Przetwornik Pt100 jest urządzeniem przetwarzającym rezystancję czujnika Pt100 w wyjściowy sygnał elektryczny. Można go jednak łączyć również z innymi czujnikami oporowymi, a także z niektórymi termoparami.

Przetwornik Pt100 – uniwersalne urządzenie do przekształcania pomiaru oporu w sygnał elektryczny

Przetwornik Pt100 jest potoczną nazwą niewielkiego urządzenia, które służy do przetwarzania wielkości fizycznych otrzymanych podczas pomiaru czujnikiem temperatury na standardowy sygnał  elektryczny o natężeniu 4-20 mA. Jest to oczywiście ekstremalnie uproszczona definicja, dlatego warto ją rozwinąć stosując kilka prostych przykładów.

Najpierw nazwa urządzenia. „Przetwornik” to po prostu urządzenie przetwarzające daną wielkość fizyczną na inną. Na przykład sprężarka w zwykłym odkurzaczu przetwarza energię elektryczną w podciśnienie, wymuszając przepływ powietrza w określonym kierunku. Sprężarka może być w tym przypadku traktowana jako przetwornik. Z kolei „Pt100” jest oznaczeniem najpopularniejszego rezystancyjnego czujnika temperatury. „Pt” to symbol platyny, czyli pierwiastka, z którego wykonany jest sensor w takim czujniku. Natomiast „100” oznacza nominalną wartość rezystancji, mierzoną w omach, w temperaturze 0°C.

Działanie czujnika Pt100 opiera się na zjawisku polegającym na tym, że wraz ze wzrostem temperatury rośnie również rezystancja sensora. Z kolei gdy temperatura spada, opór maleje. Znając wartość zmiany oporu można określić zmianę temperatury. Odpowiednio skalibrowany przetwornik konwertuje dane uzyskane podczas pomiaru – w tym przypadku dotyczą one zmiany oporu sensora – na informację o wzroście lub spadku temperatury w punkcie pomiarowym. Oznacza to, że gdyby nie to niewielkie urządzenie, musielibyśmy dokonywać pomiaru w czujniku rezystancyjnym za pomocą specjalistycznego, precyzyjnego omomierza, a następnie samodzielnie obliczać zmianę temperatury.

Przetwornik Pt100 – kilka dodatkowych zasad

Warto poza tym pamiętać o kilku kwestiach.

• Przetworniki znajdują się nie tylko w czujnikach Pt100, lecz także w innych tego rodzaju urządzeniach: Pt500, Pt1000 czy Ni1000 (niklowe). Są one uznawane za dokładniejsze od standardowych sensorów Pt100.
• Nominalna wartość rezystancji w temperaturze 0°C nie jest jedynym aspektem budowy czujnika odpowiedzialnym za jego dokładność. Równie ważny jest układ połączeń. Standardowy, dwuprzewodowy, jest mniej dokładny od najpopularniejszego obecnie trójprzewodowego. Natomiast do specjalistycznych, bardzo dokładnych pomiarów, stosuje się układ czteroprzewodowy.
• Przetworniki są wykorzystywane nie tylko w rezystancyjnych czujnikach temperatury, lecz także w termoparach. Termopary działają w oparciu o zjawisko Seebecka, co w praktyce oznacza, że zmiana temperatury powoduje wzrost lub spadek napięcia na zaciskach czujnika. Skalibrowany przetwornik odczytuje te zmiany, interpretuje je i określa wzrost lub spadek temperatury w punkcie pomiarowym.
• Sygnał wyjściowy przetwornika może wynosić od 0 do 10 V lub – co jest częściej stosowanym rozwiązaniem – od 4 do 20 mA. Jego wartość jest proporcjonalna do wartości otrzymanej na wejściu. Wartość sygnału wyjściowego niemieszcząca się w powyższym przedziale, np. 3 lub 21 mA, oznacza wystąpienie błędu.

Najwyższej jakości przetworniki – Pt100, Pt500, Pt1000 itp. – przystosowane do pracy w każdych warunkach, a na dodatek bezawaryjne i bardzo dokładne, dostępne są w ofercie JUMO.

Artykuł zewnętrzny