-
การเลือกใช้งาน “Temperature Sensor”
Temperature Sensor หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่า Temp Sensor คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับตรวจวัดค่าอุณหภูมิ โดยที่ Temp Sensor แต่ละประเภทก็จะมีคุณสมบัติการวัดที่แตกต่างกันไป เช่น ช่วงของอุณหภูมิที่สามารถวัดได้, ความละเอียดในการวัด เราจึงสามารถแบ่งชนิดของ Temp Sensor คร่าวๆ ออกได้เป็น 3 แบบ คือ
- Thermocouple (หลักการณ์ : การแรงเคลื่อนไฟฟ้าในระดับต่ำ)
- PT100 (หลักการณ์ : การแปรผันความต้านทาน)
- Analog (หลักการณ์ : การแปลงค่าอุณหภูมิเป็นค่า 0-10V, 4-20mA)
1.) Thermocouple
โครงสร้างภายในของอุปกรณ์วัดค่าอุณหภูมิรูปแบบ Thermocouple จะประกอบด้วยโลหะต่างชนิดกัน 2 ชนิด เมื่อนำปลายข้างหนึ่งของโลหะมาเชื่อมติดกันและให้ความร้อนที่บริเวณจุดที่เชื่อม จะก่อเกิดเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าระดับ mV เกิดขึ้น
การนำไปใช้งาน : จากหลักการณ์ข้างต้นของการวัดค่าอุณหภูมิรูปแบบ Thermocouple ที่ได้จากแรงเคลื่อนไฟฟ้านี้ จำเป็นจะต้องคำนึงถึงการเลือกใช้สายในการเชื่อมต่อด้วย เนื่องจากสายที่ใช้นั้นมีผลอย่างมากต่อค่าของอุณหภูมิที่จะอ่านได้ ดังนั้นสายที่จะนำมาต่อขยายจึงต้องเป็นสายสำหรับ Thermocouple โดยเฉพาะเท่านั้น
ข้อดี : นิยมใช้กับงานอุตสาหกรรมหลายประเภท สามารถหาอะไหล่เปลี่ยนง่าย
ข้อเสีย : สายที่ใช้สำหรับต่อขยาย ราคาค่อนข้างสูง
2.) PT100
โครงสร้างภายในของอุปกรณ์วัดค่าอุณหภูมิรูปแบบ PT100 ประกอบไปด้วยความต้านทานภายใน โดยเมื่อมีอุณหภูมิที่ 0°C จะมีความต้านทานเท่ากับ 0 โอห์ม และจะแปลผันได้ก็ต่อเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นซึ่งแน่นอนว่าค่าความต้านทานก็จะสูงขึ้นด้วยเช่นกัน สาย B ที่ทุกท่านเห็นจากภาพทั้งสองเส้นนี้มีไว้เพื่อชดเชยค่าความต้านทาน ทำให้สามารถใช้งานในระยะทางไกลได้โดยที่มีความคลาดเคลื่อนน้อย
การนำไปใช้งาน : เนื่องจากการวัดค่าอุณหภูมิรูปแบบ PT100 นั้นอาศัยหลักการณ์แปลผันความต้านทาน จึงสามารถนำสายไฟธรรมดามาต่อใช้งานได้โดยตรง ทั้งยังสามารถต่อใช้งานในระยะทางไกลได้อีกด้วย
ข้อดี : การวัดค่าอุณหภูมิแบบ PT100 ทำได้ละเอียดกว่าแบบ Thermocouple โอกาสที่จะเกิดความคลาดเลื่อนก็ต่ำกว่าหากมีการเดินสายในระยะทางไกล นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายสำหรับการเดินสายก็ถูกกว่าแบบ Thermocouple ด้วย
ข้อเสีย : การวัดค่าอุณหภูมิแบบ PT100 นี้ไม่เป็นที่นิยมแพร่หลาย จะใช้แค่เฉพาะกับงานที่ต้องการความละเอียดสูงเท่านั้น
3.) Analog
โครงสร้างภายในของอุปกรณ์วัดค่าอุณหภูมิรูปแบบรูปแบบสุดท้ายซึ่งก็คือแบบ Analog นั้น ประกอบด้วยวงจรภายในที่เป็นวงจรวัดค่าอุณหภูมิ และวงจรภายในที่แปลงค่าอุณหภูมิเป็นค่าเอาต์พุตแบบ Analog ตามภาพด้านล่าง
การนำไปใช้งาน : เนื่องจากเอาต์พุตของอุปกรณ์วัดค่าอุณหภูมิ (Temp Sensor) เป็นแบบ Analog จึงสามารถนำไปใช้งานกับอุปกรณ์ประเภทที่รับค่าอินพุตแบบ Analog โดยตรงได้เลย ตัวอย่างเช่น Digital panel meter, Analog Input ของอุปกรณ์ PLC หรืออุปกรณ์อื่นๆ เป็นต้น
ข้อดี : อุปกรณ์ Temp Sensor รูปแบบ Analog สามารถนำไปใช้งานกับอุปกรณ์ได้หลากหลายชนิด นอกเหนือจากชนิดที่รับค่าแบบ PT100 และ Thermocouple โดยตรง สำหรับการต่อสายใช้งานสามารถเดินสายในระยะทางไกลได้โดยการเลือกใช้ Analog เอาต์พุตเป็นแบบ 4-20mA
ข้อเสีย : เนื่องจากอุปกรณ์ประเภทนี้จะต้องอาศัยการแปลงค่าก่อนการนำมาใช้งาน จึงอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของค่าได้เล็กน้อย