Cảm biến nhiệt độ Nhóm 2 : Nguyễn Xuân Kham Nguyễn Thành Đạt Mai Ngọc Lệnh Đinh Hữu Huy Nội Dung :  Khái quát chung  Một số loại cảm biến nhiệt độ • Cảm biến nhiệt điện trở • Cảm biến cặp nhiệt ngẫu • Một số loại cảm biến khác  Cảm biến nhiệt độ ứng dụng trong thực tế Khái quát chung :  Nhiệt độ là một trong những đại lượng quan trọng được quan tâm nhất vì nó có vai trò quyết định trong nhiều tính chất của vật chất  Nhiệt độ là một đại lượng gia tăng nên để đo được giá trị chính xác của nó là không hề đơn giản  Thang nhiệt độ gồm có :  Thang nhiệt động học tuyệt đối ( K )  Thang nhiệt độ Celsius ( 0 C )  Thang nhiệt độ Fahienheit ( 0 F ) Biểu thức quan hệ giữa các thang nhiệt độ Khái quát chung :  Các phương pháp đo nhiệt độ • Phương pháp quang ( phân tích quang phổ ) • Phương pháp cơ ( sử giãn nở của vật chất ) • Phương pháp điện ( sự phụ thuộc của các đại lương điện vào nhiệt độ) Các loại cảm biến nhiệt độ : Cảm biến là gì ? Cảm biến là thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành các tín hiệu điện  Cảm biến nhiệt điện trở  Cảm biến cặp nhiệt ngẫu  Các loại cảm biến khác Cảm biến nhiệt điện trở  Nhiệt điện trở là điện trở thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của nó : R T = f(t 0 ) đo R T có thể suy ra nhiệt độ  Nhiệt điện trở được chia thành : • Nhiệt điện trở kim loại • Nhiệt điện trở bán dẫn Đường đặc tính : Nhiệt điện trở kim loại :  Sử dụng các kim loại nguyên chất (Pt; Cu; Ni) với hệ số nhiệt điện trở càng lớn càng tốt  Điện trở kim loại(RTD) theo nhiệt độ : R T =R o (1+at+bt 2 +ct 3 )  Với Pt : a= 3,940 . 10 -3 / o C b= -5,8 . 10 -7 / o C 2 c=0 : t= 0 600 o C  Với Cu (-50 200 o C) : a= 4,27 . 10 -3 / o C phạm vi sử dụng với độ chính xác không cao nên b,c không đáng kể . Đặc tính đo :  Dải đo : để đo những nhiệt độ từ -50 o C  600 o C thường sử dụng nhiệt điện trở . • Pt – 100 (Platin 100Ω ở 0 o C):từ -260 o C 1400 o C • Cu – 100 (Đồng 100Ω ở 0 o C) : < 180 o C • Ni – 100 (Nikel 100Ω ở 0 o C) : -195 o C  260 o C  Độ nhạy cao: Với Pt là 4.10 -4 / o C Với Ni là 5.10 -3 / o C  Thời gian đáp ứng chậm  Độ thay đổi điện trở nhỏ. Mạch đo Rx=R+∆R : là điện trở của cảm biến. R1=R3 R2=R4 Điện áp ngõ ra mạch đo: [...]... trở âm • Cấu tạo: Fe2O3; Zn2TiO4; MgCr2O4 TiO2,… • Ứng dụng: Khi làm việc với dòng điện bé, NTC được dùng làm thiết bị đo nhiệt độ PTC: • PTC (Positive Temperature Coefficent) là nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở dương • Cấu tạo: Ba2CO3, StO, TiO được ép và nungở nhiệt độ cao • Ứng dụng: Cảm biến có độ nhạy cao dùng đo nhiệt độ trong cuộn stato Cảm biến cặp nhiệt ngẫu : Nguyên lí : hiệu ứng Seebeck... nên có thể đo nhiệt độ ở từng điểm của đối tượng đo và tăng tốc độ đáp ứng Cặp nhiệt cung cấp suất điện động nên khi đo không có dòng điện chạy qua, do đó không có hiệu ứng đốt nóng Mỗi loại cặp nhiệt có có dải nhiệt độ làm việc khác nhau từ -27 0 oC o đến 27 00 C , đây là ưu điểm so với nhiệt kế điện trở Độ nhạy nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ: • o o Cặp nhiệt Fe/Constantan: S(0 C) = 52, 9 µV/ C o o... cao, nhiệt điện trở được ứng dụng để phát hiện biến thiên nhiệt độ rất nhỏ (khoảng 10 -410-3K) Để đo nhiệt độ thấp, ta sử dụng các nhiệt điện trở có điện trở thấp ở 25 oC (50 100Ω) Để đo nhiệt độ cao, cần phải sử dụng những nhiệt điện trở có điện trở cao ở 25 oC(100 ÷ 500Ω) Phân loại NTC: • NTC (Negative Temperature Conficient) là nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm • Cấu tạo: Fe2O3; Zn2TiO4;... chúng là dựa trên mức độ phân cực của các lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ môi trường • • • • Ưu điểm: Rẽ 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: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạch điện tử Tầm đo: -50 . Cảm biến nhiệt độ Nhóm 2 : Nguyễn Xuân Kham Nguyễn Thành Đạt Mai Ngọc Lệnh Đinh Hữu Huy Nội Dung :  Khái quát chung  Một số loại cảm biến nhiệt độ • Cảm biến nhiệt điện trở • Cảm biến. điện vào nhiệt độ) Các loại cảm biến nhiệt độ : Cảm biến là gì ? Cảm biến là thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành các tín hiệu điện  Cảm biến nhiệt điện. trở  Cảm biến cặp nhiệt ngẫu  Các loại cảm biến khác Cảm biến nhiệt điện trở  Nhiệt điện trở là điện trở thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của nó : R T = f(t 0 ) đo R T có thể suy ra nhiệt