Cảm biến nhiệt độ là gì

Cảm biến nhiệt độ là gì? Đây là một thiết bị được sử dụng để đo nhiệt độ trong nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau. Và cũng có nhiều loại cảm biến khác nhau tương ứng với mỗi loại mỗi loại thì sản phẩm sử dụng công nghệ và nguyên tắc khác nhau để đo nhiệt độ.

1 Cảm biến nhiệt độ là gì

Cảm biến nhiệt độ là gì? Tên tiếng anh là temperature sensor.

Như đã nói qua ở trên, đây là một thiết bị dùng để đo nhiệt độ, có thể là nhiệt độ không khí, nhiệt độ chất lỏng hoặc nhiệt độ của chất rắn. Nói một cách cụ thể hơn là một thiết bị điện tử đo nhiệt độ của môi trường và chuyển dữ liệu đầu vào thành dữ liệu điện tử để ghi lại, theo dõi hoặc báo hiệu sự thay đổi nhiệt độ.

Mà nguyên lý hoạt động của sản phẩm này chỉ có một, là thiết bị để đo các chỉ số nhiệt độ thông qua các tín hiệu điện. Cảm biến được tạo thành từ hai kim loại, tạo ra điện áp hoặc điện trở khi nó nhận thấy sự thay đổi nhiệt độ.

Tìm hiểu thêm công tắc nhiệt độ là gì?

2 Phân loại  cảm biến nhiệt độ

Để biết hơn về cảm biến nhiệt độ là gì, chúng ta đi vào tìm hiểu về các loại cảm biến.

Có nhiều loại cảm biến nhiệt độ khác nhau. Tuy nhiên, thiết bị này được chia làm hai loại chính. Một số cảm biến nhiệt độ yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với đối tượng vật lý đang được theo dõi (cảm biến nhiệt độ tiếp xúc), trong khi những cảm biến khác đo gián tiếp nhiệt độ của đối tượng (cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc).

Các loại cảm biến nhiệt độ tiếp xúc

♣ Contact Temperature Sensor

♣ Kiểu cảm biến nhiệt độ này bắt buộc phải tiếp xúc vật lý với đối tượng được cảm biến và sử dụng dẫn truyền để theo dõi những thay đổi về nhiệt độ. Thiết bị có thể được sử dụng để phát hiện chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí trong một phạm vi nhiệt độ rộng.

Các loại cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc

♣ Non-contact Temperature Sensor

♣ Còn loại cảm biến này được sử dụng đối lưu và bức xạ để theo dõi sự thay đổi của nhiệt độ. Sản phẩm có thể được sử dụng để phát hiện chất lỏng và khí phát ra năng lượng bức xạ khi nhiệt tăng lên và lạnh lắng xuống đáy theo dòng đối lưu hoặc phát hiện năng lượng bức xạ được truyền từ một vật thể dưới dạng bức xạ hồng ngoại (mặt trời).

3 Bộ phận cảm biến nhiệt – chia làm 2 loại chính

Với kiểu nhiệt kế này, để có thể cảm biến nhiệt độ thành tín hiệu đến và truyền tới màn hình quan sát hệ thống của bạn cần phải có bộ phận cảm biến nhiệt. Vậy các loại cảm biến nhiệt của cảm biến nhiệt độ là gì?

Bộ phận này có 2 kiểu, là cặp nhiệt điện và nhiệt điện trở.

Cặp nhiệt điện sử dụng hai dây dẫn, được tạo thành từ các kim loại khác nhau được nối ở cuối để tạo thành một mối nối. Khi mối nối này chịu nhiệt, một điện áp được tạo ra tỷ lệ thuận với nhiệt độ đầu vào. Chúng rất linh hoạt vì các kết hợp kim loại khác nhau cho phép tạo ra các phạm vi đo khác nhau; tuy nhiên, chúng thiếu độ chính xác tốt của NTC và RTD khiến chúng kém chính xác nhất.

Các cặp nhiệt điện thường không đắt vì thiết kế và vật liệu của chúng rất đơn giản. Loại cảm biến nhiệt độ tiếp xúc khác được gọi là nhiệt điện trở.

Nhiệt điện trở có thể có kích thước rất nhỏ. Chúng bao gồm một phần tử cảm biến có thể bằng thủy tinh hoặc phủ epoxy và có 2 dây để chúng có thể được kết nối với một mạch điện. Họ đo nhiệt độ bằng cách đo sự thay đổi điện trở của dòng điện. Có hai loại nhiệt điện trở chính: Hệ số nhiệt độ âm (NTC) và Hệ số nhiệt độ dương(PTC). Nhiệt điện trở chính xác hơn cặp nhiệt điện (có khả năng đo trong khoảng 0,05-1,5 độ C ) và chúng được làm bằng gốm sứ hoặc polyme.

RTD  – Máy dò nhiệt độ điện trở về cơ bản là bản sao kim loại của nhiệt điện trở. Và chúng là loại cảm biến nhiệt độ chính xác nhất và đắt tiền nhất. Chúng được kết nối với một mạch theo cách tương tự như nhiệt điện trở nhưng chúng có phạm vi nhiệt độ rộng hơn nhiều và có thể đo nhiệt độ khắc nghiệt.

Đầu dò nhiệt độ là một loại cảm biến nhiệt độ rất phổ biến và đa dạng. Chúng bao gồm một điện trở nhiệt, một cặp nhiệt điện hoặc phần tử cảm biến RTD và có thể được kết thúc bằng một đầu đấu dây. Tất cả ba loại cảm biến có thể được sản xuất thành nhiều loại vỏ khác nhau – cổ phiếu và đặt riêng. Điều này cho phép tiện ích nâng cao, có thể trải dài trên vô số môi trường và phương tiện khác nhau mà chúng gặp phải.

4 Ưu điểm cặp nhiệt điện và nhiệt điện trở của cảm biến nhiệt độ là gì

Ưu và nhược điểm bộ phận cảm biến nhiệt của cảm biến nhiệt độ là gì?

5 Ứng dụng trong nhiều ngành công nghiêp

Các loại hệ thống được ứng dụng của cảm biến nhiệt độ là gì?

Thiết bị được sử dụng để đo nhiệt độ trong nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau. Thậm trí nếu để ý một chút, quý khách có thể thấy sự hiện diện của sản phẩm trong cả cuộc sống hàng ngày và các hệ thống công nghiệp.

Một số ví dụ ứng dụng tiêu biểu là;

♣ Ứng dụng công nghiệp – Giám sát máy móc và môi trường khác nhau, nhà máy điện, sản xuất.

♣ Ứng dụng khoa học và phòng thí nghiệm – Giám sát khoa học và công nghệ sinh học.

♣ Ứng dụng y tế – Theo dõi bệnh nhân, thiết bị y tế, phân tích khí, ống thông tim pha loãng nhiệt, máy làm ẩm, ống thông khí, nhiệt độ dịch lọc máu.

♣ Motorsport – Các phép đo khí thải, nhiệt độ không khí đầu vào, nhiệt độ dầu và nhiệt độ động cơ.

♣ Thiết bị gia dụng – Thiết bị nhà bếp (lò nướng, ấm đun nước, v.v.) cũng như hàng trắng.

♣ Ứng dụng HVAC – Các thiết bị thông gió sưởi ấm và điều hòa không khí thương mại hoặc thuần hóa.

♣ Transit – Xe tải và xe tải lạnh.

6 Hướng dẫn lựa chọn cảm biến nhiệt độ phù hợp với hệ thống của bạn

Cách để lựa chọn cảm biến nhiệt độ là gì? Quý khách cần phải để ý đến 3 yếu tố chính sau đây để lựa chọn thiết bị đo phù hợp.

Phạm vi nhiệt độ – Các cảm biến nhiệt độ khác nhau có thể đo các phạm vi khác nhau và có thể chính xác hơn trong một phạm vi nhất định. Đảm bảo bạn kiểm tra phạm vi của cảm biến nhiệt độ và phạm vi dự kiến ​​của ứng dụng trước khi mua. Phạm vi của cảm biến nhiệt độ phải có sẵn trên biểu dữ liệu.

Độ chính xác và tính ổn định – Ứng dụng của bạn có thể yêu cầu một mức độ chính xác nhất định; cặp nhiệt điện có phương sai cao hơn về độ ổn định lâu dài so với nhiệt điện trở và RTD, vì vậy đây là điều cần lưu ý. Cảm biến nhiệt độ có độ chính xác cao nhất có xu hướng là nhiệt điện trở NTC tráng thủy tinh.

Kích thước – Không gian có sẵn trong ứng dụng sẽ ảnh hưởng đến loại cảm biến nhiệt độ được chọn. Nếu không gian bị hạn chế, thì sẽ cần một thiết bị nhỏ hơn. Kiểu đóng gói cũng rất quan trọng vì điều này sẽ xác định cách cảm biến nhiệt độ được kết nối với ứng dụng và cách đo nhiệt độ.