คุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิลแบบมาตรฐาน
(Characteristic of Standard
Thermocouples)
1.ความไว (Sensitivity) ย่านแรงดันจากเทอร์โมคัปเปิลจะมีค่าน้อยกว่า 100 mV แต่ความไวที่แท้จริงในการใช้งานจะขึ้นอยู่กับการใช้วงจรปรับสภาพสัญญาณและตัวเทอร์โมคัปเปิลเอง
2.โครงสร้าง (Construction) โครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิลต้องมีลักษณะดังนี้คือ มีความต้านทานต่ำ ให้สัมประสิทธิ์อุณหภูมิสูง
ต้านทานต่อการเกิดออกไซด์ที่อุณหภูมิสูงๆ ทนต่อสภาวะแวดล้อมที่นำไปใช้วัดค่า
และเป็นเชิงเส้นสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวท่อป้องกันส่วนมากจะทำจาก stainless ความไวของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับความหนาของท่อป้องกัน ส่วนขนาดของสายเทอร์โมคัปเปิลกำหนดได้จากการใช้งานแต่ละอย่าง
3.ย่านการใช้งาน (Range) ย่านอุณหภูมิการใช้งานและความไวในการวัดของเทอร์โมคัปเปิลแต่ละตัว
จะแตกต่างกันตามแต่ละสมาคมจะกำหนด ในส่วนที่สำคัญคือค่าแรงดันที่ออกมาจากแต่ละอุณหภูมิ
จะต้องเป็นไปตามค่ามาตรฐานเดียวกันหมดทั้งระบบ
4.
เวลาตอบสนอง (Time
Response) เวลาตอบสนองของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับขนาดของสายและวัสดุที่นำมาทำท่อป้องกันตัวเทอร์โมคัปเปิล
5.การปรับสภาพสัญญาณ (Signal Conditioning) ปกติแรงดันของเทอร์โมคัปเปิลจะมีขนาดน้อยมากจึงจำเป็นต้องมีการขยายสัญญาณโดยใช้ออปแอมป์ขยายความแตกต่างที่มีอัตราขยายสูงๆ
การแก้ไขให้ระบบวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลให้ทำงานได้ดีขึ้น
ต้องปฏิบัติดังนี้
1. ใช้สายเทอร์โมคัปเปิลขนาดใหญ่ที่สุดที่จะเป็นไปได้
เพราะมันจะไม่พ่วงเอาความร้อนออกจากพื้นที่การวัดเข้ามา
2. ถ้าต้องการใช้สายขนาดเล็กๆ ให้ใช้เฉพาะในขอบเขตที่ทำการวัด
และใช้สายขยาย (extention wire) ในขอบเขตที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกลางสาย
3. หลีกเลี่ยงความเค้นทางกลและการสั่นสะเทือนที่มีผลให้เกิดความเครียดในสาย
4. เมื่อใช้สายเทอร์โมคัปเปิลยาวๆ
ให้ต่อชีลด์ที่สายไปยังขั้วต่อสายของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์
และใช้สายขยายสัญญาณแบบบิดเกลียว
5. หลีกเลี่ยงบริเวณที่เต็มไปด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิกลางสาย
6. พยายามเลือกสายเทอร์โมคัปเปิลในพิกัดอุณหภูมิของมัน
7. ป้องกันวงจรแปลง integrate A/D จากการรบกวน
8. ใช้สายขยายเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำๆ และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกลางสายน้อยๆ
9. ทดสอบและเก็บค่าความต้านทานของเทอร์โมคัปเปิลเก่าๆ
ไว้ พร้อมกับวัดค่าความต้านทานของเทอร์โมคัปเปิลเก็บไว้เป็นช่วงๆ
หัววัดอุณหภูมิอาร์ทีดี
(RTD
Pt100)
อารทีดี คือหัววัดอุณหภูมิที่ใช้หลักการของค่าความต้านทานที่จะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ อาร์ทีดีที่ทำจากแพลทตินัม (Platinum) ค่า 100 โอห์ม ที่ 0°C หรือเรียกว่า
Pt100 นั่นเอง อาร์ทีดี (Pt100) จะมีคุณสมบัติดีกว่าเทอร์โมคัปเปิลเกือบทุกด้าน แต่ราคาก็สูงกว่าเทอร์โมคัปเปิลพอสมควร
อาร์ทีดี เป็นหัววัดอุณหภูมิที่มีความถูกต้องสูง ให้ผลการวัดที่ละเอียดได้ถึง 0.1
0C โดยอ้างอิงค่าความแม่นยำ (Accuracy)
ตามมาตรฐาน IEC 751 ให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมของงาน สามารถวัดอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -200°C ถึง 600°C
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติเทอร์โมคัปเปิล
และ อาร์ทีดี (Pt100)
หัววัด
|
เทอร์โมคัปเปิล
|
อาร์ทีดี (Pt100)
|
สัญลักษณ์
|
| |