Cảm biến nhiệt độ RTD

Cảm biến nhiệt độ RTD (Ressistance Temperature Detector) là một loại cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện trở theo nhiệt độ. RTD Pt100, với Pt là viết tắt của platinum, là một trong những cảm biến nhiệt độ công nghiệp phổ biến nhất.

Khái niệm cảm biến nhiệt độ RTD

Cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detectors) là một trong những loại cảm biến nổi bật trong ngành công nghiệp. Nguyên tắc hoạt động của RTD dựa trên sự thay đổi điện trở của nó khi nhiệt độ xung quanh thay đổi. Khi nhiệt độ tăng lên hoặc giảm xuống, điện trở của RTD biến đổi theo một hệ số nhiệt trở đặc trưng của vật liệu.

Sự thay đổi này trong điện trở tạo ra một hiệu điện thế hoặc dòng điện tương ứng. Thông tin về nhiệt độ được truyền tải thông qua hiệu điện thế hoặc dòng điện này và sau đó được đo và hiển thị bởi các thiết bị đo nhiệt độ.

Các cảm biến nhiệt độ RTD thường sử dụng vật liệu kim loại như platinum, với RTD Pt100 là một trong những loại phổ biến nhất. Vật liệu này được chọn vì có độ ổn định và độ chính xác cao trong quá trình đo nhiệt độ.

Cảm biến RTD thường được ưa chuộng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và ổn định cao như trong ngành công nghiệp và các hệ thống kiểm soát nhiệt độ. Hiệu suất đáng tin cậy của chúng làm cho chúng trở thành một lựa chọn phổ biến trong việc đo và kiểm soát nhiệt độ trong môi trường công nghiệp.

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ RTD PT100

Đầu dò cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 được cấu tạo từ 6 phần chính, mỗi phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình đo và truyền thông tin nhiệt độ. Dưới đây là mô tả chi tiết về các thành phần này:

1. Đầu dò nhiệt: Là thành phần chính của cảm biến, thường được làm bằng các kim loại như platinum hoặc nickel. Sự thay đổi điện trở của đầu dò nhiệt theo nhiệt độ chính là cơ sở cho quá trình đo.
2. Gốm cách điện: Được làm từ vật liệu gốm, có chức năng cách điện giữa các dây nối từ vỏ bọc bảo vệ. Điều này giúp ngăn ngừa nguy cơ dẫn điện không mong muốn và bảo vệ cảm biến khỏi các tác động bên ngoài.
3. Chất làm đầy: Bao gồm bột alumina được làm khô và đổ đầy vào cảm biến. Chất này giúp bảo vệ cảm biến khi gặp rung động và đảm bảo sự ổn định trong quá trình đo nhiệt độ.
4. Vỏ bảo vệ: Là phần tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt độ cần đo. Nó chịu trách nhiệm bảo vệ đầu dò cảm biến và dây tín hiệu khỏi tác động của môi trường nhiệt độ.
5. Ren kết nối: Có kích thước và loại ren nhất định như G1/2, G3/8, … Được sử dụng để cố định và lắp đặt cảm biến nhiệt độ vào môi trường đo.
6. Đầu củ hành: Thường được làm từ các vật liệu cách điện như nhựa, nhôm, hoặc gốm. Chức năng chính là cách điện và bảo vệ cảm biến và dây tín hiệu.
7. Dây tín hiệu: Kết nối với đầu dò cảm biến và có thể có 2, 3, hoặc 4 dây tùy thuộc vào loại đầu dò. Vật liệu của dây tín hiệu được lựa chọn phù hợp với từng loại đầu dò cụ thể.

Phân Loại Cảm Biến Nhiệt Độ RTD:

Cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detectors) được phân loại dựa trên số lượng dây dẫn và hình dáng, cung cấp các ưu điểm và ứng dụng khác nhau. Dưới đây là mô tả chi tiết về các loại phân loại này:

Phân loại dựa trên số lượng dây dẫn:

RTD 2 dây:

• Ưu điểm: Đơn giản và dễ sử dụng.
• Nhược điểm: Độ chính xác thấp hơn so với các loại khác do không có khả năng loại trừ lỗi năng lượng điện trở của dây dẫn.

RTD 3 dây:

• Ưu điểm: Phổ biến và có độ chính xác cao hơn so với RTD 2 dây. Loại trừ lỗi gây nên bởi năng lượng điện trở của những dây dẫn.
• Nhược điểm: Vẫn có một số giới hạn về độ chính xác.

RTD 4 dây:

• Ưu điểm: Cung cấp độ chính xác tối đa. Loại trừ hiệu ứng của năng lượng điện trở của dây dẫn.
• Nhược điểm: Phức tạp hơn và đòi hỏi chi phí cao hơn.

Phân loại dựa trên hình dáng:

Cảm biến nhiệt độ dạng đầu dò (head mounted):

• Thường được lắp đặt trực tiếp vào đầu dò nhiệt của thiết bị cần đo.
• Thuận tiện để thay thế và bảo trì.

Cảm biến nhiệt độ dạng dây dò:

• Dây dò linh hoạt và có thể đặt ở nhiều vị trí khác nhau.
• Phù hợp cho các ứng dụng cần theo dõi nhiệt độ tại nhiều điểm khác nhau.

Cảm biến nhiệt độ RTD được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và thí nghiệm nhờ vào sự đa dạng của các loại này.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Cảm Biến Nhiệt Độ RTD

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ RTD rất đơn giản và dựa trên sự thay đổi điện trở của vật liệu cảm biến khi nhiệt độ thay đổi. Một cảm biến RTD thông thường được làm từ các kim loại như platinum, đồng, hoặc niken, những chất liệu này có khả năng thay đổi điện trở theo hệ số nhiệt trở của chúng.

Khi nhiệt độ tại đầu đo của RTD biến đổi, điện trở của vật liệu cảm biến cũng thay đổi tương ứng. Điều này tạo ra một tín hiệu điện trở mới tại đầu kia của cảm biến. Quan trọng là giữa hai đầu dây kim loại của RTD, có một điện trở chính là điện trở của vật liệu đo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở này cũng tăng, và ngược lại.

Việc đo giá trị điện trở này được thực hiện bằng các phương pháp điện học. Sau đó, giá trị này được ánh xạ với giá trị nhiệt độ tương ứng thông qua các bảng chuẩn hoặc các biểu đồ calib hóa. Nhờ vào nguyên lý này, cảm biến RTD có thể cung cấp thông tin chính xác và độ tin cậy cao về nhiệt độ, làm cho chúng trở thành một phần quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ công nghiệp đến y tế.

Cấu tạo và sơ đồ đấu dây của cảm biến nhiệt độ Pt100

---

Để được tư vấn trực tiếp, quý khách vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin sau:
➢ Tư vấn bán hàng: 0904 777 528 / 0799 15 95 95 (call/zalo)
➢ Email: info@mtee.vn
TRỤ SỞ CHÍNH
Địa chỉ: 30/17A Đường Tam Bình, KP8, Phường Hiệp Bình Chánh, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
MST: 0314561574

Cảm ơn quý khách đã truy cập vào website MTEE.VN. Kính chúc quý khách nhận được những thông tin hữu ích và có những trải nghiệm tuyệt vời trên trang.