Đang tải... (xem toàn văn)
Cảm biến đo nhiệt độ cảm biến nhiệt điện trởCảm biến đo nhiệt độ cảm biến nhiệt điện trởCảm biến đo nhiệt độ cảm biến nhiệt điện trởCảm biến đo nhiệt độ cảm biến nhiệt điện trởCảm biến đo nhiệt độ cảm biến nhiệt điện trở
Cảm biến đo nhiệt độ: Định nghĩa: - Cảm biến gì? Cảm biến thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nh ận,…các đại l ượng v ật lý không điện thành tín hiệu điện Ví dụ: Nhiệt độ đại lượng không liên quan đến điện phải chuyển đại l ượng khác ( điện trở, điện áp ) để phù hợp với cấu điện t Nguyên lý hoạt động cảm biến đo nhiệt độ: - - - Tùy vào loại cảm biến mà có nguyên lý làm viêc khác nhau, giống Đó Nhiệt độ từ môi tr ường cảm biến hấp thu, tùy theo cấu c cảm biến biến đại lượng nhiệt thành đại lượng điện Nh yếu tố quan trọng “ nhiệt độ môi trường cần đo” “nhiệt độ cảm nhận cảm biến” Cụ thể điều là: Các loại cảm biến mà bạn trông thấy vỏ bảo vệ, ph ần tử cảm biến nằm bên vỏ ( bán dẫn, lưỡng kim….) việc đo có xác hay không tùy thuộc vào việc truy ền nhi ệt t môi trường vào đến phần tử cảm biến tổn thất ( yếu tố định giá cảm biến nhiệt ) Một nguyên tắc đặt là: Tăng cường trao đổi nhiệt cảm biến môi trường cần đo Các phận cảm biến đo nhiệt độ: Phần tử cảm nhận: vật liệu có đặc tính thay đổi theo nhiệt độ Đầu kết nối: kết nối phần tử cảm nhận mạch điện tử bên ngoài, có nhiệt dẫn suất điện trở nhỏ Vỏ bọc bảo vệ: phân cách phần tử cảm nhận với môi trường, có nhiệt trở thấp cách điện tốt, chịu ẩm chống ăn mòn tốt A PHÂN LOẠI CẢM BIẾN NHIỆT - Cặp nhiệt điện ( Thermocouple ) Nhiệt điện trở ( RTD-resitance temperature detector ) Thermistor Bán dẫn ( Diode, IC ,….) - Ngoài có loại đo nhiệt không tiếp xúc ( hỏa kế- Pyrometer ) Dùng hồng ngoại hay lazer A.1 CẶP NHIỆT ĐIỆN ( Thermocouples ) - - - - Cấu tạo: Gồm chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính đ ầu Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho sức điện động thay đ ổi ( mV) Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nh ớt máy nén,… Gồm dây kim loại khác hàn dính đầu gọi đ ầu nóng ( hay đầu đo), hai đầu lại gọi đầu lạnh ( đ ầu chu ẩn ) Khi có chênh lệch nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh phát sinh sức điện động V đầu lạnh Một vấn đề đặt phải ổn định đo nhiệt độ đầu lạnh, điều tùy thuộc lớn vào ch ất liệu Dây cặp nhiệt điện không dài để nối đến điều ển, y ếu tố dẫn đến không xác chổ này, để giải điều phải bù trừ cho ( offset điều khiển ) Hình ảnh cặp nhiệt độ: A.2 THERMISTOR: - Cấu tạo: Làm từ hổn hợp oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,… - Nguyên lý: Thay đổi điện trở nhiệt độ thay đổi Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp Thường dùng: Làm chức bảo vệ, ép vào cuộn dây động c ơ, mạch điện tử - Thermistor cấu tạo từ hổn hợp bột ocid Các bột đ ược hòa trộn theo tỉ lệ khối lượng định sau nén ch ặt nung nhiệt độ cao Và mức độ dẫn điện hổn h ợp thay đổi nhiệt độ thay đổi Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ Thường dùng loại NTC Thermistor tuyển tính khoảng nhiệt độ định 50150D.C người ta dùng để dùng làm cảm biến đo nhi ệt Ch ỉ sử dụng mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt, bác nhà ta thường gọi Tẹt-mít Cái Block lạnh có vài gắn chặt vào cuộn dây động Lưu ý sử dụng: Tùy vào nhiệt độ môi trường mà chọn Thermistor cho thích hợp, lưu ý hai loại PTC NTC (gọi nôm na th ường đóng/ th ường hở ) Có thể test dễ dàng với đồng hồ VOM - - - - Nên ép chặt vào bề mặt cần đo Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ Vì biến thiên điện trở nên không quan tâm chiều đấu dây Hình ảnh thermistor: A.4 BÁN DẪN - - Cấu tạo: Làm từ loại chất bán dẫn Nguyên lý: Sự phân cực chất bán dẫn bị ảnh hưởng nhiệt độ 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, bền Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng thiết bị đo, b ảo vệ mạch điện tử Tầm đo: -50