Przetwornik temperatury to powszechnie używane w układach pomiarowych urządzenie. Jak działa to urządzenie i w jakim celu się je stosuje? Jakie są rodzaje przetworników temperatury? Czym różni się czujnik temperatury od przetwornika? Czytaj dalej i poznaj odpowiedzi na te pytania!
Przetwornik temperatury to rodzaj przetwornika pomiarowego – urządzenia, które przetwarzającego sygnały pomiarowe.
Przetworniki temperatury mogą być samodzielnymi urządzeniami, lub współpracować z czujnikami temperatury.
Przetworniki temperatury wzmacniają sygnał z czujnika temperatury (np. rezystancyjnego czujnika temperatury pt100, termopary), zapewniają jego linearyzację i zamianę na sygnał napięciowy (np. 0-10 V) lub prądowy (np. 4-20mA, 0-20mA) . Są sercem układu pomiarowego, ponieważ dzięki nim wartości fizyczne są zamieniane na zrozumiały dla serownika (np. sterownika PLC, regulatora, rejstratora) sygnał pomiarowy.
Przykładowo, przetwornik z wejściem termopary pobiera z zasilania prąd 4 mA podczas pomiaru najniższej temperatury.
Następnie, w miarę wzrostu temperatury, przetwornik pobiera proporcjonalnie większy prąd, aż do osiągnięcia 20 mA, czyli maksymalnej temperatury wyczuwanej przez czujnik.
Innymi słowy, 4 i 20 mA odpowiadają odpowiednio najniższej i najwyższej temperaturze czujnika.
Na przykład, jeśli zakres temperatury czujnika wynosi 0-100 ℃, sygnał 4mA wskazywałby 0℃. W ten sam sposób 20mA oznaczałoby 100℃.
Głównym zadaniem przetworników temperatury jest przetworzenie sygnału analogowego z podstawowego elementu pomiarowego na znormalizowany sygnał wyjściowy. Jednak nowoczesne przetworniki temperatury z cyfrową technologią transmisji mają do zaoferowania znacznie więcej: oferują znaczną poprawę dokładności pomiaru, wszechstronność, bezpieczeństwo i oszczędność kosztów.
Podsumowując, zalety stosowania przetworników w procesie pomiaru temperatury to:
sygnał z czujnika temperatury odporniejszy na zakłócenia obecne w warunkach przemysłowych, także na dużych odległościach
zapewniają separację galwaniczną (izolację między blokami funkcyjnymi systemu elektrycznego, która zapobiega bezpośredniemu przepływowi prądu z jednego bloku do drugiego) pomiędzy obwodem Pt100 a sygnałem wejściowym
pozwalają na użycie zwykłego przewodu transmisyjnego zamiast przewodów kompensacyjnych
przetworniki temperatury dla czujników termoelektrycznych kompensują temperaturę zimnych końców
prostsza konserwacja i większe możliwości diagnostyczne
sygnał wyjściowy współpracuje z wieloma standardowymi urządzeniami
Układ pomiarowy z bezprzewodowym przetwornikiem temperatury JUMO Wtrans B zamontowanym w głowicy czujnika
Najbardziej zauważalną różnicą jest to, że czujnik temperatury jest urządzeniem, które mierzy lub wyczuwa temperaturę fizyczną i przekształca ją w mierzalne jednostki prądu elektrycznego, w tym napięcie lub opór.
Natomiast przetwornik temperatury to urządzenie podłączone do czujnika, które pracuje nad przekształceniem zmierzonej temperatury w sygnał, dzięki czemu można go zobaczyć, zarejestrować i utrzymać.
Mimo, że są to różne urządzenia, oba pracują razem i odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu dokładnego pomiaru i przekazywania temperatury, co pozwala na jej kontrolowanie.
Czujnik temperatury i przetwornik to różne urządzenia, które ściśle ze sobą współpracują
Ze względu na sygnał wyróżnia się :
analogowe przetworniki temperatury
przetwornik temperatury 4-20ma – najczęściej stosowane, ponieważ większość urządzeń przemysłowych jest przystosowana do komunikacji w tym zakresie temperatur.
przetwornik temperatury 0-10V
cyfrowe przetworniki temperatury
Ze względu na miejsce montażu przetworniki temperatury dzielimy na:
głowicowe przetworniki temperatury – przeznaczone do bezpośredniego montażu w głowicowych czujnikach temperatury
przetworniki temperatury do montażu na szynie DIN, przeznaczone do panelowej zabudowy
przetworniki obiektowe, do montażu na instalacji technologicznej
Przetworniki temperatury z serii JUMO dTRANS T03 – po lewej montowany na szynie DIN, dwa głowicowe po prawej
Przetwornik temperatury może mieć zintegrowane dodatkowe czujniki np. wilgotności lub ciśnienia. Można wybierać również między np. wersją z wyświetlaczem lub bez.
przetwornik wilgotności i temperatury – zintegrowany sensor wilgotności
przetwornik ciśnienia i temperatury – zintegrowany czujnik ciśnienia
Niektóre wymagające aplikacje, takie jak np. strefy zagrożone wybuchem, wymagają specjalnie dostosowanych przetworników.
Temperatura otoczenia czujników temperatury JUMO to;
JUMO dTRANS T03
JUMO dTRANS T05
JUMO dTRANS T06
JUMO dTRANS T06 Junior
JUMO dTRANS T06 Ex
JUMO dTRANS T07
JUMO Wtrans B
JUMO dTRANS T08
JUMO dTRANS T09
Przetworniki temperatury JUMO dTRANS T06 Ex z dopuszczeniem do strefy ex