Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ là một thiết bị trung gian giúp chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ như Pt100 , thermocouple ( can K ) về trung tâm điều khiển như PLC , DCS hoặc bộ điều khiển PID. Bộ chuyển đổi nhiệt độ đóng vai trò như một bộ khuếch đại & chuyển đổi tín hiệu trước khi chuyển tiếp tín hiệu về thiết bị ghi.

Chức Năng Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu Nhiệt 

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ kết nối với cảm biến nhiệt độ để truyền tín hiệu ở các nơi khác nhau nhằm mục đích giám sát và điều khiển. Thông thường, cảm biến nhiệt độ là các loại cảm biến RTD , Thermisor , Thermocouple và cần giao tiếp với PLC , DCS , bộ ghi dữ liệu hoặc bộ hiển thị nhiệt độ.

Vai trò của bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ là cách ly tín hiệu nhiệt độ , lọc nhiễu EMC , khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu của cảm biến nhiệt độ thành dải 4-20mA hoặc 0-10V để sử dụng. Khi sử dụng qua bộ chuyển đổi việc cài đặt & chọn thang đo nhiệt độ trở nên đơn giản với hai mức LOW và HIGHT tương ứng với tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V.

chức năng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ
Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ làm nhiệm vụ đưa tín hiệu 4-20mA về PLC

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ 4-20ma là phổ biến trong sản xuất vì phần lớn các thiết bị công nghiệp thông qua phạm vi tín hiệu này. Tín hiệu nhiệt độ truyền có thể được thu nhỏ bên trong bộ phát nhiệt độ để đáp ứng nhu cầu của ứng dụng, ví dụ: 4mA có thể được sử dụng để đại diện cho -17,7 ° C (0 ° Fahrenheit) và giá trị cao nhất trong phạm vi (20mA) có thể được sử dụng để đại diện cho 37,7 ° C (100 ° Fahrenheit).

Các loại tín hiệu đầu vào cho bộ chuyển đổi nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ RTD ( Resistance Temperature Detectors ) là loại đầu dò nhiệt độ điện trở hay còn gọi là thiết bị đo nhiệt độ điện trở là một trong những cảm biến nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp hiện nay. Trong đó cảm biến nhiệt độ RTD loại PT100 được dùng nhiều nhất bởi kết quả đo của nó chính xác và lặp lại ở nhiệt độ từ -200 đến 850oC.

Cảm biến RTD bao gồm một điện trở thay đổi giá trị theo nhiệt độ. RTD phổ biến nhất cho đến nay là PT100 385. Yếu tố này đo được 100 Ohms @ 0 độ C (32 ° F) và 138,5 Ohms @ 100 ° C (212.0 ° F).

Thermocouple hay còn gọi là can nhiệt có một cặp dây kim loại không giống nhau được nối ở một đầu. Các mối nối tao ra một điện áp mức thấp tỉ lệ thuận với sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu mở và đóng.

Tại sao nên dùng bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ

Trong nhiều trường hợp, nhiệt độ của một quá trình đo từ xa cần phải được theo dõi liên tục. Các thiết bị cảm biến nhiệt độ thông thường như cạo8 nhiệt điện ( Thermocouple ) và Pt100 ( RTD ) có thể tạo ra một tín hiệu rất nhỏ. Các tín hiệu này cần phải được kết nối với bộ chuyển đổi tín hiệu & khuếch đại chúng về tín hiệu chuẩn Analog 4-20mA hoặc 0-10V. Khi được chuyển đổi thành tín hiệu Analog chúng được truyền qua dây đồng thông thường để điều khiển các thiết bị khác như máy đo , máy ghi dữ liệu , bộ ghi biểu đồ hoặc bộ điều khiển PID.

Khi nào không cần dùng bộ chuyển đổi nhiệt độ

–          Không cần điều khiển chính xác ví dụ như các nhà máy thủy sản , các chảo chiên thực phẩm , giám sát các kho lạnh …

–          Chi phí sẽ tăng cao nếu dùng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ nếu nhà máy đó qui mô nhỏ , tiêu chuẩn thấp họ sẽ chọn các bộ đọc trực tiếp từ cảm biến nhiệt độ .

–          Khoảng cách của cảm biến đến nơi nhân tín hiệu quá ngắn nên có thể bù nhiệt từ bộ hiển thị tín hiệu nhiệt độ .

–          Nếu gắn trực tiếp từ cảm biến nhiệt độ vào bộ đọc nhiệt độ thì thời gian đáp ứng rất chậm nên nếu không cần chính xác thì nên dùng bộ đọc nhiệt độ trực tiếp.

–          Đo nhiệt độ môi trường để làm thí nghiệm , học tập chúng ta nên dùng các bo mạch đọc trực tiếp cảm biến nhiệt độ

mạch đo nhiệt độ môi trường
Mạch đo nhiệt độ môi trường đọc trực tiếp từ cảm biến nhiệt độ