تفاوت سنسور PT100 با RTD چیست؟ آیا این دو اصطلاح مترادف یکدیگرند یا اینکه PT100 فقط یکی از انواع RTD به‌شمار می‌رود؟ در این مقاله از وب‌سایj گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما، تصمیم داریم به‌صورت کاملاً تخصصی، فنی، مهندسی‌محور و با زبانی شفاف و دقیق، به بررسی همه‌جانبه تفاوت بین PT100 و RTD بپردازیم تا هنگام انتخاب، خرید یا طراحی سیستم‌های دماسنجی، با اطمینان و دانش کافی عمل کنید.
تعریف سنسورRTD چیست؟
RTD یا به‌صورت کامل‌تر Resistance Temperature Detector به سنسورهایی اطلاق می‌شود که اساس عملکرد آن‌ها بر پایه تغییر خطی و پیش‌بینی‌پذیر مقاومت الکتریکی یک فلز با تغییر دما است. در واقع، هر فلز خالص، دارای ضریب دمایی مقاومت (Temperature Coefficient of Resistance) مشخصی است، که موجب می‌شود با افزایش دما، مقاومت آن به‌صورت قابل محاسبه‌ای افزایش یابد. RTDها دقیقاً از همین اصل فیزیکی برای اندازه‌گیری دما بهره می‌گیرند.
در طراحی RTDها از فلزاتی استفاده می‌شود که دارای پایداری حرارتی بالا، تکرارپذیری قابل قبول، رفتار مقاومت-دمایی خطی، و مقاومت شیمیایی خوب در برابر عوامل محیطی باشند. رایج‌ترین فلزاتی که در ساخت RTDها مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارت‌اند از:
- پلاتین (Pt) که دقیق‌ترین و پایدارترین گزینه محسوب می‌شود؛
- نیکل (Ni) که ارزان‌تر اما دارای محدوده دمایی محدودتری است؛
- مس (Cu) که مقاومت ویژه پایین‌تری دارد و معمولاً در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به‌طور کلی، RTDها می‌توانند دارای مقاومت‌های اسمی مختلفی باشند، نظیر 100، 200، 500 یا 1000 اهم، و در اشکال مختلفی مانند سیمی، هددار، کاوشی یا فلنجی تولید شوند.
PT100 چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
سنسور PT100 به‌طور خاص یکی از رایج‌ترین و شناخته‌شده‌ترین انواع RTD محسوب می‌شود. این سنسور از عنصر حسگر پلاتین خالص با خلوص بالا (معمولاً 99.99 درصد) ساخته شده و در دمای صفر درجه سانتی‌گراد (0°C)، دارای مقاومت دقیق 100 اهم می‌باشد. این عدد “100” که در انتهای نام PT100 درج شده، دقیقاً به همین مقدار مقاومت اشاره دارد.
ضریب دمایی مقاومت پلاتین در PT100 تقریباً برابر با 0.00385 Ω/Ω/°C است، که به‌معنای آن است که به‌ازای هر درجه سانتی‌گراد افزایش دما، مقاومت آن به میزان قابل پیش‌بینی‌ای افزایش می‌یابد، و این موضوع یکی از دلایل اصلی دقت بالای سنسورهای PT100 در اندازه‌گیری دماست.
PT100ها مطابق با استاندارد IEC 60751 تولید می‌شوند و در کلاس‌های دقت متنوعی مانند Class B، Class A، Class AA (1/3 DIN)، و حتی Class 1/10 DIN نیز موجود هستند. دمای کاری این سنسورها با توجه به ساختار و محافظ مکانیکی در بازه منفی ۲۰۰ تا مثبت ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد می باشد. البتع که این محدوده دمایی، PT100 را برای بسیاری از فرآیندهای صنعتی ایده‌آل می‌سازد.
جهت آشنایی با سنسور PT100 و نکات مهم در انتخاب و خرید PT100 یا پی تی 100 کلیک کنید.
تفاوت سنسور PT100 با RTD در چیست؟
اگر بخواهیم با دقت مهندسی تفاوت بین PT100 و RTD را شرح دهیم، باید ابتدا تأکید کنیم که PT100 صرفاً یکی از زیرمجموعه‌های RTD است. در واقع، RTD یک دسته‌بندی عمومی برای سنسورهای مقاومتی دما است، در حالی که PT100 یکی از انواع RTD با ویژگی‌های بسیار خاص و استاندارد شده محسوب می‌شود.
در ادامه، هر تفاوت مهم را با تحلیل تفصیلی و کاربردی توضیح می‌دهیم:
1. تفاوت از نظر ساختار
تمام RTDها از فلزاتی ساخته می‌شوند که نسبت به تغییر دما، مقاومت آن‌ها به‌صورت خطی تغییر کند. اما تفاوت سنسور PT100 با RTD در اینجاست که:
- RTDها می‌توانند از پلاتین، نیکل یا مس ساخته شوند.
- PT100 را فقط از پلاتین خالص می‌سازد.
پلاتین، برخلاف سایر فلزات، نه‌تنها دقت و تکرارپذیری بالاتری دارد، بلکه پایداری درازمدت آن نیز بسیار بیشتر بوده و در برابر عوامل محیطی مانند خوردگی، رطوبت و گازهای خورنده مقاومت بالایی دارد. بنابراین در طراحی سنسورهای PT100، عنصر حسگر از پلاتین با خلوص بالا تهیه می شود.این طراحی از نظر متالورژی، رفتار حرارتی بسیار پیش‌بینی‌پذیری دارد.
2. تفاوت در مقدار مقاومت پایه (R₀)
RTDها ممکن است با مقادیر مقاومت اولیه مختلفی طراحی شوند که بسته به کاربرد، از 100 تا 1000 اهم یا بیشتر متغیر است. اما در مقابل، PT100 فقط در یک مقدار دقیق 100 اهم در دمای 0°C تعریف می‌شود.
این ویژگی سبب شده تا اکثر ابزارهای اندازه‌گیری، کنترلرها، دیتالاگرها و PLCها از پیش برای سنسور PT100 تنظیم شده باشند و در نتیجه، استفاده از PT100 در صنعت به‌مراتب ساده‌تر، استانداردتر و سریع‌تر باشد.
3. تفاوت در بازه دمایی عملکرد
یکی دیگر از تفاوت سنسور PT100 با RTD این است که RTDها معمولاً بر اساس جنس فلز مورد استفاده، محدودیت‌هایی در بازه دمایی عملکرد دارند. برای مثال، RTDهای نیکل در دماهای بالاتر از 300°C دقت خود را از دست می‌دهند یا دچار تغییر مشخصات می‌شوند.
اما سنسورهای PT100 به‌دلیل جنس پلاتینی، به‌راحتی می‌توانند در محدوده دمایی بسیار گسترده‌تری، یعنی از -200°C تا +850°C، عملکردی دقیق و پایدار داشته باشند. این موضوع آن‌ها را برای کاربردهایی نظیر کوره‌ها، راکتورهای شیمیایی، سیستم‌های سرمایشی فوق‌سرد (Cryogenics) و فرآیندهای دمای بالا به گزینه‌ای بی‌رقیب تبدیل کرده است.
4. تفاوت در دقت، پایداری و کلاس‌بندی
دقت اندازه‌گیری در RTDها به نوع فلز، روش ساخت، کلاس استاندارد و نوع مدار جبران‌سازی وابسته است. اما سنسورهای PT100 به‌طور خاص، در کلاس‌های استاندارد تعریف‌شده‌ای عرضه می‌شوند که دقت آن‌ها به‌صورت کاملاً رسمی و عددی مشخص است:
- Class B: ±0.3°C در 0°C
- Class A: ±0.15°C در 0°C
- Class AA (1/3 DIN): ±0.1°C
- Class 1/10 DIN: ±0.03°C
این کلاس‌بندی دقیق، سبب شده تا مهندسان بتوانند بر حسب حساسیت فرآیند، مدل مناسبی از PT100 را انتخاب کرده و دقت نهایی اندازه‌گیری را تضمین کنند. این در حالی است که RTDهای نیکل یا مس معمولاً فاقد چنین استاندارد دقیق و یکنواختی هستند.
خواندن این مقاله را از دست ندهید:مراحل نصب سنسور PT100
چرا باید از PT100 استفاده کنیم؟ چه مزایایی دارد؟
با توجه به تمام تفاوت‌های مطرح‌شده، سنسور PT100 عملاً به‌عنوان استاندارد صنعتی جهانی در اندازه‌گیری دما شناخته می‌شود. این سنسور با توجه به موارد زیر، بهترین گزینه برای کاربردهای حرفه‌ای محسوب می‌شود:
- دقت بسیار بالا و تکرارپذیری پایدار
- محدوده دمایی بسیار وسیع
- سازگاری با تجهیزات استاندارد کنترلی
- مقاومت بالا در برابر خوردگی و شرایط محیطی
- قابلیت ساخت در انواع مدل‌های سیمی، هددار، ترموول‌دار، فلنجی، ضدانفجار و…
- عمر مفید بالا حتی در شرایط سخت صنعتی
از کجا PT100 مطمئن بخریم؟
گروه صنعتی ابزار دقیق ساتراپ دما به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تأمین‌کنندگان تخصصی تجهیزات ابزار دقیق در ایران، مجموعه‌ای کامل از سنسورهای PT100 با کلاس‌های دقت متنوع، پوشش حفاظتی مختلف، ساخت سفارشی و قیمت بسیار رقابتی را در اختیار صنایع کشور قرار داده است.
اگر به‌دنبال خرید مطمئن، دریافت مشاوره تخصصی رایگان، پشتیبانی فنی پس از فروش و همکاری با تیمی باتجربه هستید، فقط کافی‌ست با مشاوران ساتراپ دما تماس بگیرید یا از طریق سایت فروشگاهی، سفارش خود را ثبت نمایید.
مشاوره قبل از خرید
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: