Các loại cảm biến nhiệt độ | Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ

Các loại cảm biến nhiệt độ thường dùng nhất trong công nghiệp là loại nào? Cùng một ứng dụng có thể tuỳ ý chọn loại cảm biến nhiệt độ rẻ nhất để xài cho đỡ chi phí được không?

Các loại cảm biến nhiệt độ

Các loại cảm biến nhiệt độ
Các loại cảm biến nhiệt độ

Trên thị trường hiện có nhiều loại cảm biến nhiệt độ. Chúng có đặc điểm, hình dạng và chức năng khác nhau. Các loại cảm biến nhiệt độ phổ biến có thể kể đến như:

  • Cảm biến nhiệt độ điện trở RTD
  • Cặp nhiệt điện thermocouple
  • Cảm biến nhiệt độ bán dẫn
  • Thermistor
  • Hoả kế hồng ngoại

Tuỳ theo nhu cầu và ứng dụng mà mỗi loại có ưu nhược điểm riêng của mình. Cụ thể như thế nào. Chúng ta cùng tìm hiểu tiếp nhé.

Cảm biến nhiệt độ điện trở RTD

Cảm biến nhiệt độ điện trở RTD chúng ta thường gặp các loại như Pt100, Pt50 hay Pt1000,… Trong đó Pt100 là loại phổ biến nhất. Chúng lại được phân loại ra thành loại Pt100 2 dây, 3 dây, Pt100 4 dây.

Cảm biến nhiệt độ RTD
Cảm biến nhiệt độ RTD

Vì sao lại có sự phân loại này?

Là do tính chính xác của chúng. Do đó chúng có độ chính xác tăng dần từ Pt100 2 dây đến 3 dây và cuối cùng là 4 dây có độ chính xác cao nhất.

Loại phổ biến nhất đó là cảm biến nhiệt độ Pt100 3 dây. Chúng vừa đảm bảo giá thành hợp lý, vừa đảm bảo độ chính xác chấp nhận và tin tưởng được.

Loại Pt100 2 dây là kiểu cũ, không còn sử dụng trong môi trường đo chuyên nghiệp nữa. Chúng hầu như chỉ còn tồn tại trong vài ứng dụng dân dụng đơn giản, đo cho vui mà thôi. Vì chúng sai số khá lớn và ổn định không cao.

Với các cảm biến nhiệt độ RTD thì nhiệt độ làm việc tốt nhất là trong khoảng từ 800ºC trở xuống. Còn quá mức này thì người ta thường dùng đến các can nhiệt hay cặp nhiệt điện thermocouple.

Cặp nhiệt điện thermocouple

Cặp nhiệt điện thermocouple chuyên dùng trong những ứng dụng có mức nhiệt cao. Ví dụ như lò nung, lò sấy,…

Chúng có cấu tạo gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn nối với nhau ở 1 đầu.

Cặp nhiệt điện thermocouple
Cặp nhiệt điện thermocouple

Nguyên lý là đo điện áp mV khi nhiệt độ ở đầu mối nối thay đổi.

Chúng được phân loại theo cặp kim loại ở đầu cảm biến. Chúng có các loại như: cặp nhiệt loại K, J, R, S, T,…

Mỗi cặp nhiệt điện thì có một dải đo nhiệt khác nhau. Ví dụ: cặp nhiệt loại K thì có dải đo lên đến 1100ºC. Là một sự lựa chọn hợp lý cho các ứng dụng đo nhiệt độ mà cảm biến nhiệt độ Pt100 không đáp ứng được.

Cảm biến nhiệt độ bán dẫn

Cảm biến nhiệt độ bán dẫn phát hiện giá trị thay đổi nhiệt độ dựa trên sự thay đổi giữa 2 lớp bán dẫn (phân cực bán dẫn). Tiêu biểu là các dòng IC nhiệt độ LM35. Chúng thường được sử dụng trong các vi mạch điện tử.

Ưu điểm của các loại cảm biến nhiệt độ bán dẫn là nhỏ gọn, dễ tích hợp lên mạch. Chúng có độ nhạy khá cao và chống nhiễu cũng tốt. Nhưng nhược điểm là thang đo nhiệt thấp và độ bền thường không được cao.

Thermistor

Thermistor có cấu tạo từ các oxit kim loại. Chúng ta đo nhiệt độ dựa trên sự thay đổi của độ dẫn điện cũa lớp oxit kim loại này.

Thermistor
Thermistor

Cơ bản có 2 loại thermistor: NTC- Hệ số nhiệt âm và PTC- Hệ số nhiệt dương

Cụ thể:

  • NTC điện trở giảm theo nhiệt độ. Được sử dụng nhiều nhất.
  • PTC điện trở tăng theo nhiệt độ.

Loại cảm biến nhiệt độ thermistor có dải đo thấp, thường được ép trong các cuộn dây motor để giám sát nhiệt độ của động cơ.

Hoả kế hồng ngoại

Trong các loại cảm biến nhiệt độ mà mình vừa trình bày, thì hoả kế hồng ngoại là loại duy nhất đo nhiệt độ không cần tiếp xúc. Chúng đo bằng tia hồng ngoại phát hiện các bức xạ nhiệt từ đối tượng, môi trường đo. Chúng thường có mức giá khá cao so với các loại cảm biến nhiệt độ còn lại.

Hoả kế hồng ngoại
Hoả kế hồng ngoại

Chúng thường là thiết bị điện tử cầm tay, có màn hình hiển thị thông tin nhiệt độ. Đo bằng cách chỉa đầu đo về phía đối tượng và nhấn nút Scan. Sau vài giây kết quả đo sẽ hiển thị trên màn hình.

Hoả kế hồng ngoại thường có thang đo rất lớn. Dùng để đo trong các khu vực có nhiệt độ cao mà các cảm biến nhiệt độ tiếp xúc không sử dụng được hoặc mau hư hỏng.

Giá trị đo được từ hoả kế hồng ngoại tuy không đạt độ chính xác cao, nhưng vẫn có thể chấp nhận được với những ứng dụng như: đo nhiệt độ lò hơi, khu vực nguy hiểm cháy nổ…

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm là những thiết bị khá quan trọng trong sản xuất và chăn nuôi. Ngoài ra, trong y tế cũng quan tâm nhiều đến giá trị của nhiệt độ và độ ẩm trong ngày là bao nhiêu.

Nhưng có lẽ chúng ta dễ thấy nhất là trên chương trình dự báo thời tiết ở ti vi. Họ làm điều đó bằng cách nào? Dễ hiểu. Họ sử dụng những cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, lắp đặt ở nhiều nơi trong thành phố, tỉnh hay toàn lãnh thổ Việt Nam.

Cảm biến nhiệt độ độ ẩm
Cảm biến nhiệt độ độ ẩm

Các giá trị đo đạc được truyền tín hiệu về trung tâm thu thập và xử lý dữ liệu. Hầu như những hệ thống này hoạt động 24/24 xuyên suốt 365 ngày trong năm không ngừng nghỉ.

Nhờ có các loại cảm biến nhiệt độ như thế này mà chúng ta biết được nhiệt độ và độ ẩm hàng ngày tại khu vực ta sinh sống. Giúp chúng ta chủ động hơn trong việc bảo vệ sức khoẻ, xây dựng kế hoạch sản xuất dựa vào thời tiết,…

Cảm biến nhiệt độ môi trường

Cảm biến nhiệt độ môi trường là cảm biến chuyên dành để đo nhiệt độ của môi trường làm việc, môi trường xung quanh chúng ta. Hay cụ thể hơn là đo nhiệt độ khu vực sản xuất, phòng thí nghiệm, tủ ủ,…

Cảm biến nhiệt độ nhà kín
Cảm biến nhiệt độ nhà kín

Chúng đưa ra những thông tin rất quan trọng, nhằm giúp chúng ta khống chế được nhiệt độ của môi trường.

Ví dụ: Bạn đang gia nhiệt để ấp trứng. Và việc kiểm soát nhiệt độ môi trường tủ ấp là rất quan trọng. Vì mỗi loại trứng có một nhiệt độ ấp nở khác nhau. Nhớ không nhầm thì nhiệt độ ấp nở của trứng vịt sẽ lớn hơn nhiệt độ của trứng gà.

Tất cả các tủ ấp, lò ấp trứng, hạt giống, thực phẩm đều có các cảm biến nhiệt độ môi trường xung quanh các đối tượng. Chúng cho phép chúng ta điều khiển gia nhiệt hoặc giảm nhiệt qua màn hình điều khiển bên ngoài qua các bộ quạt hút và thổi trong tủ.

Cảm biến nhiệt độ 4 dây

Cảm biến nhiệt độ 4 dây hay cụ thể hơn là Pt100 4 dây là loại cảm biến nhiệt độ chính xác cao. Rất ít ứng dụng có nhu cầu xài chúng, vì rào cản giá thành. Nhưng chúng lại là các loại cảm biến nhiệt độ có sai số thấp nhất trên thị trường.

Hầu như các ứng dụng mà dùng đến cảm biến nhiệt độ 4 dây đều yêu cầu một độ sai số rất thấp. Hầu như là giá trị đo tuyệt đối luôn. Chúng thường được sử dụng trong các trung tâm đo lường kiểm nghiệm. Dùng để test các loại cảm biến nhiệt độ khác để hiệu chuẩn. Dùng trong các phòng thí nghiệm sản phẩm,…

Bài viết ngắn gọn, đơn giản, dễ hiểu về các loại cảm biến nhiệt độ. Phù hợp cho các bạn cần thông tin mà lại lười đọc bài dài.

Hy vọng bài viết sẽ được các bạn đón nhận và chia sẻ lên MXH. Cảm ơn!



Bài viết liên quan

Bộ điều khiển nhiệt độ máy ấp trứng Cảm biến nhiệt độ máy ấp trứng

Cảm biến nhiệt độ máy ấp trứng là một thành phần quan trọng trong hệ thống máy ấp trứng. Chúng có nhiệm vụ giám sát nhiệt độ bên trong hệ thống và báo về bộ điều khiển để thực thi mức gia nhiệt. Vậy cụ thể hệ thống có gì? Hoạt động ra sao? Chúng…

IoT giúp cuộc sống trở nên đơn giản và dễ dàng hơn rất nhiều IoT là gì? Bật mí những lợi ích to lớn không thể bỏ quả của IoT

IoT là một cụm từ đề cập đến tất cả các khía cạnh của thiết bị vật lý khi chúng được kết nối với Internet. Bạn có thể thông qua IoT để thu thập và chia sẻ dữ liệu một cách nhanh và chính xác nhất. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu IoT là…

Bộ chuyển đổi loadcell Bật mí cách cài đặt bộ chuyển đổi Loadcell Z-SG đơn giản nhất

Bộ chuyển đổi Loadcell Z-SG được sử dụng rộng rãi bởi khả năng ứng dụng cao. Ngoài ra, độ chính xác cao cũng là yếu tố khiến khách hàng yêu thích và sử dụng sản phẩm nhiều hơn. Bài viết này thietbikythuat sẽ hướng dẫn khách hàng cách cài đặt sản phẩm nhanh chóng và…