Cảm biến nhiệt độ: Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo và các dòng sản phẩm

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để đo và xác định chính xác nhiệt độ. Chúng có thể đưa ra một dạng tín hiệu để bạn nhận biết nhiệt độ thay đổi. Các sản phẩm khác nhau sẽ có một dạng tín hiệu khác biệt. 

Cảm biến nhiệt độ - thiết bị quan trọng
Cảm biến nhiệt độ – thiết bị quan trọng

Định nghĩa cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ chính là thiết bị điện quan trọng. Chúng dùng để xác định sự biến đổi về nhiệt độ của các đại lượng cần đo.

Sản phẩm này được ứng dụng cho các hoạt động sản xuất và lĩnh vực kinh doanh gì? Câu trả lời là các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm hoặc hóa chất… 

Hiện nay, các dòng cảm biến nhiệt phần lớn đều được cấu tạo gồm hai dây kim loại gồm có một đầu nóng( đầu đo) và đầu lạnh (đầu chuẩn). Nguyên lý hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu để phát sinh nhiệt điện động.

Cấu tạo cảm biến nhiệt là gì?

Hình ảnh thực tế một số dòng sản phẩm
Hình ảnh thực tế một số dòng sản phẩm

Cảm biến nhiệt gồm 6 bộ phận chính như sau:

  • Bộ phận cảm biến có khả năng chịu nhiệt tốt, chúng hoạt động kém chất lượng có thể gây nguy hiểm cho toàn bộ thiết bị cảm biến.
  • Dây kết nối sản phẩm loại 2,3 hoặc 4 đầu dây tùy thuộc vào từng loại cảm biến.
  • Chất cách điện sản phẩm giúp hạn chế hiện tượng đoản mạch điện và bảo vệ thiết bị tốt nhất.
  • Phụ chất giúp lấy đầy khoảng trống sản phẩm.
  • Vỏ bảo vệ sản phẩm để giúp hoạt động của cảm biến và dây nối hiệu quả hơn. 
  • Vật liệu phù hợp với kích thước phù hợp giúp tương thích hiệu quả hơn với vỏ bọc sản phẩm.
  • Đầu kết nối thường làm từ chất liệu cách điện, có thể kết nối với điện trở. 

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt là gì?

Khi đo nhiệt với nhiệt độ, bạn có thể gặp phải tình trạng lỗi, các thông tin này thường đến từ lý do: 

  • Lỗi từ phần tử cảm biến
  • Lỗi từ khả năng cách điện kém hiệu quả
  • Lỗi từ phần từ cảm biến không đáp ứng độ sâu chuẩn. 

Một số lưu ý cho khách hàng để đo chính xác với cảm biến nhiệt gồm có:

  • Đảm bảo cách điện giữa các dây điện và hệ thống vỏ bọc bên ngoài.
  • Điện trở cần đặt song song với các phần tử cảm biến trong hệ thống.
Nguyên lý hoạt động của sản phẩm là gì
Nguyên lý hoạt động của sản phẩm là gì

Tìm hiểu các loại dây cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt độ loại 2 dây:

So với các loại cảm biến, dòng sản phẩm này có độ chính xác không cao. Chúng thường chỉ sử dụng khi kết hợp với độ bền nhiệt cao, điện trở ngắn và thấp. 

Cảm biến nhiệt độ loại 3 dây:

Sản phẩm có thể cho mức độ đo chính xác cao và hiệu quả hơn. Đặc biệt được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp. Chúng có thể điều chỉnh sự biến đổi của điện trở và điều chỉnh nhiệt độ liên tục. 

Cảm biến nhiệt loại 4 dây:

Sản phẩm này ít được sử dụng trong thực tiễn mà được ứng dụng ở các phòng thí nghiệm. Hiện tại, điện áp đo được thường phụ thuộc vào điện trở nhiệt, độ chính xác của phép đo cũng như tính ổn định của sản phẩm. 

Các loại cảm biến nhiệt độ hiện nay

Loại 

Chất liệu

Dải đo nhiệt

Đặc điểm

S

Pt10%Rh – Pt

-50 / 1760

Chúng gồm các kim loại quý với khả năng chính xác cao.

R

Pt13%Rh – Pt

-50 / 1760

Đặc điểm tương tự cảm biến S nhưng với tỷ lệ của hai kim loại khác nhau.

B

Pt30%Rh – Pt6%Rh

0 / 1820

Cặp nhiệt điện bao gồm các kim loại quý, đặc biệt có thể chịu nhiệt và áp lực cao.

E

Cr – Co

-270 / 1000

Công suất nhiệt điện khá cao, được chỉ định trong khí quyển oxy hóa. 

J

Fe – Co

-210 / 1200

Cực dương từ sắt và cực âm gồm hợp kim đồng-niken

Dùng để đo nhiệt độ trung bình của khí quyển trong quá trình oxy hóa các quả cầu. 

K

Cr – Al

-270 / 1370

Gồm các hợp kim chứa Niken tạo thành.

Sử dụng trong môi trường oxy hóa và áp dụng đo khí quyển. 

T

Cu – Co

-270 / 400

Cặp nhiệt có thể xác định nhiệt độ thấp trong quá trình oxy hóa và giảm khí quyển.

N

Nicrosil – Nisil

-270/400 (1)

0 / 1300 (2)

Đặc điểm tương tự loại K nhưng phản ứng nhiệt trễ hơn.

W3

W3%Re – W25%Re

0 / 2310

Thành phần có Vonfram chứa 3% và Vonfram chiếm 25% rheni. 

Có thể chống lại việc giảm khí quyển và giảm H hoặc khí trơ khác. 

W5

W5%Re – W26%Re

0 / 2310

Cặp nhiệt điện rất giống với W3, tỷ lệ rheni khá cao.

Tìm hiểu một số sản phẩm nổi bật của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ loại PT100

Sản phẩm có tín hiệu thay đổi theo tín hiệu của điện trở. Tên gọi của loại sản phẩm này đến từ lý do sau đây: Khi ở nhiệt độ 0 độ C, điện trở của sản phẩm có giá trị là 100 ohm. Đối với cảm biến nhiệt độ loại 2 dây, giá thành khá thấp. Tuy nhiên, sai số của chúng còn cao và ít được sử dụng nhất. Thông thường, khách hàng thích sử dụng loại cảm biến nhiệt 3 dây hơn. 

Cảm biến nhiệt độ loại PT100 – 4 dây

Ở loại sản phẩm này, các điện trở thường được triệt tiêu với nhau. Kết quả đo sản phẩm này khá chính xác. Tuy nhiên, giá thành khá cao khiến nhiều khách hàng cần có sự cân nhắc chi tiết. 

Về đặc điểm, chúng được phủ một lớp Teflon chịu nhiệt tốt và chịu axit cũng như kháng nước tuyệt đối. 

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ là gì?

Trường hợp bạn chỉ cần chuyển đổi tín hiệu thì hãy cân nhắc đến việc sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu sản phẩm nhé. Khi đó, khách hàng có thể tiết kiệm được một khoản chi phí tốt. 

Bộ chuyển tín hiệu dạng gắn tủ điện được sử dụng nhiều

Sản phẩm này giúp khách hàng có thể dùng các loại cảm biến khác nhau với dòng pt100, pt500 hoặc pt1000… Một số thông số kỹ thuật quan trọng khách hàng cần đọc vị được gồm có:

  • Ngõ vào sản phẩm với cảm biến hiệu S, K hoặc B, E và J.
  • Ngõ ra của sản phẩm có tín hiệu Analog 4-20mA, 0-5vdc… 
  • Nguồn cấp có trị số 10:30VDC.
  • Sai số hiện có là 0,1% trong quá trình vận hành sản phẩm.
Một số dòng sản phẩm nổi bật
Một số dòng sản phẩm nổi bật

Các thông tin về cảm biến nhiệt độ như khái niệm, công dụng, nguyên lý vận hành, các loại sản phẩm chính… ở bài viết này chắc chắn là những kiến thức bổ ích đến khách hàng. Hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về loại thiết bị này để có các sử dụng và bảo quản hợp lý nhất! 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *