Tóm tắt nội dung
- 1 Bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma
- 2 Điện trở nhiệt là gì ? NTC là gì
Bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma hoặc ntc sang 0-10v thậm chí ntc ra modbus rs232/ rs485 được ví như một thiết bị trung gian liên kết giữa các loại cảm biến điện trở nhiệt ntc và plc lập trình.
Một điều chắc chắn rằng đối với các loại cảm biến nhiệt ntc nếu đấu trực tiếp đưa tín hiệu về plc để hiển thị và điều khiển thông qua vấn đề lập trình là không thể. Chính vì vậy; transmitter ntc ra 4-20ma được thiết kế nhằm hỗ trợ đưa tín hiệu về dòng điện dạng analog để plc có thể giải mã
Vậy câu hỏi đặt ra :
Điện trở nhiệt NTC là gì ? Thermistor là gì và nó có phải là một trọng những loại cảm biến ntc hay không ? Đều là thiết bị giám sát nhiệt độ như nhau nhưng tại sao người ta lại chọn nhiệt điện trở ntc mà không chọn can nhiệt pt100, k, s….trong hệ thống giám sát
Hôm nay; sẽ giới thiệu đến bạn đọc về một thiết bị chuyên ứng dụng để chuyển đổi ntc sang 4-20ma hoặc rs485. Đồng thời; giải thích chi tiết để người dùng có cách nhìn chi tiết nhất về loại điện trở nhiệt ntc bao gồm các hạng mục:
- Giới thiệu bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma
- Thông số kỹ thuật của bộ chuyển nhiệt trở ntc
- Cách đấu nối cảm biến ntc 4-20ma về plc
- Giải thích điện trở nhiệt ntc là gì ? Thermistor là gì ?
- Ứng dụng của cảm biến nhiệt điện trở ntc trong đời sống
Cho nên; anh em nào muốn tìm hiểu sâu về các loại cảm biến ntc hiện nay có thể kéo xuống phía dưới tham khảo !
Bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma
Vấn đề ứng dụng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt điện trở ntc sang 4-20ma hoặc 0-10v là một dạng chuyển đổi giữa nhiệt độ sang một dạng năng lượng khác gọi là điện năng analog. Mục đích chuyển hoá điện trở ohm sang 4-20ma tương ứng đưa về plc cài đặt lập trình cho hiển thị nhiệt độ tại thời điểm đo
Đấy chính là bản chất cũng như ứng dụng chính của bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma !
Một ứng dụng phụ khá quan trọng của bộ chuyển đổi điện trở nhiệt ntc sang 4-20ma chính là khả năng khử nhiễu. Với một hệ thống nhà máy thì việc chập chờn các tín hiệu đo từ các loại cảm biến là không tránh khỏi. nhiệm vụ của bộ chuyển ntc giúp lọc nhiễu ổn định tín hiệu nhiệt độ trong thời gian giám sát
Một ưu điểm khá nhiệt tình của bộ chuyển đổi điện trở ntc sang 4-20ma mà hiếm có bộ nào đáp ứng được. Ngoài việc ntc output 4-20ma thì bộ này còn có chức năng xuất 1 relay alarm để điều khiển nhiệt độ từ cảm biến ntc đo được.
Ví dụ: Anh em có con NTC20k dải đo nhiệt -40….300 oC chẳng hạn. Sau khi đi qua bộ chuyển đổi nhiệt độ ntc lấp tức dải đo -40…..300oC sẽ có đầu ra tương ứng 4-20mA. Bài toán này cần cài ntc đo tầm 30oC thì đá relay giảm nhiệt thì bộ chuyển ntc này sẽ đáp ứng được yêu cầu đó
Thông số bộ chuyển đổi điện trở nhiệt ntc 4-20ma
Dưới đây là chi tiết kỹ thuật thay thế datasheet thể hiện ngắn gọn nhất về bộ chuyển đổi điện trở ntc ra analog. Đồng thời; nêu rõ nguyên lý chuyển đổi ntc 4-20ma ra sao ?
Về nguyên lý hoạt động
- Sau khi đấu nối con điện trở nhiệt ntc vào bộ chuyển đổi tín hiệu; chúng ta cấp nguồn 24v cho bộ chuyển đổi và calip dải đo tương ứng đầu ra 4-20ma hoặc 0-10v
- Lúc này cảm biến nhiệt độ ntc sẽ thực hiện chức năng đo nhiệt; biến đổi nhiệt năng thành điện trở ohm. Tín hiệu điện trở ohm sẽ đi vào bộ chuyển đổi ntc cho ra dòng analog 4-20ma tương ứng với điện trở đầu vào
Thông số kỹ thuật transmitter ntc ra 4-20ma
- Nguồn cấp bộ chuyển ntc 4-20ma 24v
- Độ chính xác 0.001
- Input: Tất cả dòng cảm biến nhiệt độ ntc10k, 20k
- Output 4-20ma, 0-10v, 0-5v, 0-1v + 1 relay alarm
- Khả năng khử nhiễu 3750Vac
- Thiết kế IP20 lọc bụi chống ẩm
- Nhiệt độ vận hành -20…….60 oC
- Loại thiết bị chuyển đổi ntc thiết kế gắn trên din rail
- Đối với bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma luôn có 2 chức năng cài đặt: Gạt swich trực tiếp hoặc cài đặt dựa vào phần mềm hãng miễn phí
Hướng dẫn đấu dây cảm biến ntc 4-20ma về plc
Về việc đấu nối cảm biến ntc sao cho tín hiệu truyền về plc đọc được ta đấu như sau.
Đầu tiên đấu cảm biến vào bộ chuyển đổi tín hiệu ntc như sau:
- Về ntc nó cũng y như các loại cảm biến pt100 về thiết kế các chân bao gồm ntc 2 chân – ntc 3 chân hoặc cảm biến ntc loại 4 chân
- Đấu dấy ntc 2 chân ta đấu vào chân 8 và 10 của bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma . Sau đó; lấy 2 dây nó đấu cụm 8-9 lại và 10-12 lại với nhau
- Đối với việc kết nối điện trở ntc 3 chân thì đấu 2 chân vào 10 và 12. 1 chân vào chân 8 của transmitter chuyển đổi ntc. Sau đó đấu cụm chân 8-9 lại với nhau
- Riêng về đấu dây ntc 4 chân vào bộ chuyển đổi trên thì cứ lần lượt đấu 4 chân vào các châm 8-9-10-12
Tiếp đến cấp nguồn 24v cho transmitter ntc 4-20ma. Lấy 2 chân 1 và 6 transmitter đấu vào chân +- tương ứng của plc
Cài đặt bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma
Về vấn đề cài đặt các thiết bị chuyển đổi ntc sang 4-20ma không phải ai cũng calip cấu hình được. Mặc dù thiết bị này có 2 phương pháp cài: Gạt swich và phần mềm
Tuy nhiên; đối với các trường hợp input cảm biến nhiệt độ; can nhiệt k hay các tín hiệu khác thì chúng ta chỉ cần ôm dải đo hoặc tín hiệu vào cấu hình bộ chuyển ntc là có thể cài được
Còn riêng về chuyển đổi ntc ra 4-20ma chúng ta cần có sự quy đổi thông số đặc biệt trong ntc thì mới cài đặt được bộ chuyển đổi này.
Vì vậy; khi mua các bộ chuyển đổi tín hiệu cảm biến ntc sang 4-20ma anh em phải chắc chắn nhà cung cấp có thể cài được cho mình. Trường hợp mua về mặc dù giá rẻ mà các bạn cài đặt hoặc đấu nối không được xem như bỏ
Anh em nào cần mua hoặc báo giá các bộ chuyển bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma thì liên hệ theo thông tin bên dưới !
Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật
0972 56 05 06 – Mr Thành
Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn
Đ/C: Khu Đô Thị Đông Tăng Long, P. Trường Thạnh, TP. Thủ Đức, TP HCM
Tham khảo thêm giải pháp chuyển đổi pt100 ra 4-20ma tại:
https://huphaco-pro.vn/bo-chuyen-doi-nhiet-do-pt100
Phía trên là toàn bộ các kiến thức liên quan đến bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma. Quay lại vấn đề mà một số anh em cần giải đáp thắc mắc về nhiệt điện trở là gì ? Ntc là gì và các ứng dụng cụ thể của ntc
Điện trở nhiệt là gì ? NTC là gì
NTC được viết tắt bởi từ tiếng anh negative temperature coefficient hay còn gọi là hệ số nhiệt độ âm . Người ta còn gọi là Thermistor ntc có nghĩa ám chỉ một con cảm biến đo nhiệt độ có tính chính xác cao và dải đo nhiệt độ thì rất nhỏ
Đối với Thermistor chia làm 2 loại
- Cảm biến nhiệt trở ntc
- Cảm biến nhiệt trở dương ptc
Nhiệt trở ptc cũng là con cảm biến giám sát đo nhiệt độ nhưng dải đo nhiệt của con này nằm trong phạm vi dương ví dụ 0-30oC, 0-50oC hay 0-100oC…
Còn đối với nhiệt điện trở ntc thì kết cấu dải đo đang phần vừa hệ số nhiệt độ âm vừa có dương. Ví dụ về điện trở nhiệt Ntc dải đo -40…100 oC; -20….80 oC chẳng hạn
Nói tóm gọn thì điện trở nhiệt là một loại cảm biến mang điện trở được thiết kế nhằm đo và hiệu chỉnh nhiệt độ. Hay nói cách khác nó là một con phát hiện sự thay đổi của nhiệt độ và biến đổi nhiệt năng đó thành điện trở ohm
Cho nên anh em kỹ thuật thường hay gọi là nhiệt điện trở ntc – nhiệt điện trở ptc hay nhiệt điện trở thermistor ……
Đặc điểm của điện trở nhiệt loại có những gì
Đặc điểm đầu tiên của điện trở nhiệt mà chúng ta cần nắm bắt chính là khi nhiệt độ tăng thì điện trở R tăng ( và chúng tỷ lệ thuận với nhau ) . Từ nhiệt năng chuyển hoá thành điện trở -> đối với ntc có hệ số dương
Có thể bạn chưa biết ! Nếu điện trở nhiệt ntc có hệ số nhiệt độ âm thì nhiệt độ tăng sẽ làm cho điện trở giảm cho phép dòng điện đi qua
Đối với điện trở nhiệt ntc nó có các đặc tính rất khác so với các dòng cảm biến giám sát nhiệt thông thường như pt100, k….
Về kích thước các loại điện trở nhiệt thiết kế khá nhỏ thường lắp trong các boar mạch để kiểm soát nhiệt độ. Hoặc điện trở nhiệt ntc còn được cấu hình khá bắt mắt gắn trong phòng để kiểm tra nhiệt độ phòng lạnh
Đặc điểm thứ 2 của điện trở ntc chính là độ nhạy. Thực chất nó cực nhạy và độ chính xác cực cao; mức phân giải khá tốt. Anh em nào đã từng test thử cảm biến ntc sẽ biết được điều này
Đó cũng chính là lý do vì sao người ta lại chọn ntc làm cảm biến đo và điều khiển nhiệt độ trong nhiều trường hợp đặc biệt thay cho các con cảm biến nhiệt thông dụng hiện nay
Các loại điện trở nhiệt ntc bán trên thị trường
Con nhiệt điện trở ntc có thiết kế bao gồm 3 loại
- NTC 2 dây
- NTC 3 dây
- NTC 4 dây
Đối với lượng điện trở output ra ta có các loại cảm biến nhiệt thermistor
- NTC 10k
- NTC 20K
- NTC 100K…..
Cấu tạo điện trở nhiệt ntc
Khác với các loại cảm biến rtd pt100. Đối với thermistor ntc có cấu tạo gồm 2 thanh kim loại ở chính giữa nối 2 thanh kim loại này sẽ thiết kế một lớp gốm hoặc polyme
Phạm vi thông dụng mà điện trở ntc có thể đo được tầm -40….150 oC tương ứng với -40…300 oF. Nhiều mô hình ntc thiết kế đặc biệt có thể đo được 200 oC
Ứng dụng nhiệt điện trở bán dẫn thermistor NTC
Hiện nay; loại cảm biến thermistor ntc được sử dụng rất rộng rãi trong các nhà máy sản xuất; các thiết bị kỹ thuật. Dưới đây là một vài ứng dụng của các loại điện trở nhiệt ntc mà chúng ta thường gặp:
Điện trở nhiệt ntc được tích hợp trong các lò vi sóng; lò nướng, nồi cơm điện….Mục đích cản trở vấn đề quá nhiệt xảy ra gây hư hỏng thiết bị
Các loại cảm biến ntc còn được ứng dụng trong các thiết bị ngành y tế để kiểm tra nhiệt người bệnh
Đóng vai trò là một con relay đóng ngắt mạch trong các hệ thống sản xuất bánh kẹo, nước ngọt; nước tinh khiết….
Ngoài ra; nhiệt điện trở bán dẫn ntc còn được thiết kế trong các boar mạch ti vi, laptop, điện thoại, quạt, máy lạnh…. để kiểm soát nhiệt độ giúp bảo toàn độ bền cho các thiết bị này
Ưu điểm của điện trở ntc thermistor
Loại nhiệt kế trở này được các hệ thống ứng dụng rộng rãi bởi nó có rất nhiều ưu điểm mà các loại cảm biến đo nhiệt khác không thể nào so sánh được. Dưới đây là 9 ưu điểm mà thiết bị nhiệt điện trở ntc mang lại cho người dùng sự trải nghiệm
- Thời gian đáp ứng nhanh
- Sai số trong khi đo rất thấp
- Đầy đủ các giấy tờ co/cq
- Kích thước nhỏ gọn dễ hàn gắn trên các thiết bị
- Khả năng tương thích cao với các đầu đọc nhiệt độ hiện nay
- Đầu ra ntc output đơn giản dễ dàng kết nối với các thiết bị khác
- Điện trở nhiệt ntc còn đa dạng về kích cỡ; mẫu mã và dải đo nhiệt độ
- Do mức độ quá phổ biến nên các link kiện ntc luôn có sẵn để thay thế
- Cảm biến ntc thermistor là một trong những thiết bị giám sát nhiệt có giá rẻ nhất trong các dòng sensor đo nhiệt độ
Hệ số nhiệt điện trở là gì
Hệ số nhiệt điện trở
So sánh cảm biến nhiệt điện trở ntc với cảm biến rtd
Trước khi đi vào so sánh về sự khác biệt của 2 dòng thiết bị giám sát nhiệt độ trong công nghiệp. Chúng ta hãy điểm qua một vài nét về con cảm biến nhiệt độ rtd
Cảm biến nhiệt độ rtd là gì
Sensor rtd là từ viết tắt tiếng anh Resistance Temperature Detector. Có nghĩa là một loại cảm biến pt100 chuyên dùng để đo nhiệt độ với dải đo thông dụng -40…. 600 oC
Thiết kế cảm biến rtd được làm bằng inox 304 hoặc inox 316 phía dưới chân dò được thiết kế bạch kim dùng để cảm nhận nhiệt độ quy về điện trở ohm
Đối với cảm biến pt100 thì khi nhiệt độ ở 0oc thì cảm biến output 100 ohm. Và đây cũng là điểm đặc biệt của các dòng đo nhiệt rtd hiện nay
Ngoài ra; trong công nghiệp cảm biến nhiệt độ rtd còn được gọi là đầu dò nhiệt rtd hay đầu dò nhiệt pt100…..
So sánh sự khác biệt giữa ntc và rtd
Về điểm chung thì các loại cảm biến thermistor và rtd đều được tạo ra nhằm giám sát nhiệt độ; tín hiệu đầu ra output điện trở ohm
Xét về phạm vi nhiệt độ thì tất nhiên cảm biến rtd có dải đo lớn hơn lên tới 600oC. Có những dòng cảm biến rtd max 850 oC
Thiết kế thì các dòng cảm biến nhiệt rtd được thiết kế inox 304 hoặc 316l. Đối với môi trường vi sinh các thiết bị này còn được phủ thêm một lớp nhựa để chống vi sinh
Riêng về con rtd thì độ chính xác của nó ± 0,5% luôn cao hơn độ chính xác của các loại nhiệt điện trở. Tuy nhiên về độ nhạy phản ứng nhanh thì ntc vẫn nhất
Độ nhạy của cảm biến nhiệt ntc và rtd được thể hiện trên hình. Có nghĩa là tuỳ vào thiết kế ứng dụng môi trường mà cảm biến ntc có độ nhạy xác định bằng % thay đổi oC hoặc % thay đổi theo độ K
Nhìn vào độ dốc điện trở trên hình chngs ta sẽ thấy sự khác biệt giữa ntc và cảm biến rtd là rất cao
Cách kiểm tra điện trở nhiệt NTC sống hay chết
Để mà kiểm tra điện trở hay điện trở nhiệt ntc sống hay chết hay còn gọi là hư hỏng hay không đấy. Cách duy nhất và nhanh gọn là anh em lấy ngay con đồng hồ vạn năng thường dùng để đo 2 chân của điện trở nhiệt
Bản thân các con điện trở nhiệt ở tất cả các môi trường nhiệt độ chúng đều có tín hiệu điện trở xuất ra. Vì vậy; bật con VOM vặn tới chức năng chuyên về đo điện trở có 2 trường hợp xảy ra
Điện trở nhiệt sau khi đo ở 2 chân đều có tín hiệu điện trở thể hiện bằng con số ohm hiển thị trên đồng hồ VOM; hoặc đồng hồ vạn năng thì kim sẽ chạy lên chỉ thị hệ số điện trở tại thời điểm đo
Trường hợp 2 nếu không hiển thị số trên vom hoặc đồng hồ vạn năng không chạy kim xem như con điện trở thermistor lên đường
Bài tập để hiểu sâu hơn điện trở nhiệt ntc
Dưới đây là một số câu hỏi chủ đạo hay ra đề thi liên quan đến trắc nghiệm các vấn đề liên quan đến cảm biến nhiệt thermistor ntc mà anh em cần nắm bắt
Điện trở nhiệt có hệ số dương khi nào ?
Điện trở nhiệt NTC có hệ số dương khi và chỉ khi nhiệt độ tăng thì điện trở R tăng và được gọi là Thermistor ptc
Trong các ký hiệu dưới đây thì đâu là ký hiệu của điện trở nhiệt ntc
- A: NTC
- B: PTC
- C: Thermistor ntc
- D: Cả A và B
Công nghệ làm nóng điện trở nhiệt là gì
A: Tạo máy móc thiết kế các thanh điện trở nhiệt đốt lên
B: Tự động hoá đốt nóng thanh điện trở nhiệt
C: Quy trình tạo ra điện trở nhiệt sinh ra dòng điện thông qua thanh điện trở bị làm nóng
Điện trở nhiệt ntc có tổng thể mấy loại
Trả lời:
Điện trở nhiệt ntc có rất nhiều loại. Quan trọng bạn xét về đặc điểm nào của nó.
Ví dụ: Xét về dây output thì điện trở nhiệt ntc có tổng thể 3 loại
Nhưng xét về phạm vi đo nhiệt thì có các loại như Thermistor ntc 10k , Thermistor ntc 20k, Thermistor 50k; Thermistor 100k…..
Cảm biến nhiệt điện trở là gì
Trả lời:
Cảm biến nhiệt điện trở là một loại cảm biến nhiệt độ thiết kế kim loại có chức năng biến đổi nhiệt năng thành tín hiệu điện trở với tốc độ rất nhanh
Thermistor là loại cảm biến gì ?
Trả lời:
Thermistor là loại cảm biến chỉ đo được giới hạn nhiệt độ thấp. Có 2 loại Thermistor đó là Thermistor ntc và Thermistor ptc
Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ như thế nào ?
Trả lời:
Đối với kim loại thì nhiệt độ luôn tỷ lệ thuận với nó
Trong trường hợp này; khi mà nhiệt độ dây kim loại tăng thì điện trở của nó sẽ tăng theo một cách tuyến tính
Phần hỗ trợ anh em đến đây xin kết thúc. Đơn vị nào muốn mua các bộ chuyển đổi ntc sang 4-20ma có thể liên hệ theo thông tin bên dưới
Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật
0972 56 05 06 – Mr Thành
Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn
Đ/C: Khu Đô Thị Đông Tăng Long, P. Trường Thạnh, TP. Thủ Đức, TP HCM
