รู้จักหลักการทำงานของ RTD

2 September 2015

เขียนโดย : แมนรัตน์ รุ่งวัฒนโยธิน

ผู้จัดการฝ่ายขาย

สวัสดีครับ ทุกท่านวันนี้มาทำความรู้จัก อาร์ทีดี (RESISTANCE TEMPERATURE DETECTORS : RTD) กันว่ามีหลักการทำงานอย่างไร ทำไมถึงวัดอุณภูมิได้

จากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์พบว่าค่าความต้านทานของลวดโลหะจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ดังสมการ

dRt / dT = Ro

หรือ Rt = Ro (1+ T)

Rt = ค่าความต้านทานของลวดโลหะที่อุณหภูมิ t °C

Ro = ค่าความต้านทานของลวดโลหะที่อุณหภูมิ 0 °C

= สัมประสิทธิ์ของการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของไฟฟ้าต่ออุณหภูมิ 1 °C ( W / W / °C )

อาร์ทีดีแบบที่ใช้ที่มากที่สุดคือ Platinum 100 โอห์ม (Pt100) คือ ที่ 0 °C จะมีค่า 100 โอห์ม และจะเปลี่ยนค่าความต้านทานโดยเฉลี่ย 0.385 โอห์มต่อ 1 °C มีย่านอุณหภูมิใช้งานในช่วง -250 ถึง 600 °C เมื่อนำไปต่อกับ Temp Control หรืออุปกรณ์ใดๆ ในs การใช้งานปกติจะมีแหล่งจ่ายกระแสคงที่ให้อาร์ทีดีอยู่ สมมติเป็น 1 mA นั่นคือ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป 1 °C จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดัน 0.385 mV ซึ่งมากกว่าเทอร์โมคัปเปิล Type K ถึง 10 เท่า ทำให้มีผลกระทบจากสัญญาณรบกวนน้อยกว่าเทอร์โมคัปเปิลที่สภาวะเดียวกัน ค่าความผิดพลาดในการใช้งานโดยรวมจึงต่ำกว่าเทอร์โมคัปเปิล

เนื่องจากตัวอาร์ทีดีเป็นเพียงค่าความต้านทานจึงต้องมีวงจรจ่ายกระแสให้เพื่อให้เกิดเป็นแรงดันที่เปลี่ยนไป แล้วจึงนำแรงดันนี้ไปใช้งานแต่กระแสจำนวนนี้ก็สร้างความร้อนขึ้นในตัวอาร์ทีดีด้วย ทำให้ค่าความต้านทานสูงขึ้นอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดค่าผิดพลาดขึ้นได้อีกจึงจำเป็นที่จะต้องจำกัดไม่ให้กระแสเลี้ยงอาร์ทีดีนี้มีค่าสูงเกินไป

* แรงดันหรือกระแสที่ว่านี้ อยู่ในวงจรของ Temp Control นะครับ เราไม่สามารถไปปรับแต่งอะไรได้ แต่ให้ความมั่นใจว่า
Temp Control ที่มีมาตรฐาน เช่น Shimax, Fenwal จะถูกออกแบบให้มีแรงดันและกระแสต่ำที่สุดอยู่แล้วครับ ไม่ต้องกังวลไป