Tổng quan về cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ

Thiết bị đo nhiệt độ cảm nhận nhiệt độ tại một điểm hoặc khu vực cụ thể và cung cấp tín hiệu để theo dõi hoặc kiểm soát. Nhiều ứng dụng dựa vào kiểm soát nhiệt độ, bao gồm hệ thống HVAC, ứng dụng xử lý nhiệt sử dụng lò nướng hoặc lò nung, thiết bị đóng gói như máy bọc màng co và máy bôi keo, máy đùn và ép phun nhựa, v.v.

Các thiết bị đo nhiệt độ phổ biến nhất là cặp nhiệt điện trở, nhiệt điện trở và máy dò nhiệt điện trở (RTD). Các thiết bị này cung cấp đầu ra có thể được kết nối trực tiếp với đầu vào nhiệt độ trên bộ điều khiển hoặc với bộ khuếch đại để truyền đi xa hơn.

Các phần tử cảm biến nhiệt điện/Đầu dò

Cặp nhiệt điện hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck, một hiện tượng trong đó một điện áp nhỏ được tạo ra trên mối nối của hai kim loại không giống nhau khi tiếp xúc với một gradient nhiệt độ. Lượng điện áp được tạo ra bên trong cặp nhiệt điện rất nhỏ, thường là milivôn, và liên quan trực tiếp đến sự chênh lệch nhiệt độ trên mối nối. Có nhiều loại cặp nhiệt điện. Phổ biến nhất là J, K và T, chỉ định một phạm vi nhiệt độ cụ thể và mã màu dây để nhận dạng chúng.

Các phần tử cảm biến nhiệt điện trở/Đầu dò

Nhiệt điện trở là điện trở nhạy, phụ thuộc vào nhiệt độ được làm từ chất bán dẫn oxit kim loại. Đường cong mô tả mối quan hệ phi tuyến tính giữa điện trở và nhiệt độ. Sự kết hợp cụ thể của các oxit kim loại xác định các đặc tính điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ độc đáo của chúng.

Có hai loại nhiệt điện trở:
• Hệ số nhiệt độ âm (NTC): Đây là loại phổ biến nhất.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở NTC giảm.
• Hệ số nhiệt độ dương (PTC): Điện trở của chúng tăng theo nhiệt độ tăng
Nhiệt điện trở NTC vượt trội trong việc đo nhiệt độ chính xác do thời gian phản hồi nhanh của chúng. Ngay cả những biến động nhỏ về nhiệt độ cũng tạo ra sự thay đổi điện trở đáng kể, khiến chúng trở nên lý tưởng để theo dõi các quy trình quan trọng khi đó, việc kiểm soát nhiệt độ theo thời gian thực là điều cần thiết.
Thuật ngữ thông thường thể hiện các đặc điểm của thiết bị, ví dụ, nhiệt điện trở NTC 10k Loại 3 là nhiệt điện trở Hệ số nhiệt độ âm (NTC) có điện trở danh nghĩa là 10.000 ohm ở 25 °C.

Các phần tử cảm biến/đầu dò RTD

RTD có điện trở bên trong thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ. Chúng thường được làm từ một sợi dây rất mảnh quấn quanh lõi gốm hoặc thủy tinh, hoặc được tạo ra bằng công nghệ màng mỏng. Vì điện trở trong dây thay đổi theo nhiệt độ, nên nhiệt độ có thể được xác định bằng cách đo điện áp giảm trên điện trở. RTD có nhiều loại khác nhau. Loại phổ biến nhất là Pt100, được làm từ bạch kim đã được hiệu chuẩn thành 100 ohm ở 0 °C. Bạch kim là kim loại lý tưởng cho RTD vì tính ổn định, khả năng chống ăn mòn và điểm nóng chảy cao hơn. RTD rất phù hợp cho các ứng dụng lên đến khoảng 600 °F

Công tắc nhiệt độ

Công tắc nhiệt độ cung cấp khả năng giám sát và kiểm soát nhiệt độ đơn giản với thiết lập dễ dàng thông qua các nút điều chỉnh cơ học. Vỏ cực kỳ bền và không có bộ phận chuyển động làm cho các công tắc này rất đáng tin cậy. Công tắc chứa cả phần tử cảm biến và thiết bị điện tử để tương thích với các thiết bị điều khiển thông thường

Bộ truyền nhiệt độ

Bộ truyền nhiệt độ chấp nhận tín hiệu từ các thành phần cảm biến phổ biến và cung cấp đầu ra dòng điện lý tưởng để mở rộng tín hiệu đến bộ điều khiển. Vì tín hiệu đo nhiệt độ nhỏ và có thể ở phạm vi milivôn nên chúng rất dễ bị suy giảm và nhiễu điện khi truyền qua các đường dây dài. Bằng cách chuyển đổi tín hiệu milivôn được gửi từ đầu dò đo thành
tín hiệu ít bị ảnh hưởng hơn, bộ truyền nhiệt độ làm giảm tác động của nhiễu điện và ngăn ngừa sự suy giảm đơn lẻ để có các phép đo chính xác trên khoảng cách truyền dài. Bộ truyền nhiệt độ có sẵn cho nhiều loại cặp nhiệt điện và RTD và cung cấp một số tùy chọn lắp đặt

Nhiệt kế hồng ngoại

Nhiệt kế hồng ngoại xác định nhiệt độ bề mặt của một vật thể bằng cách đo bức xạ hồng ngoại phát ra. Các cảm biến này có thể đọc nhiệt độ của các vật thể không thể tiếp cận hoặc đang di chuyển mà không gặp khó khăn. Một tính năng thiết yếu của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là chúng cho phép cảm biến không tiếp xúc, ngăn ngừa ô nhiễm hoặc tiếp xúc với các vật liệu nguy hiểm.

Nhiệt kế

Nhiệt kế đo nhiệt độ cung cấp phép đo nhiệt độ chính xác ở mức điểm bằng cách sử dụng một thành phần cảm biến lưỡng kim. Mặt số có thang đo kép có thể cung cấp các phép đo tức thời ở cả độ F và độ C. Các thiết bị này chỉ cung cấp chỉ báo trực quan

Giếng nhiệt

Thermowell cung cấp phương pháp thuận tiện để lắp hoặc tháo đầu dò nhiệt độ mà không làm gián đoạn quá trình đo. Các đơn vị thanh một mảnh được khoan này (không có mối hàn) thường được làm từ thép không gỉ 304 hoặc 316.

Chi tiết xin vui lòng liên hệ