Resistance Temperature Detector (RTD)

    RTD မှာ သန့်စင်တဲ့ Metal သို့မဟုတ် Certain Alloys ​တွေပါဝင်ပါတယ်။ အဲ့ဒီမှာက Temperature အပူချိန်မြှင့်လာ​လေ​လေ Resistance တန်ဖိုးကများလာ​လေ​လေ ဖြစ်ပြီး Temperature တန်ဖိုး နည်းလာ​လေ​လေ Resistance တန်ဖိုး နည်းလာ​လေ​လေပါပဲ။ RTD ဟာ Electrical Transducer ​တွေလုပ်​ဆောင်သလိုမျိုးပဲ Physical အပိုင်းအရကြည့်မယ်ဆိုရင် RTD ရဲ့ တန်ဖိုးကို Voltage Signal က​နေ​ပေးလိုက်တဲ့ Resistance အတိုင်းအတာအဖြစ်တန်ဖိုးဟာ ​ပြောင်းလဲသွားပါတယ်။

    RTD ဟာ အများအားဖြင့် Platinum, Copper သို့မဟုတ် Nickel နဲ့ ပြုလုပ်တာများပါတယ်။ အဲ့ဒီ Metal ​တွေကလည်း RTD Application နဲ့သင့်​လျော်ပါတယ်။ ဘာဖြစ်လို့လည်းဆိုရင် သူတို့ရဲ့ လုပ်​ဆောင်ချက်​တွေဟာ Linear Function အတိုင်းပဲ, သူတို့ရဲ့ Coefficient , သူတို့ရဲ့ Ability ​တွေဟာ Temperature Cycles ကို Repeated လုပ်တာ ခံနိုင်ရည်ရှိပါတယ်။ ပထမပုံကို ကြည့်ရင် သိနိုင်ပါတယ်။

Calculation of RTD

    အဲ့​တော့ ကျွန်​တော်တို့ဟာ Temperature (Physical) ​ပြောင်းလဲမှု တန်ဖိုးကိုသိဖို့အတွက် Equation တစ်ခုလိုအပ်ပါတယ်။ အရင်ဦးဆုံး Temperature Coefficient ကို အရင်သိ​အောင်လုပ်ရပါမယ်။ အခုက 0°C က​နေ 100°C အတွင်း ရှိတဲ့ Range ကို R0 နဲ့စားပါမယ်။

      a0 = R100 - R0 / R0 × 100

a0 ဆိုတာ Temperature  Coefficient 

R100 ဆိုတာ 100°C မှာရှိတဲ့ Resistance တန်ဖိုး

R0 ဆိုတာ 0°C မှာရှိတဲ့ Resistance တန်ဖိုး ကိုဆိုလိုတာပါ။

    အဲ့​တော့ Coefficient သိတာနဲ့ လက်ရှိ Temperature တန်ဖိုးကို ​​အောက်ပါ Equation နဲ့ သုံးပြီးရှာနိုင်ပါတယ်။ ဒီ​နေရာမှာ သူ့ရဲ့  Equation က Linear Equation အ​နေနဲ့ဘယ်လို​ပြောင်းလဲအသုံးပြုသလဲဆိုတာပြပါမယ်။

    Linear Equation မှာဆိုရင် y = mx + c လို့သုံးပါတယ်။ ဒီ​နေရာမှာ y ကို Rt, x ကို t(Temperature) နဲ့ R0လို့သုံးပါတယ်။

y = mx + c

Rt = mt + R0

Rt = (R100-R0)/100) × t + R0 |  (m = (R100-R0)/100)

Rt = (R0 × (R100-R0)/(100-R0) × t ) + R0

Rt = R0a0t + R0 ( a0 = (R100-R0)/(R0-100))

Rt = R0 ( 1 + a0t ) ဆိုပြီး​တော့ရပါတယ်။

    ဥပမာအ​နေနဲ့ PT100 မှာ R100 မှာ 139.1 Ohm ရှိပြီး R0 မှာ 100 Ohm ရှိတယ်ဆိုရင်

a0 = R100 - R0 / R0 × 100

a0 = 139.1 - 100 / 100 × 100

a0 = 0.00391 / °C ရပါမယ်။

    အဲ့ဒီက​နေ RTD ရဲ့  50°C မှာ ဘယ်​လောက် Ohm ရှိလဲသိချင်ရင်

Rt = R0 ( 1 + a0t )

Rt = 100 ( 1 + 0.00391 × 50 )

Rt = 119.55 Ohm ဆိုပြီးရပါတယ်။

Siemen S7300 PLC's Programming with PT100

    သို့​သော်လည်းလက်​တွေ့မှာ PLCနဲ့ ချိတ်ဆက်ရင် Digital Signal အ​နေနဲ့သာပြတာပါ။ အဲ့ဒီ Signal က​နေ Output ကို Integer, Hexa , Octal အစသဖြင့် ​ပြောင်းလဲအသုံးပြုလို့ရပါတယ်။ အခု​တော့ S7300 ကို Analog Input Module က​နေ 4 - 20 mA ခံပြီး​တော့ S7300 ရဲ့ 2 Wire Current Mode က​နေ ချိတ်ပြီးသုံးပါမယ်။ RTD Sensor ​တွေမှာ 2 Wire က​နေ 4 Wire အထိအမျိုးအစားရှိပါတယ်။ အခုက 2 Wire နဲ့သုံးပါတယ်။ RTD ဟာလည်း 0°C က​နေ 400 °C အတွင်းလုပ်ပါတယ်။​နောက်ကြားထဲမှာ လိုအပ်တဲ့ Configure ​တွေလုပ်ရပါမယ်။

    ​နောက်ဆုံးပုံက Programming Rung 1 ကိုကြည့်ရင် IW10 က​နေ MW100 ကို Move လုပ်ပါတယ်။ MW100 ကို Integer က​နေ Double Integer ကို​ပြောင်းဖို့ MD110 သုံးပြီး Double Integer က​နေ Real ကို​ပြောင်းဖို့အတွက်

MD130 ကိုသုံးပါတယ်။ Real ကိုဘာလို့သုံးလဲဆိုရင် Real မှာ အ​ပေါင်းတန်ဖိုးပဲရှိလို့ပါ။ 

    ဒီ​နေရာမှာ Rung 2 က DIVကို သုံးထားပါတယ်။ MD130 ကရတဲ့ တန်ဖိုးနဲ့ 69.12 ကိုစားပါမယ်။ ဘာလို့ 69.12 ကိုသုံးရသလဲဆိုရင် ကျွန်​တော်တို့အခုသုံးတဲ့ Transmitter က 0°C က​နေ 400°C ပဲရပါတယ်။ 0°C ဆိုရင် 4 mA ဖြစ်ပြီး 400°C မှာဆိုရင် 20mA ပါ။ S7300 ရဲ့ 8 Channel Analog Module မှာ 20mA ဟာ Decimal အားဖြင့် 27648 ရှိပါတယ်။ အဲ့​တော့ 27648 ကို 400နဲ့စားလိုက်တဲ့အခါ 69.12 ဆိုတာ ရလာပါတယ်။ DIV ကရလာတဲ့ Actual Temperature တန်ဖိုးကို MD150 မှာပြပါမယ်။

Reference : Instrumentationtools, General Automation