Contents
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่นิยมนำมาใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมมี 2 ชนิดหลักๆด้วยกัน คือ
- RTD ย่อมาจาก Resistance Temperature Detector จัดเป็นทรานสดิวเซอร์ประเภทพาสซีพ (passive transducer) โดยที่ค่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุและอุณหภูมิแสดงความสัมพันธ์แบบแปรผันตรง คือเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นค่าความต้านทานของโลหะจะมีค่าสูงขึ้น
- เทอร์โมคัปเปิล ภาษาอังกฤษเขียนว่า Thermocouples ที่ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางไฟฟ้าในรูปของแรงดันไฟฟ้า จัดเป็นทรานสดิวเซอร์ประเภทแอกทีฟ (active transducer) สามารถกำเนิดแรงดันไฟฟ้าได้เองเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างจุดสองจุด
เทอร์โมคัปเปิลเทียบกับ RTD ในแง่ประสิทธิภาพของเกณฑ์เฉพาะ เพื่อให้ทราบความแตกต่าง ดังนี้
ช่วงอุณหภูมิ
ช่วงอุณหภูมิ: เทอร์โมคัปเปิลเหมาะที่สุดสำหรับการทำงานที่อุณหภูมิสูง ถึงแม้เทคนิคการผลิตแบบใหม่ได้ปรับปรุงช่วงการวัดของโพรบ RTD แต่มากกว่า 90% ของ RTD ได้รับการออกแบบสำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 400°C ในทางตรงกันข้าม เทอร์โมคัปเปิลบางชนิดสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 2,500°C
ราคา
ราคา: โดยทั่วไปเทอร์โมคัปเปิลจะมีราคาถูกกว่า RTD และ RTD จะมีราคาสูงกว่าเทอร์โมคัปเปิลที่มีอุณหภูมิและรูปแบบเดียวกันสองหรือสามเท่า
ประหยัดได้ในการติดตั้ง
ประหยัดได้ในการติดตั้ง : RTD ซึ่งมีราคาถูกกว่าเนื่องจากใช้ลวดทองแดงราคาไม่แพง อย่างไรก็ตามการประหยัดนี้ไม่เพียงพอที่จะชดเชยราคาอุปกรณ์ที่สูงขึ้น ควรพิจารณาความเหมาะสมของย่านการวัดในการใช้งานเพิ่มด้วย
ความไว Sensitivity
ความไว: แม้ว่าเซ็นเซอร์ทั้งสองประเภทจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว แต่เทอร์โมคัปเปิลจะเร็วกว่า เทอร์โมคัปเปิลที่ต่อสายแบบ grounded thermocouple จะตอบสนองเร็วกว่า PT100 RTD เกือบสามเท่า ถึงแม้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่เร็วที่สุดที่เป็นไปได้คือเทอร์โมคัปเปิลปลายเปิด อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงด้านการผลิตได้ปรับปรุงพัฒนาเวลาตอบสนองของโพรบ PT100 แบบฟิล์มบางให้ดีขึ้นอย่างมาก
ความแม่นยำ Accuracy
ความแม่นยำ: โดยทั่วไป RTD จะมีความแม่นยำมากกว่าเทอร์โมคัปเปิล RTD มีความแม่นยำโดยทั่วไปที่ 0.1°C ไปจนถึง 1°C อย่างไรก็ตาม เทอร์โมคัปเปิลบางรุ่นสามารถจับคู่กับความแม่นยำของ RTD ได้ ปัจจัยหลายอย่างที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำของเซ็นเซอร์ ได้แก่ ความเป็นเส้นตรง ความสามารถในการทำซ้ำ หรือความเสถียร
ความเป็นเชิงเส้น Linearity
ความเป็นเชิงเส้น: ความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิใน RTD นั้นเกือบจะเป็นเส้นตรงในช่วงเซ็นเซอร์ ในขณะที่เทอร์โมคัปเปิลเมื่อพล็อตสัญญาณที่วัดอุณหภูมิได้ รูปกราฟจะเป็นตัว ‘S’
ความเสถียร Stability
ความเสถียร: การอ่านค่าโพรบ RTD มีความเสถียรและสามารถทำซ้ำได้เป็นเวลานาน การอ่านค่าเทอร์โมคัปเปิลมักเกิดการ Dift ค่าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในเซ็นเซอร์ (เช่น การเกิดออกซิเดชัน) ความเป็นเชิงเส้นของ RTD และไม่ค่อยมีการ Dift ค่าการวัดทำให้มีเสถียรภาพมากขึ้นในระยะยาว
บทสรุป:
เทอร์โมคัปเปิลประหยัดกว่า RTD เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ถูกกว่า ขึ้นอยู่กับจำนวนของโพรบที่คุณต้องการสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ นี่อาจเป็นปัจจัยสำคัญ ในทางกลับกัน RTD ให้เอาต์พุตที่เชื่อถือได้มากกว่า หลังจากกำหนดช่วงและประสิทธิภาพที่ต้องการอย่างระมัดระวังแล้ว นำข้อพิจารณามาเลือกประเภทเซ็นเซอร์ใช้งานอย่างความาเหมาะสมสำหรับการใช้งานตามแต่ละเครื่องจักร หรืออุตสาหกรรมที่ต้องการวัด
