...

การเลือกใช้งาน thermocouple และ RTD

การเลือกใช้งาน thermocouple และ RTD

คำถามคลาสสิกของงานวัดอุณหภูมิ: งานนี้ควรใช้ Thermocouple หรือ RTD (Pt100)? — บทความนี้เขียนจากประสบการณ์ออกแบบระบบวัดและควบคุมอุณหภูมิเครื่องจักรหลายสิบปี บางงานทำไมต้องเลือก RTD บางงานทำไมต้อง Thermocouple มันมีเหตุและผล ไม่ใช่ใช้อะไรก็ได้

ความต่างพื้นฐาน Pt100 vs Thermocouple

ทางกายภาพ: Pt100 ทำจากลวดแพลทินัม มีความต้านทาน 100Ω ที่ 0°C และเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ส่วน Thermocouple ทำจากโลหะ 2 ชนิดเชื่อมปลายเข้าด้วยกัน เมื่ออุณหภูมิสองด้านต่างกันจะเกิดแรงดันไฟฟ้าในวงจร

ทางสัญญาณไฟฟ้า: Pt100 เป็นความต้านทาน — controller ต้องจ่ายกระแสให้ไหลผ่านแล้วแปลค่าเป็นอุณหภูมิ ส่วน Thermocouple สร้างแรงดันเองแต่ปริมาณน้อยมาก จึงทนสัญญาณรบกวนได้น้อยและเดินสายไกลไม่ดี ลองเทียบที่ 100°C:

  • Pt100 (R=138.5Ω, จ่ายกระแส 2mA): E = 138.5 × 2mA = 277 mV
  • Thermocouple Type K ที่ 100°C: E = 4.096 mV

สัญญาณของ Pt100 ห่างจาก Thermocouple ราว 67 เท่า — นี่คือเหตุผลที่ Pt100 ทนการรบกวนและเดินสายไกลได้ดีกว่า (Thermocouple ต้องใช้สายชดเชยเฉพาะ อ่านเพิ่มที่ สาย Thermocouple Type K)

Reference ที่ 0°C: Pt100 ถูกออกแบบให้อ้างอิง 0°C ตั้งแต่กระบวนการผลิต แต่ Thermocouple วัด “ความต่าง” ระหว่างปลายร้อนกับปลายอ่าน — เครื่องมือวัดจึงต้องมีวงจรชดเชยอุณหภูมิห้อง (Cold Junction Compensation) ในตัวเสมอ: ค่าที่แสดง = แรงดันจาก Thermocouple + แรงดันจากวงจรชดเชย

ตารางเปรียบเทียบ Pt100 กับ Thermocouple

Thermocouple Pt100
Repeatability 2 ~ 15 °F 0.2 ~ 2 °F
เสถียรภาพระยะยาว (drift) 1~2 °F / ปี น้อยกว่า 0.10% ใน 5 ปี
ความไว 10~50 µV/°C 0.2~10 Ω/°C
ช่วงการวัด -300 ~ 3100 °F -120 ~ 1600 °F
เอาต์พุต 0~60 mV 0~6 V
Linearity ปานกลาง ดี
ลักษณะทั่วไป ประหยัด ทนทาน ความแม่นยำสูง

7 ข้อพิจารณาเวลาเลือก

  1. ช่วงการวัด — Pt100 เหมาะกับอุณหภูมิต่ำถึงกลาง (-200~400°C) ส่วน Thermocouple เหมาะกับอุณหภูมิสูง (200~1800°C ตามชนิด)
  2. จุดติดตั้ง — Pt100 ต้องการความยาว tube อย่างน้อย ~30 มม. จึงไม่เหมาะกับพื้นที่แคบและสั้น ส่วน Thermocouple ทำตัวจิ๋วได้ ติดตั้งในที่แคบสบาย
  3. ความชื้น/การสั่นสะเทือน — Thermocouple โครงสร้างแข็งแรงกว่า ทนงานสั่นและเปียกได้ดีกว่า Pt100 ที่ element เปราะบางกว่า
  4. ความไว (Response) — ที่ขนาดและรูปทรงเท่ากัน Thermocouple ตอบสนองเร็วกว่า Pt100
  5. ความแม่นยำ — จากตาราง Pt100 แม่นกว่าและ drift ต่ำกว่าชัดเจน
  6. ระยะทางเดินสาย — Pt100 เดินไกลได้ดีกว่าเพราะสัญญาณแรงกว่า ส่วน Thermocouple แรงดันต่ำและต้องใช้สาย compensating เฉพาะชนิดตลอดเส้นทาง
  7. ราคา (รวมสาย) — ตัว Pt100 แพงกว่า แต่ใช้สายทองแดงต้านทานต่ำธรรมดาได้ ส่วน Thermocouple ตัวถูกกว่าแต่สายแพงกว่า — งานเดินสายไกลบางทีรวมแล้ว Pt100 ถูกกว่า

ตัวอย่างจริง: อุณหภูมิเท่ากัน แต่เลือกคนละตัว

งานที่ 1: วัดลมร้อน 80°C ในท่อลม — ลมเคลื่อนที่เร็ว อุณหภูมิแกว่งไว ต้องการความไวสูงมากกว่าความแม่นยำ → เลือก Thermocouple ปลอกเล็ก เช่น sheath Ø3.2 มม. (ถ้าอยากไวสุดๆ สั่งแบบ grounded type)

งานที่ 2: วัดน้ำ 80°C ในถังต้ม — มวลน้ำใหญ่ อุณหภูมิเปลี่ยนช้า เซนเซอร์มีเวลารับความร้อนผ่าน Protection Tube เต็มที่ ความไวไม่สำคัญ แต่ต้องการความแม่นยำ → เลือก RTD Pt100

สรุปคือให้เรียงน้ำหนักทั้ง 7 ข้อตามลักษณะงานจริง ข้อไหนสำคัญสุดให้ตัดสินก่อน แล้วคำตอบจะออกมาเอง — ดูสินค้าครบทั้งสองแบบที่หน้า Thermocouple / RTD

KMI.Team Engineering ผลิต Thermocouple และ RTD Pt100 ตามหน้างานจริงทุกขนาด แจ้งลักษณะงาน จุดติดตั้ง และอุณหภูมิมา เราช่วยเลือกให้ฟรี โทร 02-814-1842-3 หรือคุณพิสิษฐ์ 092-6144426

Instagram

Instagram has returned invalid data.

Categories

Archives

Tags

Heater Heater การเลือกใช้งาน Heater ขาด heater แท่ง กลม omron e5ez q3t คุณสมบัติ omron e5ez q3t ราคา protection tube temperature sensor thermocouple thermocouple rtd สายฮีตเตอร์ ฮิตเตอร์แผ่น ฮีตเตอร์ 500w ราคา ฮีตเตอร์ pantip ฮีตเตอร์ครีบ ฮีตเตอร์ครีบ ราคา ฮีตเตอร์ครีบ ใช้งาน ฮีตเตอร์ต้มน้ำ ฮีตเตอร์ต้มน้ำ ราคา ฮีตเตอร์ต้มน้ำแบบจุ่ม ฮีตเตอร์ต้มน้ำแบบจุ่ม คุณสมบัติ ฮีตเตอร์ต้มน้ำแบบจุ่ม ราคา ฮีตเตอร์สแตนเลส ราคา ฮีตเตอร์ อินฟราเรด ฮีตเตอร์ อินฟราเรด คือ ฮีตเตอร์ อินฟราเรด ราคา ฮีตเตอร์ฮอตรันเนอร์ ฮีตเตอร์ฮอตรันเนอร์ ราคา ฮีตเตอร์ฮอตรันเนอร์ สั่งทำ ฮีตเตอร์เครื่องทำความร้อน ฮีตเตอร์เครื่องทำความร้อน ราคา ฮีตเตอร์เส้น ฮีตเตอร์แบบแท่ง ฮีตเตอร์แบบแท่ง คุณสมบัติ ฮีตเตอร์แบบแท่ง ราคา ฮีตเตอร์แผ่น ฮีตเตอร์แผ่นกลม ฮีตเตอร์แผ่นกลม ราคา ฮีตเตอร์แผ่น ราคา ฮีทเตอร์ ฮีทเตอร์ คืออะไร เลือกใช้งาน temperature sensor แผ่นฮิตเตอร์ คุณสมบัติ แผ่นฮีตเตอร์ทำความร้อน แผ่นฮีตเตอร์ทำความร้อน ราคา
Seraphinite AcceleratorOptimized by Seraphinite Accelerator
Turns on site high speed to be attractive for people and search engines.