Pt100, CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ

Giới thiệu cảm biến Pt100

Cảm biến nhiệt độ Pt100 là một loại cảm biến tương tự rất hay được ứng dụng trong các ứng dụng đo nhiệt độ thời gian thực. Vì nó hoạt động khá chính xác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thước nhỏ và giá thành rẻ là một trong những ưu điểm của nó

Cảm biến nhiệt độ PT100 hay còn gọi là nhiệt điện trở kim loại ( RTD) PT100 được cấu tạo từ kim loại Platinum được quấn tùy theo hình dáng của đầu dò nhiệt có giá trị điện trở khi ở 0oC là 100 Ohm. Đây là loại cảm biến thụ động nên khi sử dụng cần phải cấp một nguồn ngoài ổn định.

Lưu ý khi sử dụng cảm biến 

• CHỈ sử dụng cảm biến trong môi trường nhiệt độ phòng hoặc thuần hơi nước
• ĐƯỢC sử dụng trong môi trường nước trực tiếp
• KHÔNG ủ kín cảm biến vào môi trường ẩm ướt hoặc môi trường đất.

Thông số kỹ thuật module cảm biến Pt100 đọc Nhiệt độ

• Điện áp hoạt động : 4.2V – 5V (Tùy thiết kế)
• Dòng điện : 5mA
• Công suất :  25mW
• Chuẩn truyền : Analog (A0)
• Nhiệt độ hoạt động : -50°C – 200°C
• Sai số nhiệt độ : 0.5°C
• Sai số độ ẩm : 4.5%
• Số chân : 2
• Loại : Module
• Kiểu chân : TO-92
• Kích thước : 3.92mm*23.5mm

Các thông số kỹ thuật để đo Pt100

• Dây cảm biến nhiệt PT100 bao gồm một đầu dò ống trụ có đường kính 4mm và chiều dài ống trụ là 30mm ,2 dây đầu ra có chiều dài 70cm
• Dải nhiệt độ đo được là từ -200ºC đến 500ºC
• Sơ đồ cấu tạo bên trong của đầu dò hình trụ 

• Điện trở của ống trụ RPT100 = RPT + R3 + R2
• L2,L3 được nối với 2 dây đầu ra

Nguyên tắc hoạt động

Khi có sự thay đổi nhiệt độ trên đầu dò thì dẫn đến sự thay đổi điện trở của ống trụ .Mỗi giá trị nhiệt độ khác nhau tương ứng với mỗi giá trị điện trở khác nhau. Ở 10 ºC thì đo được giá trị điện trở RPT100 =107,6 Ω . Khi tăng 1ºC thì RPT tăng sấp xỉ 0,4Ω

Thiết kế sơ đồ phần cứng nhiệt độ Pt100

Do giá trị trả về của dây đo nhiệt PT100 là giá trị điện trở nên mình sử dụng một mạch phân áp và khuếch đại điện áp để biến đổi thành điện áp và khuếch đại nó lên để dùng ADC của VĐK để đo . Đây là sơ đồ phần cứng với khối hiển thị mình dùng LCD

Với sơ đồ trên thì mình tính được công thức tính giá trị nhiệt độ như sau: Ta có : ADC= (1+R2/R3) x V0 x 1023/5. Theo phân áp ta có V0=5x RPT100/( RPT100+R1). Với RPT100 = R0 + 0.4 x tºC : R0 là điện trở của dây nhiệt ở 0ºC. Vậy ta có công thức tính nhiệt độ t =(R1/((1+R2/R3)x1023/ADC -1) – R0)/0.4 (ºC)​.

Chương trình Test sản phẩm cảm biến nhiệt độ Pt100

Nguyên lý kết nối

Chương trình 

int pt100   A0;
long  value,R;
float  temp;
void setup()
{
Serial.begin(9600); //Open serial connection to report values to host
pinMode(pt100,INPUT);
}


void loop()
{
value=read_adc();
R=(float)6138/value;
temp=(1000/(R-1)-107.6)/0.4;
Serial.print("Temperature: ");
Serial.println(temp);
delay(2000);
}

Liên hệ làm mạch 

• Phone: 0967.551.477
• Zalo: 0967.551.477
• Email: dientunhattung@gmail.com
• Địa Chỉ: 171/25 Lê Văn Thọ, P8, Gò Vấp, Tp HCM
• Chi tiết : Nhận làm mạch và hướng dẫn đồ án sinh viên

Tham khảo chương trình mẫu và thông tin linh kiện chi tiết tại:

HUỲNH NHẬT TÙNG