Cảm biến nhiệt độ: Khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ, một phần quan trọng trong hệ thống đo lường và kiểm soát, chịu trách nhiệm đo lường sự biến đổi của nhiệt độ trong các đối tượng cần đo. Bài viết này sẽ đưa bạn đi khám phá cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại cảm biến nhiệt, cùng với ứng dụng và lưu ý khi sử dụng.

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ TE, gắn ống gió, ống nước
Cảm biến nhiệt độ TE, gắn ống gió, ống nước

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị đo lường được sử dụng để đo và theo dõi nhiệt độ của một vật liệu hoặc môi trường. Chúng có khả năng chuyển đổi biến đổi nhiệt độ thành một tín hiệu đo được, thường là điện trở, điện áp hoặc tần số, mà sau đó có thể được đọc và hiểu bởi các thiết bị đo lường hoặc hệ thống điều khiển.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ thường bao gồm các bộ phận quan trọng như:

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ
  1. Cảm biến:
    • Vật liệu dò nhiệt độ: Thường được làm từ kim loại như platinum (đối với RTD) hoặc các hợp kim kim loại khác (đối với thermocouples).
    • Đầu nóng và đầu nguồn: Là các phần của cảm biến nơi nhiệt độ được đo.
  2. Dây kết nối:
    • Số lượng dây: Có thể có 2, 3 hoặc 4 dây, tùy thuộc vào loại cảm biến và yêu cầu đo đạc cụ thể.
    • Chất liệu dây: Thường là kim loại dẫn điện tốt, như đồng.
  3. Chất cách điện:
    • Mục đích: Ngăn chặn đoản mạch và cung cấp cách điện giữa các dây nối và vỏ bảo vệ.
    • Chất liệu: Các loại nhựa cách điện thường được sử dụng.
  4. Chất làm đầy:
    • Mục đích: Làm đầy các khoảng trống và cung cấp cơ động cho các thành phần bên trong cảm biến.
    • Chất liệu: Thường là bột alumina hoặc các chất làm đầy khác.
  5. Lớp vỏ:
    • Mục đích: Bảo vệ các thành phần nội bộ của cảm biến khỏi yếu tố môi trường và tác động bên ngoài.
    • Chất liệu: Thường là vật liệu chống nhiệt độ và chống ăn mòn, như thép không gỉ.
  6. Đầu kết nối:
    • Vật liệu: Thường được làm từ vật liệu cách điện để ngăn chặn nguy cơ đoản mạch.
    • Bảng mạch: Chứa các thành phần điện tử cần thiết để chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến thành giá trị nhiệt độ đọc được.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ, với nguyên lý hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của kim loại theo nhiệt độ, đã đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau. Bằng cách đo và ghi lại sự biến động của điện trở, chúng ta có thể chính xác đo lường và kiểm soát nhiệt độ trong các quá trình sản xuất, quản lý môi trường, và nhiều ứng dụng khác.

Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ
Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ

Các loại cặp nhiệt độ, chẳng hạn như loại E, J, K, R, S, T, được phát triển để đáp ứng yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Ví dụ, loại K được sử dụng rộng rãi với phạm vi đo từ -270°C đến 1,370°C, làm cho nó phù hợp cho nhiều môi trường công nghiệp và nghiên cứu.

Loại R và S, chế tạo từ platinum và rhodium, được ưa chuộng trong các ứng dụng đo nhiệt độ cao. Điều này bởi vì chúng giữ được độ chính xác và ổn định ở nhiệt độ lên đến 1,600°C, làm cho chúng lựa chọn lý tưởng trong ngành công nghiệp luyện kim và gia công kim loại.

Các ứng dụng của cảm biến nhiệt độ không chỉ giới hạn trong lĩnh vực công nghiệp, mà còn mở rộng đến y tế, nghiên cứu khoa học, và thậm chí trong các sản phẩm tiêu dùng như nhiệt kế điện tử. Điều này thể hiện sự quan trọng và đa dạng của công nghệ này trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Phân loại cảm biến nhiệt độ

Hiện nay có nhiều cảm biến nhiệt độ được sản xuất và có 4 loại được sử dụng phổ biến sau:

  • Cặp nhiệt điện: Cặp nhiệt điện thường được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt như công nghiệp và sản xuất. Chúng không chỉ độ chính xác cao mà còn có khả năng chống ảnh hưởng từ tạp âm và tia nhiễu từ môi trường xung quanh.Các loại phổ biến như K, J, T, R, E, S, N, và B đều có đặc điểm và ưu điểm riêng, từ đó đáp ứng đa dạng các yêu cầu đo đạc.
  • Đầu dò điện trở: Đầu dò điện trở thường được ưa chuộng trong các ứng dụng yêu cầu sự chính xác cao và đo lường ổn định trong khoảng nhiệt độ rộng.Với khả năng đo nhiệt độ từ -270°C đến +850°C, chúng thích hợp cho nhiều ứng dụng từ ngành sản xuất đến nghiên cứu khoa học.
  • Nhiệt điện trở:Nhiệt điện trở là giải pháp chi phí thấp và linh hoạt cho các ứng dụng cần độ chính xác
  • Cảm biến bán dẫn: Cảm biến bán dẫn là lựa chọn hiện đại, với khả năng đo chính xác và ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -55°C đến +150°C. Chúng thường được tích hợp trong các hệ thống tự động và có độ tuyến tính cao, làm cho chúng lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp và điều khiển tự động.

Ngoài ra, còn nhiều loại cảm biến nhiệt độ khác nhau như cảm biến hồng ngoại, tiếp xúc từ xa đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các lĩnh vực cần đo lường từ xa và trong điều kiện môi trường đặc biệt. Điều này thể hiện sự đa dạng và phong phú của công nghệ đo nhiệt độ hiện đại.

Sản phẩm cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ gió STD.334 (4-20mA)

Cảm biến nhiệt độ ống gió STD.334 (4-20mA) (duct temprature sensor) là cảm biến nhiệt độ đường ống gió được sử dụng để phát hiện nhiệt độ và hiển thị trong ống gió Loại cảm biến: 4-20mA Vật liệu: nhựa, chất liệu ABS. Hãng sx: Sense & Control Xuất xứ: Turkey Bảo hành 18 tháng…

Cảm biến nhiệt độ phòng STR.33 (4-20mA)

Cảm biến nhiệt độ trong phòng STR.33 (4-20mA) (Room temprature sensor) là cảm biến nhiệt độ đường ống gió được sử dụng để phát hiện nhiệt độ và hiển thị trong phòng Loại cảm biến: 4-20mA Vật liệu: nhựa, chất liệu ABS. Hãng sx: Sense & Control Xuất xứ: Turkey Bảo hành 18 tháng Đổi…

Cảm biến nhiệt độ trong nhà THERMASGARD® RTM 1

Cảm biến nhiệt độ trong nhà THERMASGARD® RTM 1 với đầu ra thụ động, vỏ bọc trang nhã làm bằng nhựa, hoặc thép không gỉ. Loại cảm biến: PT1000 Kiểu kết nối: 2 dây, 3 dây. Phạm vi đo: –30…+70 °C. Vật liệu: nhựa, chất liệu ABS, màu trắng tinh khiết (tương tự RAL 9010). Nhà sản…


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.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *