Tự động hóa ngày nay đã không còn xa lạ đối với nhiều người, nó tham gia vào hầu hết các quá trình sản xuất, từ giai đoạn bắt đầu cho đến khi kết thúc. Và để có thể cấu thành một hệ thống tự động hoàn chỉnh thì cần có sự tham gia của nhiều thiết bị, bộ phận khác nhau. Một trong số đó là cảm biến một trong những bộ phận không thể thiếu trong hệ thống tự động hóa. Trong khuôn khổ bài viết này xin trình bày về loại cảm biến nhiệt, được sử dụng khá phổ biến trong nhiều ngành công nghệp khác nhau. Trước hết cần hiểu cảm biến là gì? Cảm biến là thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành các tín hiệu điện. Ví dụ nhiệt độ là 1 tín hiệu không điện, qua cảm biến nó sẽ trở thành 1 dạng tín hiệu khác (điện áp, điện trở…). Sau đó các bộ phận xử lí trung tâm sẽ thu nhận dạng tín hiệu điện trở hay điện áp đó để xử lí. Đối với các loại cảm biến nhiệt thì có 2 yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác đó là “Nhiệt độ môi trường cần đo” và “Nhiệt độ cảm nhận của cảm biến”. Điều đó nghĩa là việc truyền nhiệt từ môi trường vào đầu đo của cảm biến nhiệt tổn thất càng ít thì cảm biến đo càng chính xác. Điều này phụ thuộc lớn vào chất liệu cấu tạo nên phần tử cảm biến (cảm biến nhiệt đắt hay rẻ cũng do nguyên nhân này quyết định). Đồng thời ta cũng rút ra 1 nguyên tắc khi sử dụng cảm biến nhiệt đó là: Phải luôn đảm bảo sự trao đổi nhiệt giữa môi trường cần đo với phần tử cảm biến. Xét về cấu tạo chung thì Cảm biến nhiệt có nhiều dạng. Tuy nhiên, chiếc cảm biến được ưa chuộng nhất trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp thường được đặt trong khung làm bằng thép không gỉ, được nối với một bộ phận định vị, có các đầu nối cảm biến với các thiết bị đo lường. Trong các trường hợp khác, đặc biệt là trong các ứng dụng thực tiễn như trong cặp nhiệt độ, người ta lại hay sử dụng loại cảm biến không có khung. Lợi thế của những chiếc cảm biến này là cho kết quả nhanh với kích thước nhỏ gọn và chi phí sản xuất thấp.
INST.No. INE-313 <OPERATION FLOW CHART> LT-110 SERIES PV/SV display mode (Approx. 1s) Control output OFF function [ ] Output manipulating value display (Approx. 3s) + + (Approx. 3s) + + (Approx. 3s) [Main setting mode] [Sub setting mode] [Auxiliary function setting mode 1] [Auxiliary function setting mode 2] Main setting 1 [ ] AT Perform/Cancel or Auto reset Perform [ / ] PV/SV display change [ / ] Sensor selection [ ] Main setting 2 [ ] Proportional band setting [ ] Setting value lock designation [ ] PV filter time constant setting [ ] Integral time setting [ ] Main setting value high limit setting [ ] Output high limit setting [ ] Derivative time setting [ ] Main setting value low limit setting [ ] Output low limit setting [ ] Pulse cycle setting [ ] Sensor correction setting [ ] Output ON/OFF hysteresis setting [ ] Alarm setting [ ] Event output function selection [ ] Heater disconnection alarm setting [ ] Alarm action selection [ ] Loop break alarm action time setting [ ] Alarm Energized/ De-energized selection [ ] Loop break alarm action span setting [ ] Alarm deadband setting [ ] Alarm action delayed timer setting [ ] Main setting value rising rate setting [ ] Main setting value falling rate setting [ ] Output Direct/Reverse change [ ] Auto-tuning bias setting [ ] + : Press the key while the key is being pressed. + (Approx. 3s): Press the key for 3 seconds while the key is being pressed. + + (Approx. 3s): Press the key for 3 seconds while the and key are being pressed. <Standard action drawings> <ON/OFF action drawings> ON OFF ON OFF Indicator (OUT) Green Current output Lit Unlit LitUnlit part: Acts ON or OFF. Non-contact voltage output Relay contact output Setting Control action Action Heating (reverse) action Cooling (direct) action Hysteresis Hysteresis Setting 12Vdc 4mAdc 0Vdc 20mAdc 12Vdc 0Vdc 4mAdc 20mAdc + ++ + + ++ + 4 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 44 3 3 4 3 4 3 4 4 4 3 3 Non-contact voltage output Indicator (OUT) Green ON OFF ON OFF 12Vdc Heating (reverse) action Cooling (direct) action Proportional band Proportional band Action Setting Setting Cycle action according to deviation Changes continuously according to deviation Control action Current output Lit Unlit Unlit Lit part: Acts ON or OFF. Relay contact output + 12/0Vdc 0Vdc + + 0Vdc + 0/12Vdc ++ 12Vdc + ++ ++ + 20mAdc 20 to 4mAdc 4mAdc 4mAdc 4 to 20mAdc 20mAdc 3 4 3 3 4 4 3 4 4 4 3 3 3 4 3 44444 3333 4 3 3 3 3 3 44444 3 Cycle action according to deviation Cycle action according to deviation Cycle action according to deviation Changes continuously according to deviation <Alarm action drawings> Deviation high alarm Deviation low alarm Absolute value deviation high alarm Alarm action Output Indicator Absolute value deviation low alarm Absolute value high alarm Absolute value low alarm Alarm action Output Indicator Deviation high alarm with standby function Deviation low alarm with standby function Absolute value deviation high alarm with standby function Alarm action Output Indicator Absolute value deviation low alarm with standby function Absolute value high alarm with standby function Absolute value low alarm with standby function Alarm action Output Indicator Part : Acts ON or OFF part : The standby functions <Heater disconnection alarm action drawing> Unlit Lit Deadband ON OFF Main setting value Lit Unlit ON OFF Main setting value Deadband Unlit Lit Lit Deadband ON OFF Main setting value Deadband ON OFF Main setting value Deadband ON OFF ON OFF Deadband Unlit Lit Deadband ON OFF Main setting value Lit Unlit ON OFF Main setting value Deadband Unlit Lit Lit Deadband ON OFF Main setting value Deadband ON OFF Main setting value Deadband ON OFF ON OFF Deadband ON Large Unlit Lit Lit Unlit Unlit Unlit Lit Unlit Lit Lit Unlit Unlit Unlit Lit Unlit Lit OFF Settin g Load current Small <PID auto-tuning of the LT-110> In order to decide each value of P, I, D and ARW automatically, this system gives the fluctuation to the controlling object by force. h In case the difference between setting value and processing temperature is large when the temperature rises. Fluctuation is given at the temperature 20 ( ) lower than the setting value. h In case of stable control Fluctuation is given at the setting value. h In case the difference between setting value and processing temperature is large when the temperature falls. Fluctuation is given at the temperature 20 ( ) higher than the setting value. Temperature AT : AT Auto-tuning starting point PID parameter measuring PID parameter calculated point Controlling action is performed with the parameters set by auto- tuning. Setting value Time 1 2 3 3 2 1 Temperature 20 ( ) lower than the setting value F C AT bias setting value4 4 AT :AT Temperature Setting value PID parameter measuring PID parameter calculated point Controlling action is performed with the parameters set by auto- tuning. Auto-tuning starting point Time 1 2 3 2 31 AT : AT Temperature Setting value PID parameter measuring PID parameter calculated point Controlling action is performed with the parameters set by auto- tuning. Auto-tuning starting point Time 1 2 3 3 2 1 Temperature 20 ( ) higher than the setting valueC F AT bias setting value 4 4 . INST.No. INE-313 <OPERATION FLOW CHART> LT-110 SERIES PV/SV display mode (Approx. 1s) Control