Cảm biến nhiệt gồm những loại nào? Cấu tạo và lưu ý khi sử dụng

Cảm biến nhiệt còn có tên gọi khác là can nhiệt, thiết bị cảm biến. Cảm biến nhiệt gồm những loại nào? Cấu tạo và lưu ý sử dụng ra sao? Cùng Nhiệt điện Châu Á tìm hiểu về sản phẩm điện trở này trong bài viết dưới đây của chúng tôi.

1. Cảm biến nhiệt gồm những loại nào?

Cảm biến nhiệt được chia thành 5 dòng chính, đó là:

Một là: Cặp nhiệt điện (Thermocouple).
Hai là: Nhiệt điện trở
Ba là: Thermistor
Bốn là: Bán dẫn
Năm là loại đo nhiệt không tiếp xúc (hỏa kế – Pyrometer). Dùng hồng ngoại hay lazer.

2. Cấu tạo và lưu ý khi sử dụng của từng loại cặp nhiệt điện

2.1. Cặp nhiệt điện (Thermocouple).

Cặp nhiệt điện có cấu tạo gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau hàn dính một đầu. Với nguyên lý hoạt động: sự thay đổi nhiệt độ cho ra sức điện động thay đổi (mV).
Ưu điểm của cặp nhiệt điện là bền, đo nhiệt độ cao nhưng khuyết điểm là nếu nhiều yếu tố ảnh hưởng sẽ làm sai số, độ nhạy không cao. Được sử dụng cho các lò nhiệt, dùng trong môi trường khắc nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…
Tầm đo: -100  – 1400 ⁰C

2.1 Cấu tạo của cảm biến nhiệt Thermocouples

Gồm 2 dây kim loại khác nhau, hàn dính 1 đầu là đầu nóng, đầu còn lại là đầu lạnh. Sự chênh lệch về nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh sẽ phát sinh  sức điện động V tại đầu lạnh.

Muốn ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, thì chất liệu là rất quan trọng. Vì thế cần các cặp nhiệt độ khác nhau, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T. Khách hàng cần lưu ý điều này để chọn cảm biến nhiệt cho thích hợp.

2.2 Lưu ý khi sử dụng cảm biến nhiệt thermocouples

Khi sử dụng cảm biến, khách hàng lưu ý không nối thêm. Cọng dây của cảm biến nên để thông thoáng. Nên kiểm tra cẩn thận thiết bị.

2. Nhiệt điện trở

2.1 Cấu tạo

Cấu tạo gồm dây kim loại làm từ: Đồng, Niken, Patium,…quấn theo hình dáng của đầu to. Nguyên lý hoạt động, khi nhiệt độ thay đổi điện trở giữa 2 đầu dây kim loại này sẽ thay đổi. Tùy chất liệu kim loại sẽ có độ tuyến tính trong 1 khoảng nhiệt độ nhất định.
Ưu điểm của nó là độ chính xác cao, dễ sử dụng, chiều dài dây không hạn chế. Khuyết điểm của chúng là dải đo bé hơn và giá thành cao hơn cặp nhiệt điện. Thường được dùng trong các ngành công nghiệp, công nghiệp môi trường hay gia công vật liệu, hóa chất,…
Khoảng đo: -200 – 700⁰C. RTD thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.

2.2 Những lưu ý khi sử dụng nhiệt điện trở RTD

RTD 4 dây giúp giảm điện trở dây dẫn đi 1 nửa, giúp hạn chế sai số. RTD khá dễ chịu khi sử dụng. Khách hàng có thể nối thêm dây cho cảm biến và có thể đo test bằng VOM.

3. THERMISTOR

Được làm từ hỗn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt. Nguyên lý hoạt động, thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi. Ưu điểm của Thermistor Bền, rẻ tiền, dễ chế tạo nhưng dãy tuyến tính hẹp.
Dùng làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử.
Khoảng đo: 50⁰C

3.1 Cấu tạo Thermistor

Được cấu tạo từ hỗn hợp các bột ocid, hòa trộn theo tỉ lệ và khối lượng nhất định, sau đó nén và nung ở nhiệt độ cao. Mức độ dẫn điện của hỗn hợp thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.
Thermistor có hai loại

Hệ số nhiệt dương PTC – điện trở tăng theo nhiệt độ;

Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ.

Thường dùng là loại NTC.
Thermistor chỉ tuyến tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150D. Do đó, người ta ít dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng để bảo vệ, ngắt nhiệt.

3.2 Lưu ý khi sử dụng Thermistor

Chọn Thermistor còn tùy vào nhiệt độ môi trường, lưu ý hai loại PTC và NTC (gọi nôm na là thường đóng/ thường hở) Có thể test dễ dàng với đồng hồ VOM.
Cần ép chặt vào bề mặt cần đo.
Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ, vì biến thiên điện trở nên không quan tâm chiều đấu dây.

4. Cảm biến nhiệt bán dẫn

Cấu tạo từ các loại chất bán dẫn. Hoạt động dựa trên nguyên lý sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Ưu điểm của cảm biến nhiệt bán dẫn, rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản.
Khuyết điểm, không chịu nhiệt độ cao, kém bền. Thường dùng để đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạch điện tử. Khoảng đo: -50 – 150 ⁰C

4.1 Cấu tạo cảm biến nhiệt bán dẫn

Được chế tạo từ những chất bán dẫn như Diode, Transistor, IC. Nguyên lý dựa trên mức độ phân cực của các lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ môi trường. Sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã cho ra đời rất nhiều loại cảm biến nhiệt với sự tích hợp của nhiều ưu điểm: Độ chính xác cao, chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẻ tiền,….

Khách hàng dễ dàng bắt gặp các loại cảm biến này dưới dạng cảm biến Pt100, các loại IC như: LM35, LM335, LM45. Nhiệt độ thay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi. Điện áp này được phân áp từ một điện áp chuẩn có trong mạch.

IC Cảm biến nhiệt LM35 và cảm biến nhiệt độ dạng Diode. IC Cảm biến nhiệt độ DS18B20

4.2 Lưu ý khi sử dụng cảm biến nhiệt bán dẫn

Cảm biến nhiệt bán dẫn kém bền, không chịu nhiệt độ cao. Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏng cảm biến. Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài dải này cảm biến sẽ mất tác dụng.

Loại cảm biến này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt

5. Nhiệt kế bức xạ (còn gọi là hỏa kế – pyrometer).

Làm từ mạch điện tử, quang học. Với nguyên lý, đo tính chất bức xạ năng lượng của môi trường mang nhiệt. Ưu điểm là dùng trong môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi trường đo. Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắt tiền. Dùng đo các thiết bị đo cho lò nung.
Khoảng đo: -54 – 1000 ⁰C

5.1 Cấu tạo hỏa kế

Là loại thiết bị chuyên dụng dùng để đo nhiệt độ của những môi trường mà các cảm biến thông thường không thể tiếp xúc được (lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biến).
Có hỏa kế bức xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc các vật mang nhiệt sẽ có hiện tượng bức xạ năng lượng. Và năng lượng bức xạ sẽ có một bước sóng nhất định. Hỏa kế sẽ thu nhận bước sóng này và phân tích để cho ra nhiệt độ của vật cần đo.

5.2 Lưu ý khi sử dụng hỏa kế

Dựa theo thông số của nhà sản xuất mà hỏa kế có các tầm đo khác nhau, tuy nhiên đa số hỏa kế đo ở khoảng nhiệt độ cao. Và vì đặc điểm không tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo nên mức độ chính xác của hỏa kế không cao, chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường xung quanh (góc độ đo, rung tay, ánh sáng môi trường).

6. Liên hệ mua cảm biến nhiệt

Với việc cam kết cung cấp cho khách hàng những sản phẩm thiết bị gia nhiệt chất lượng cao. Cùng những phương án bảo hành thiết bị và hỗ trợ kỹ thuật cần thiết, trong từng điều kiện cụ thể. Chúng tôi cam kết:

✓Cung cấp các sản phẩm theo yêu cầu với độ chính xác cao, không giới hạn số lượng

✓Chất lượng đảm bảo, giá thành cạnh tranh

✓ Cung ứng cho mọi đơn hàng trên toàn quốc

✓ Hình thức thanh toán linh hoạt, vận chuyển tận nơi, nhanh chóng và đảm bảo đúng tiến độ.

Quý khách có nhu cầu mua điện trở, các sản phẩm can nhiệt, ống sứ, ống thạch anh chịu nhiệt, điện trở lò xo hay cần tư vấn thêm, vui lòng liên hệ với chúng tôi:

CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN CHÂU Á

Địa chỉ: Số 42 ngõ 924 Nguyễn Khoái, P.Thanh Trì, Hoàng Mai, Hà Nội

Mobile: 0919575909/0967902850; 0979599533/0912086984

Email: giaho.ceo@gmail.com

Hoặc truy cập website: https://dientronhiet.com.vn

BAN ĐỌC QUAN TÂM CÁC SẢN PHẨM ĐIỆN TRỞ KHÁC

Điện trở đun nước dạng M, dạng u quỳ, điện 220v hoặc 380v

Điện trở đun dầu nồi hơi dạng mỏ vịt phi bích 150

Điện trở bể mạ teflon và những đặc tính của nó