Cảm Biến Nhiệt Độ – Cấu Tạo Và Ứng Dụng Của Nó

5/5 - (1 bình chọn)

Cảm biến nhiệt độ là một trong những thiết bị quan trọng không thể thiếu trong hệ thống đo lường và kiểm soát nhiệt độ, từ những ứng dụng công nghiệp đến cuộc sống hàng ngày. Bài viết này sẽ đưa bạn khám phá sâu hơn về cảm biến nhiệt, từ cấu tạo đến nguyên lý hoạt động, cũng như các ứng dụng rộng rãi của nó. 

Cảm biến nhiệt độ chính hãng
Cảm biến hoạt động dựa trên mối quan hệ giữa vật liệu kim loại và nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị điện tử được sử dụng để đo lường và chuyển đổi nhiệt độ từ môi trường xung quanh thành tín hiệu điện tương ứng. Cụ thể, khi nhiệt độ của một vật thay đổi, cảm biến nhiệt độ sẽ phản ứng và tạo ra một biến đổi nào đó trong các đặc tính điện học của nó. Tín hiệu điện này sau đó được chuyển đổi thành đơn vị đo nhiệt độ thích hợp, như độ Celsius hoặc Fahrenheit, để dễ dàng đọc và hiểu.

Cảm biến nhiệt có thể được chia thành nhiều loại khác nhau, bao gồm các loại như điện trở nhiệt, thermocouples, cảm biến nhiệt độ bán dẫn, và cảm biến nhiệt độ bức xạ. Mỗi loại có cấu trúc và nguyên lý hoạt động riêng biệt, phù hợp với các ứng dụng và điều kiện môi trường cụ thể.

Cảm biến nhiệt độ cao cấp

Cấu tạo của cảm biến đo nhiệt

Cảm biến đo nhiệt độ được cấu tạo từ một loạt các thành phần quan trọng, mỗi phần đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình đo lường và bảo vệ cảm biến. Dưới đây là các thành phần chính của một cảm biến nhiệt độ và vai trò của chúng:

Cảm biến nhiệt độ cấu tạo
Cấu tạo cơ bản của cảm biến nhiệt độ

Bộ phận cảm biến nhiệt

Đây là phần quan trọng nhất của cảm biến nhiệt, đóng vai trò trong việc chuyển đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện. Thông thường, bộ phận cảm biến được đặt bên trong vỏ bảo vệ và được kết nối với đầu nối. Độ chính xác của các phép đo phụ thuộc phần lớn vào chất lượng và độ tin cậy của bộ phận cảm biến.

Dây kết nối

Cảm biến nhiệt độ độ ẩm có thể có 2, 3 hoặc 4 dây kết nối, tùy thuộc vào loại cảm biến. Sự lựa chọn về chất liệu của dây kết nối sẽ phụ thuộc vào điều kiện sử dụng cụ thể của đầu đo. Các loại cảm biến nhiệt độ với số lượng dây kết nối khác nhau sẽ có độ chính xác khác nhau, ví dụ như cảm biến có 4 dây kết nối thường mang lại kết quả đo chính xác nhất.

Vỏ bảo vệ

Vỏ bảo vệ được làm bằng vật liệu phù hợp và có kích thước phù hợp để bảo vệ cảm biến khỏi các yếu tố bên ngoài như nước, bụi bẩn và va đập. Đôi khi, vỏ bảo vệ có thể được bổ sung bằng một lớp vỏ bọc khác để tăng cường độ bền và bảo vệ.

Phụ chất làm đầy

Phụ chất này thường được làm từ bột alumina mịn đã sấy khô và có nhiệm vụ làm đầy các khoảng trống trong vỏ bảo vệ để bảo vệ cảm biến khỏi các rung động và yếu tố môi trường khác.

Chất cách điện

Chất cách điện được làm từ gốm, giúp ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch và tạo ra lớp cách điện giữa dây kết nối và vỏ bảo vệ, giữ cho hệ thống hoạt động ổn định và an toàn.

Đầu kết nối trong cảm biến nhiệt độ

Đầu kết nối thường được làm từ gốm để đảm bảo tính cách điện. Trong đó, bộ phận này chứa các bảng mạch cho phép kết nối với các thiết bị đọc và xử lý tín hiệu, bao gồm cả bộ chuyển đổi 4-20mA khi cần thiết để cài đặt thay thế cho bảng đầu cuối.

Nguyên lý hoạt động của bộ cảm biến nhiệt độ

Cảm biến hoạt động dựa trên mối quan hệ giữa vật liệu kim loại và nhiệt độ. Một trong những nguyên tắc cơ bản là sự thay đổi điện trở của kim loại khi nhiệt độ thay đổi. Thường thì điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng và giảm khi nhiệt độ giảm, đồng thời thay đổi này có thể được đo bằng sự thay đổi trong dòng điện đi qua kim loại.

Khi có sự chênh lệch về nhiệt độ giữa các phần của cảm biến (ví dụ: đầu nóng và đầu lạnh), một sức điện động (được đo bằng đơn vị volt) được tạo ra tại đầu lạnh. Điều này cung cấp thông tin về nhiệt độ và phụ thuộc vào chất liệu của cảm biến.

đầu dò cảm biến nhiệt Pt100
Cảm biến nhiệt độ Pt100

Để đáp ứng các yêu cầu đo đạc khác nhau, có nhiều loại dây cảm biến nhiệt độ sử dụng các cặp kim loại khác nhau. Mỗi loại cảm biến sẽ tạo ra một sức điện động khác nhau ứng với mức độ chênh lệch nhiệt độ giữa các đầu. Các loại phổ biến bao gồm E, J, K, R, S, và T, mỗi loại có ứng dụng riêng trong các lĩnh vực đo nhiệt độ khác nhau.

Để tăng hiệu suất và đơn giản hóa quá trình lắp đặt và vận hành, nhiều cảm biến nhiệt được tích hợp với bộ chuyển đổi tín hiệu. Điều này giúp cải thiện độ chính xác và dễ dàng sử dụng hơn trong các ứng dụng thực tế.

Ứng dụng của cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ vào tính linh hoạt và độ chính xác của nó. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến.

Đo nhiệt độ phòng

Cảm biến nhiệt thường được sử dụng để đo nhiệt độ không khí trong các không gian như phòng làm việc, phòng khách, hoặc phòng ngủ. Cảm biến nhiệt độ phòng này thường đo nhiệt độ trong khoảng từ thấp đến trung bình, thường dưới 80°C. Chúng thường được lắp đặt trên tường và truyền tín hiệu về một bộ hiển thị hoặc trung tâm điều khiển.

Đo nhiệt độ trong nước

Máy cảm biến nhiệt độ dạng que thường được sử dụng để đo nhiệt độ trong nước, chẳng hạn như trong nồi nấu phở, bồn tắm, hoặc các dung dịch hóa chất. Các loại cảm biến này thường được bọc trong vỏ nhựa hoặc inox cách nhiệt và có thể có ren vặn để lắp đặt chặt chẽ và không bị rò rỉ.

Ứng dụng cảm biến nhiệt độ trong công nghiệp

Dây chính hãng chất lượng

Trong lĩnh vực công nghiệp, mỗi loại cảm biến nhiệt sẽ được sử dụng phù hợp với các yêu cầu cụ thể của từng ngành công nghiệp. Ví dụ:

– Cặp nhiệt điện như loại K, T, R, S, B và PT100 thường được sử dụng trong quá trình gia công vật liệu và trong các ứng dụng liên quan đến hóa chất.

– Nhiệt kế điện tử và đầu dò nhiệt độ PT100 thường được sử dụng trong xe hơi và trong các ứng dụng liên quan đến công nghệ ô tô.

– Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, và can nhiệt loại T thường được sử dụng trong nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp.

– Điện trở oxit kim loại thường được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến nhiệt lạnh, như trong các hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.

Như vậy, cảm biến nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và điều khiển nhiệt độ trong nhiều môi trường và ngành công nghiệp khác nhau.

Nơi cung cấp cảm biến nhiệt chính hãng – Dai Duong Automation

Dai Duong Automation là địa chỉ đáng tin cậy để tìm kiếm các loại cảm biến nhiệt chất lượng cao, bao gồm cả cảm biến nhiệt độ TOHO Pt100. Chúng tôi cung cấp các sản phẩm chính hãng với đa dạng mẫu mã và thông số kỹ thuật phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Dai Duong Automation phân phối chính hãng TOHO

Lợi ích khi mua sản phẩm tại Dai Duong Automation:

  • Chất lượng đảm bảo: Cảm biến TOHO Pt100 được cung cấp bởi Dai Duong Automation là sản phẩm chính hãng, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao trong mọi điều kiện hoạt động.
  • Đa dạng mẫu mã: Chúng tôi cung cấp các loại cảm biến nhiệt với đa dạng kích thước và thông số kỹ thuật, đáp ứng nhu cầu sử dụng của từng khách hàng.
  • Hỗ trợ kỹ thuật: Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm của chúng tôi luôn sẵn lòng hỗ trợ bạn trong việc chọn lựa và sử dụng sản phẩm một cách hiệu quả nhất.

Để biết thêm thông tin chi tiết và đặt hàng, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua hotline: 0888 406 268 hoặc truy cập website: daiduongcorp.vn.

Hãy đảm bảo rằng hệ thống của bạn được trang bị đúng loại cảm biến nhiệt độ phù hợp từ Dai Duong Automation để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và tiết kiệm chi phí bảo trì!