Các Loại Cảm Biến Nhiệt Độ

Các loại cảm biến đo nhiệt độ. Cảm biến đo nhiệt độ là gì? cảm biến nhiệt độ PT100 là gì?. Có bao nhiêu loại cảm biến đo nhiệt độ?. Báo giá của cảm biến nhiệt độ là bao nhiêu?. Ứng dụng của các cảm biến đo nhiệt độ trong ngành công nghiệp như thế nào?

Cảm biến nhiệt độ là thiết bị dùng để cảm nhận sự biến đổi về nhiệt độ của đại lượng vật lý không có tín chất điện (nhiệt độ, áp suất, lưu lượng,…); cần đo thành các đại lượng ( thường mang tính chất điện) có thể đo và xử lý được

Nhiệt độ là đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệt của vật chất; ảnh hưởng rất lớn đến nhiều tính chất của vật và đo nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. 

Cảm biến nhiệt độ được phân loại thành nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Do đó để hiểu rõ hơn về từng loại, tôi sẽ giới thiệu cho các bạn biết thêm về những phân loại của cảm biến nhiệt độ.

Hình 1: Các Loại Cảm Biến Nhiệt Độ

Các Loại Cảm Biến Đo Nhiệt Độ Loại Nhiệt Điện Trở.( Loại Cảm Biến Nhiệt Độ RTD).

Cảm Biến Nhiệt Độ  RTD Loại Dây:

Hình 2: Cảm Biến Nhiệt Độ RTD Loại Dây (RLM)

Nguyên Lý Hoạt Động:

Nguyên tắc hoạt động của cảm biến nhiệt độ loại điện trở kháng kim loại; thường gọi là cảm biến nhiệt điện trở. Cảm biến đo nhiệt độ hoạt động dựa trên sự biến đổi của điện trở của kim loại như nhiệt độ mà nó chịu sự thay đổi. Có nghĩa là khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm thay đổi điện trở nhiệt trong cảm biến với tín hiệu là ohm (Ω).

Cảm Biến Nhiệt Độ RTD Loại Dây Có Nhiều Loại: PT100 và PT500, PT1000, Ni100,…

• PT100: có nghĩa là ở nhiệt độ 0ºC có điện trở là 100Ω, PT là viết tắt của vật liệu nhiệt điện trở là ” Platinum“
• PT500: có nghĩa là ở nhiệt độ 0ºC có điện trở là 500Ω
• Tương tự cho cảm biến nhiệt độ Ni100, Ni là viết tắt của vật liệu nhiệt điện trở là ” Niken“.

Trong lĩnh vực công nghiệp, vật liệu được sử dụng nhiều nhất là bạch kim và niken; nhờ vào điện trở suất và độ ổn định cao. Cho phép nhận sản xuất nhiệt điện có khả năng tái sản xuất cao, kích thước nhỏ và có đặc tính động tuyệt vời.

Việc đo nhiệt độ được thực hiện với các nhiệt độ ổn định; chính xác hơn và đáng tin cậy hơn so với các cảm biến khác.

• Cảm biến nhiệt độ kim loại niken được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn DIN 43760 của Đức. Trái với Platinum, Niken có hệ số nhiệt độ cao hơn, bù lại thì có điện trở suất thấp hơn làm cho độ nhạy của nó tương đương với độ nhạy nhiệt platinum.
• Khả năng oxi hóa kém nên phạm vi sử dụng của cảm biến nhiệt độ kim loại niken bị hạn chế ở nhiệt độ từ -100ºC e + 200ºC.
• Đa số các cam bien nhiet do RTD thường có 3 dây, tuy nhiên có loại cảm biến nhiệt độ chỉ có 2 dây.

Thông Số Kỹ Thuật Của Cảm Biến Nhiệt Độ RTD Loại Dây

• Dãy đo nhiệt độ: từ 0ºC đến Max 400ºC
• Chiều dài que đo: 30mm, 50mm, 100mm, 200mm.
• Loại kết nối: kết nối ren hoặc tiếp xúc.
• Đường kính của que đo: 4mm, 6mm, 8mm
• Dây ra tín hiệu: 2 dây, 3 dây, 4 dây

Cấu Tạo Của Cảm Biến Nhiệt Độ RTD Loại Dây

Các loại cảm biến đo nhiệt độ PT100 đều giống nhau về cấu tạo nhưng chia làm hai loại là PT100 đơn và PT100 đôi; (2 cảm biến PT100 trong cùng 1 cảm biến). Do đó, có thể dễ gây ra sự nhầm lẫn giữa PT100 2 dây đơn và PT100 4 dây. Vì thế, nhà sản xuất sẽ đánh dấu màu dây để chúng ta có thể phân biệt giữa 2 loại này.

Hình 3: Hình sơ đồ cấu tạo của cảm biến đo nhiệt độ PT100 loại 2 dây, 3 dây, 4 dây

Hình 4: Hình Cấu Tạo Và Màu Dây Của Cảm Biến Nhiệt Độ PT100

Cảm Biến Đo Nhiệt Độ RTD Củ Hành

Hình 5: Cảm Biến Nhiệt Độ RTD PT100 Loại Củ Hành

Nguyên lý hoạt động:

Các loại cảm biến đo nhiệt độ RTD nhiệt điện trở hoạt động dựa trên sự thay đổi giá trị của điện trở. Khi nhiệt độ ở 0ºC tương đương điện trở là 100Ω. Giá trị của điện trở và giá trị nhiệt độ của cảm biến luôn thay đổi tỉ lệ thuận với nhau. Các dãy đo nhiệt độ tùy thuộc vào nhà sản xuất và chất lượng của vật liệu; dãy đo nhiệt độ thường trong khoảng từ -200ºC đến 650ºC.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt điện trở RTD loại củ hành

Hình 6: Hình cấu tạo của cảm biến nhiệt độ RTD loại củ hành

Cảm biến nhiệt độ RTD loại củ hành thường có 6 phần:

1. Thanh điện trở của cảm biến; cấu tạo từ vật liệu Platinum sử dụng cho cảm biến nhiệt độ loại PT100. Vật liệu Niken cho cảm biến nhiệt độ Ni. Đây là phần nhạy cảm mang yếu tố quyết định đến chất lượng của cảm biến. Nếu vật liệu chất lượng kém thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động chính xác của toàn bộ cảm biến. 
2. Dây kết nối của cảm biến nhiệt độ; có 3 loại là cảm biến nhiệt độ 2 dây, 3 dây và 4 dây hoặc cảm biến đôi 6 dây, 8 dây. Vật liệu dây phụ thuộc vào điều kiện sử dụng đầu dò.
3. Chất cách điện: Chất cách điện được sử dụng là gốm có tác dụng ngăn các mạch ngắn; và cách điện giữa dây kết nối với vỏ bảo vệ.
4. Chất làm đầy hay chất độn: bao gồm bột alumina cực kỳ mịn đẹp; dùng để lắp đầy bất kỳ khoảng trống nào nhằm bảo vệ cảm biến không bị rung động.
5. Vỏ cảm biến: vỏ cảm biến để bảo vệ thanh điện trở và dây kết nối của cảm biến. Vỏ cảm biến là nơi tiếp xúc trực tiếp với môi trường cần đo như: nước, dầu, hóa chất, môi chất có tính ăn mòn,.. Nên chúng thường được cấu tạo từ các vật liệu inox 304, 306L; với kích thước phù hợp để hoạt động hiệu quả trong môi trường cần đo.
6. Đầu kết nối của cảm biến: đầu kết nối chứa bảng đầu cuối làm bằng vật liệu cách nhiệt ( gốm sứ); cho phép kết nối điện của cảm biến.

Ứng dụng của cảm biến RTD loại củ hành: thường được sử dụng trong các lò đốt nhiên liệu từ nhiệt độ dưới 650 ºC.

Cảm Biến Nhiệt Độ Cặp Nhiệt Điện. Còn Gọi Là Thermocouple

Cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện bao gồm một mạch điện; được hình thành bởi 2 dây dẫn kim loại của các kim loại khác nhau được hàn lại với nhau ở 2 đầu.

Hình 7: Hình cấu tạo của cảm biến cặp nhiệt điện loại K

Cấu Tạo Của Cảm Biến Cặp Nhiệt Điện

Các loại cảm biến đo nhiệt độ cặp nhiệt điện; có cấu tạo tương tự như cảm biến nhiệt độ RTD; nhưng chỉ khác nhau là cảm biến cặp nhiệt điện được cấu tạo từ 2 vật liệu kim loại khác nhau.

Nguyên Lý Hoạt Động

Cặp nhiệt điện gồm các hợp kim chứa Niken. Khi có sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh cảm biến; sẽ tạo ra dòng điện được tính bằng mV (milivon).

Ứng dụng

Cảm biến cặp nhiệt điện có thể đo được ở nhiệt độ cao từ 650º – 1000ºC như can nhiệt loại K, S, R,..

Cảm Biến Đo Nhiệt Độ Thermocouple loại dây

Hình 8: Cấu tạo của cảm biến Thermocouple loại dây

Ứng dụng: Cảm biến nhiệt độ Thermocouple loại dây được dùng để đo nhiệt độ ở những khu vực nhỏ hẹp; trong môi trường nhiệt độ cao  từ 400ºC trở xuống.

Bài viết này là một số chia sẽ về các loại cảm biến nhiệt độ, mong rằng các bạn có thể hiểu thêm về cảm biến nhiệt độ. Công Ty Hưng Phát chân thành cảm ơn các bạn đã xem trang website của chúng tôi. Khi quý khách có nhu cầu mua các loại cảm biến áp suất nước, các loại đồng hồ áp suất, thiết bị kỹ thuật hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ tư vấn về sản phẩm.

Bài viết tham khảo : Đầu dò nhiệt độ PT100

Mọi chi tiết xin liên hệ : 

Nguyễn Long Hội

Số Điện Thoại : 0939.266.845 (Zalo)

Email : hoi.nguyen@huphaco.vn

Web : prosensor.vn