TEMPERATURE SENSOR / CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ

Temperature Sensor là gì?

Temperature Sensor là gì? Cảm biến nhiệt độ – một thiết bị dùng để đo sự biến đổi của nhiệt độ. Theo đó, cảm biến sẽ đưa ra một tín hiệu và chuyển tín hiệu đó thành dữ liệu điện tử để ghi lại và giám sát sự thay đổi của nhiệt độ.

Nhiệt độ trên cơ sở vật lý được định nghĩa là lượng nhiệt năng trong một vật thể hoặc hệ thống.

Nhiệt độ có thể là nhiệt độ không khí, nhiệt độ chất lỏng hoặc nhiệt độ chất rắn. Tín hiệu cảm biến nhiệt độ đầu vào là sự thay đổi của một thông số vật lý như điện trở hoặc điện áp.

Phân loại cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được chia thành 2 loại cơ bản bao gồm:

Cảm biến nhiệt độ tiếp xúc: cảm biến tiếp xúc vật lý trực tiếp với phương tiện hoặc đối tượng được theo dõi.

Cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc: sử dụng năng lượng bức xạ của nguồn nhiệt dưới dạng năng lượng phát ra thuộc phổ hồng ngoại.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại cảm biến phổ biến

Nhiệt điện trở (Thermistor) – Cảm biến nhiệt độ:

Gồm một bộ phận cảm biến có thể làm bằng thủy tinh hoặc phủ epoxy. Có 2 dây để cảm biến kết nối với một mạch điện.
Thiết bị này đo nhiệt độ bằng cách đo sự thay đổi điện trở của dòng điện. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm dần.
Nhiệt điện trở có 2 dạng NCT (hệ số nhiệt độ âm) và PCT (hệ số nhiệt độ dương).
Nhiệt điện trở bọc thủy tinh có phạm vi hoạt động từ -50

°

C đến 250

°

C.

Máy dò nhiệt điện trở – RTD (Resistance Temperature Detector):

Hoạt động theo cách tương tự nhiệt điện trở và đo điện trở Ohmic để đo nhiệt độ.
Bao gồm 1 màng mỏng để có độ chính xác cao hơn và một dây quấn quanh lõi gốm hoặc thủy tinh.
Phạm vi hoạt động rộng hơn nhiệt điện trở nhiều và hoạt động được ở điều kiện khắc nghiệt.
RTD làm bằng bạch kim có độ chính xác cao hơn so với làm bằng niken hay đồng.
RTD bạch kim có phạm vi hoạt động từ -200

°

C đến 600

°

C.

Cặp nhiệt điện (Thermocouple):

Gồm 2 dây dẫn bằng kim loại khác nhau được nối với nhau ở cuối và cho nhiễm điện tại 2 điểm.
Một điện áp được tạo ra tỷ lệ thuận với nhiệt độ đầu vào.
Cặp nhiệt điện rất linh hoạt vì các kết hợp kim loại khác nhau cho phép tạo ra các dải đo khác nhau.
Tuy nhiên, chúng có độ chính xác thấp hơn 2 loại trên.
Phạm vi hoạt động rộng nhất từ -200

°

C đến 1750

°

C.

Cảm biến nhiệt độ dựa trên chất bán dẫn (Semiconductor):

Được kết hợp với các mạch tích hợp (IC).
Sử dụng hai điốt giống nhau có đặc tính điện áp nhạy cảm so với đặc tính dòng điện để đo sự thay đổi nhiệt độ.
Loại này cho độ chính xác thấp nhất trong 4 loại và phạm vi hoạt động cũng hẹp nhất từ -70

°

C đến 150

°

C.

temperature sensor là gì