ĐT: 0356975994 (  zalo)

Sterling Sensor - Cảm Biến Nhiệt - Thiết Bị Công Nghiệp

Sterling Sensor - Cảm Biến Nhiệt

Cảm biến nhiệt độ là gì ?

Cảm biến nhiệt độ hay còn được gọi là cảm biến nhiệt, là thiết bị được sử dụng để đo sự biến đổi nhiệt độ của các đại lượng cần đo. Khi nhiệt độ có sự thay đổi thì thiết bị sẽ đưa ra một tín hiệu và từ tín hiệu này các bộ đọc sẽ đọc và hiển thị thành nhiệt độ bằng một con số cụ thể. Cảm biến nhiệt có khả năng thực hiện các phép đo nhiệt độ với độ chính xác cao hơn nhiều so với thực hiện bằng các loại cặp nhiệt điện hoặc nhiệt kế.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ có cấu tạo chính từ 2 dây kim loại gắn vào đầu nóng và đầu lạnh. Ngoài ra, nó còn có các bộ phận sau:

Bộ phận cảm biến: đây là bộ phận quan trọng, quyết định đến độ chính xác của toàn bộ thiết bị cảm biến. Bộ phận này được đặt bên trong vỏ bảo vệ sau khi đã kết nối với đầu nối. Dây kết nối: các bộ phận cảm biến có thể được kết nổi bằng 2,3 hoặc 4 dây kết nổi.Càng nhiều dây thì độ chính xác càng cao. Chất cách điện: nó có nhiệm vụ chủ yếu là làm chất cách điện ngừa đoản mạch và thực hiện cách điện giữa các dây kết nối với vỏ bảo vệ. Phụ chất làm đầy: gồm bột alumina mịn, được sấy khô và rung. Chúng có nhiệm vụ lấp đầy khoảng trống để bảo vệ cảm biến khỏi các rung động. Vỏ bảo vệ: bộ phận này được dùng để bảo vệ bộ phận cảm biến và dây kết nối. Nó phải được làm bằng vật liệu phù hợp và khi cần thiết có thể bọc thêm vỏ bọc bổ sung. Đầu kết nối: Bộ phận này được làm bằng vật liệu cách điện (gốm), chứa các bảng mạch, cho phép kết nối của điện trở. Trong đó, bộ chuyển đổi 4-20mA khi cần thiết có thể được cài đặt thay cho bảng đầu cuối.

Nguyên lý hoạt động

Về cơ bản, cảm biến nhiệt hoạt động dựa vào nguyên lý thay đổi điện trở của vật liệu dẫn điện khi nhiệt độ thay đổi. Thiết bị sẽ đo sự thay đổi này và biết được sự thay đổi của nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở của vật liệu dẫn điện sẽ giảm. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, điện trở sẽ tăng lên. Điều này cho phép các cảm biến nhiệt điện tử đo và chuyển đổi sự thay đổi này thành một tín hiệu điện. Tín hiệu điện này chuyền về sẽ được bộ phận đọc chuyển thành nhiệt độ cụ thể.

Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị

Tuỳ thuộc vào loại cảm biến nhiệt mà chúng có ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, chúng cũng có những ưu và nhược điểm chung có thể kể đến như:

Ưu điểm:

• Độ chính xác cao trong việc đo nhiệt độ.
• Độ tin cậy và độ ổn định cao.
• Có thể đo được nhiệt độ trong môi trường khắc nghiệt như áp suất cao, chất lỏng, chất khí, vv.
• Có thể tích hợp vào các thiết bị điện tử nhỏ gọn, tiết kiệm không gian và chi phí.

Nhược điểm:

• Không đo được nhiệt độ chính xác khi nhiệt độ thay đổi quá nhanh hoặc quá chậm.
• Có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại lai khác như tần số, điện từ, vv.
• Các loại cảm biến nhiệt có phạm vi nhiệt độ hoạt động khác nhau, do đó cần phải lựa chọn phù hợp với ứng dụng cụ thể.
• Một số loại cảm biến nhiệt độ cần phải được hiệu chỉnh định kỳ để đảm bảo độ chính xác tốt nhất.

Xem thêm: Tụ gốm là gì? 5 điều nên biết về linh kiện điện tử này Quang điện trở là gì? Ứng dụng của nó trong cuộc sống

Các loại dây của cảm biến nhiệt độ

Như đã nói ở trên, cảm biến nhiệt độ được kết nối bằng 2,3 hoặc 4 dây kết nối. Cụ thể như sau: Cảm biến nhiệt 2 dây:

• Ít chính xác nhất.
• Chỉ được sử dụng với dây điện trở ngắn và điện trở thấp.
• Nó cũng được sử dụng để kiểm tra mạch điện tương đương và điện trở đo được là tổng của các phần tử cảm biến.

Cảm biến nhiệt 3 dây:

• Loại này cho mức độ chính xác ở mức trung bình.
• Nó được sử dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp.
• Có ưu điểm là sẽ loại bỏ được các lỗi gây ra bởi điện trở của các dây dẫn.

Cảm biến nhiệt 4 dây:

• Loại này được xem là cho độ chính xác lớn nhất.
• Nó được sử dụng trong các ứng dụng trong phòng thí nghiệm là chủ yếu.

Các loại cảm biến nhiệt độ phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại cảm biến nhiệt của nhiều hãng với nhiều ứng dụng khác nhau. Ta có thể kể đến 4 loại phổ biến sau: Cặp nhiệt điện: là sản phẩm được sử dụng nhiều nhất với đặc điểm chắc chắn, chi phí thấp, tự cấp nguồn và có thể sử dụng cho khoảng cách xa. Đầu dò điện trở: Đây là một cảm biến nhiệt cho kết quả đo chính xác. Cảm biến này được làm từ bạch kim, đồng, niken,… có phạm vi rộng, khả năng đo nhiệt độ tốt trong khoảng 270°C đến + 850°C. Nhiệt điện trở: Loại cảm biến nhiệt này độ tương đổi rẻ tiền và dễ sử dụng. Chúng được làm từ Mangan, oxit của niken nên độ bền không được tốt. Tuy nhiên, loại thiết bị này đem đến độ nhạy cao, kết quá khá chính xác. Nhiệt kế: Là thiết bị được sử dụng để đo chất rắn, chất lỏng, chất khí. Loại này có chứa chất lỏng thủy ngân trong ống thủy tinh. Thể tích của nhiệt kế tỷ lệ với tuyến tính với nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thể tích cũng sẽ tăng theo.

Các ứng dụng cảm biến nhiệt độ phổ biến

Có rất nhiều ứng dụng của cảm biến nhiệt độ trong cuộc sống có thể kể đến như:

• Điều khiển nhiệt độ trong các hệ thống điều hòa không khí và hệ thống làm mát.
• Đo nhiệt độ trong các quá trình sản xuất và chế biến thực phẩm.
• Đo nhiệt độ trong các quá trình hàn và cắt kim loại.
• Đo nhiệt độ của động cơ và hệ thống làm mát trong ô tô.
• Đo nhiệt độ của các thiết bị điện tử như vi xử lý, máy tính,…
• Đo nhiệt độ trong các quá trình sản xuất vật tư

Qua bài viết trên, iLinhkien đã gửi tới các bạn những thông tin hũu ích về cảm biến nhiệt độ. Hy vọng với những thông tin đó, bạn có thể lựa chọn được một chiếc cảm biến nhiệt phù hợp cho thiết bị của mình.