه برای سنسورهای مورد نیاز برای عملکرد در دمای برودتی ۲۰۰- درجه سانتیگراد هستند.

در ادامه در ارتباط با برخی از سوالات رایج درباره ی این سنسور خاص صحبت شده است.

Pt100 با سیم های اتصال کجا استفاده می شود؟

سنسور Pt100 سیمی عمدتاً در اندازه گیری دمای الکتریکی صنعتی در پروب های دمای RTD استفاده می شود.

یک Pt100 در نوع طراحی SMD چگونه ساخته می شود؟

سنسورهای لایه نازک نیز در نوع طراحی دستگاه نصب شده روی سطح – نوع طراحی SMD – موجود هستند که به طور خاص برای قرار دادن خودکار بر روی بردهای مدار طراحی شده اند. این سنسورهای Pt100 اتصالات سیمی ندارند، اما مستقیماً از طریق مناطق اتصال قابل لحیم کاری به برد مدار لحیم می شوند. اندازه کوچک آنها اجازه می دهد تا تراکم قرارگیری بالایی داشته باشد.

کجا از Pt100 در نوع طراحی SMD استفاده می شود؟

سنسور Pt100 در نوع طراحی DMD برای اندازه‌گیری دمای سطح یا محیط بر روی برد مدارها مناسب می باشد و برای مدارهای مانیتورینگ یا جبران دما انتخاب ارجح هستند. علاوه بر این، یکی از کاربردهای رایج سنسورهای SMD، ساخت اینسرت های اندازه گیری برای پروب های دما است. یک برد مدار به طور خودکار به سنسور Pt100 در نوع طراحی SMD مجهز می شود تا یک اینسرت اندازه گیری از پیش مونتاژ شده را تشکیل دهد که می تواند در یک ترموول جابجا شود. از چنین پروب هایی به عنوان مثال در تعداد زیاد برای اندازه گیری کمیت گرما استفاده می شود.

سنسورهای سیمی Pt100 کجا استفاده می شوند؟

اندازه گیری تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد با سنسورها امکان پذیر است. در کاربردهای خاص، سنسورهای سیمی هنوز هم امروزه استفاده می شوند (به عنوان مثال در آزمایشگاه ها). با این حال، به عنوان یک قاعده، از سنسورهای دمای تراشه پلاتین که در بالا توضیح داده شد استفاده می شود.

شرکت پترو پردا مجری تامین قطعات حوزه نفت، گاز و پتروشیمی کشور