Cảm biến nhiệt độ là gì? Các loại cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ thường sẽ đóng một phần quan trọng trong một ứng dụng.

Có nhiều ứng dụng trong đó việc duy trì nhiệt độ cụ thể là rất quan trọng, ví dụ, một số sản phẩm phải được giữ ở nhiệt độ nhất định hoặc để theo dõi quá trình ủ, thì độ nhạy và độ chính xác của cảm biến nhiệt độ là rất quan trọng.

Tóm Tắt Nội Dung

Cảm biến nhiệt độ là gì

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị điện tử đo nhiệt độ môi trường và chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành dữ liệu điện tử để ghi lại, theo dõi hoặc thay đổi nhiệt độ môi trường đo.

Có nhiều loại sensor nhiệt độ khác nhau. Một số cảm biến đo nhiệt độ yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với vật thể đang được theo dõi (cảm biến nhiệt độ tiếp xúc), trong khi một số khác gián tiếp đo nhiệt độ của vật thể (cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc).

Cảm biến nhiệt độ công nghiệp

Cảm biến nhiệt độ công nghiệp là các dòng cảm biến có khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, hoặc chịu nhiệt độ cao.

Thông thường, trong công nghiệp, người ta hay dùng 2 loại cảm biến nhiệt độ, đó là:

Cảm biến nhiệt độ RTD

Và

Thermocouple

Với 2 loại này, chúng khác nhau ở cách cảm nhận nhiệt và dải nhiệt hoạt động. Vì thế, chúng có những ứng dụng khác nhau, dù trong cùng một dây chuyền sản xuất hay trong cùng nhà máy.

Cách lắp cảm biến nhiệt độ

Cách lắp cảm biến nhiệt độ với mỗi loại thì đều có cách lắp khác nhau. Chúng ta phải tuân thủ theo sách hướng dẫn lắp đặt của từng nhà cung cấp. Việc lắp sai dây có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị.

Để cụ thể hơn về cách đấu dây đối với cảm biến nhiệt độ Pt100 hay can nhiệt. Các bạn có thể tìm theo dõi trong cùng chuyên mục mày của chủ đề bài viết.

Vì bài viết có hạn nên mình xin phép không trình bày chi tiết từng loại ở mục lục này.

Các bạn cần hỗ trợ hay tư vấn về cách lắp đặt, có thể liên hệ với mình qua thông tin bên dưới.

Ứng dụng cảm biến nhiệt độ

Cho đến thời điểm này, cảm biến nhiệt độ đã trở nên quá phổ biến rồi. Hầu như chúng xuất hiện ở khắp mọi nơi.

Cảm biến nhiệt độ được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm y tế, xe cộ, HVAC, nông nghiệp, công nghiệp, hàng không vũ trụ… Dưới đây là một số ứng dụng cảm biến nhiệt độ cụ thể mà chúng ta có thể biết như:

Cảm biến nhiệt độ theo dõi nhiệt độ của động cơ xe, của bồn chứa dầu nhiên liệu xe
Các thiết bị gia dụng như: lò nướng bánh, máy giặt, máy rửa chén và máy pha cà phê đều có cảm biến nhiệt độ để giám sát nhiệt độ hoạt động
Trong máy tính có cảm biến nhiệt độ để đảm bảo hệ thống không bị quá nóng
Cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp sẽ cần phải đạt được những tiêu chuẩn chịu môi trường khắt khe
Sản xuất thực phẩm: cảm biến nhiệt độ được sử dụng để theo dõi nhiệt độ của sô cô la tan chảy để tạo hình.
Ngoài ra chúng còn sử dụng trong nhiều ứng dụng như: HVAC, Nguồn điện và tiện ích, Hệ thống sưởi ấm / làm mát, Phòng thí nghiệm…

Các loại cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ thực tế có rất nhiều loại khác nhau. Chúng có cấu tạo khác nhau và dùng trong những ứng dụng khác nhau. Thông thường, chúng ta sẽ bắt gặp những loại cảm biến nhiệt độ sau xung quanh chúng ta. Chúng là:

Cảm biến nhiệt độ Thermistor

Cảm biến nhiệt độ thermistor là một điện trở nhạy cảm nhiệt, thay đổi giá trị điện trở tương quan với sự thay đổi của nhiệt độ. Một nhiệt điện trở NTC có điện trở rất cao ở nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ tăng, điện trở giảm nhanh chóng. Nhiệt điện trở NTC có sự thay đổi lớn về điện trở trên mỗi °C, những thay đổi nhỏ về nhiệt độ được phản ánh rất nhanh và với độ chính xác cao (0,05 đến 1,5°C). Do tính chất của nó, đầu ra của một nhiệt điện trở NTC yêu cầu tuyến tính hóa. Phạm vi hoạt động hiệu quả là -50 đến 250 °C đối với nhiệt điện bằng thủy tinh hoặc 150°C đối với vật liệu tiêu chuẩn.

Cảm biến nhiệt độ thermistor có giá thành rẻ hơn nhưng kém chính xác hơn loại cảm biến RTD.

Cảm biến nhiệt độ dầu

Cảm biến nhiệt độ dầu hay cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. Chúng thường xuất hiện trên các phương tiện giao thông hoặc trong các bồn chứa nhiên liệu, dầu tại các cây xăng, nhà máy sản xuất,…

Nhiệm vụ của chúng là phát hiện và giám sát sự thay đổi nhiệt độ của dầu trong bồn chứa. Để nhà quản lý đưa ra những kế hoạch sử dụng dầu cho hợp lý. Hoặc xe có tể điều chỉnh đầu phun nhiên liệu cho phù hợp với nhiệt độ của bình dầu xe.

Việc giám sát nhiệt độ dầu trở nên quan trọng, bởi vì nhiệt độ làm ảnh hưởng đến viện giãn nở của dầu.

Cảm biến nhiệt độ chính xác cao

Khi nói đến cảm biến nhiệt độ chính xác cao, chúng ta sẽ nghĩ ngay đến các loại cảm biến nhiệt độ RTD Pt100. Đúng nhưng chưa đủ.

Vì mặc dù cũng là cảm biến nhiệt độ Pt100 nhưng cũng có dòng có độ chính xác tương đối là cảm biến nhiệt độ Pt100 2 dây.

Vậy cảm biến nhiệt độ chính xác cao là loại nào? Vâng, khi hệ thống yêu cầu kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác gần như tuyệt đối thì chúng ta nên lựa chọn cảm biến Pt100 4 dây. Chúng là loại chính xác rất cao. Thường sử dụng trong các dự án của ngành hoá mỹ phẩm, y tế, sản xuất dược liệu, thuốc men…

Cảm biến nhiệt độ không khí

Cảm biến nhiệt độ không khí hay cảm biến nhiệt độ môi trường. Chúng không cần một kết quả chính xác tuyệt đối. Vì thế, chúng ta thường hay thấy các thanh đo nhiệt độ dạng ống đo thuỷ ngân có các vạch đo trên đó. Hoặc tiên tiến hơn là các loại cảm biến với dải đo thấp, trong khoảng 100°C. Các loại này thường sử dụng trong dân dụng, trong các phòng, xưởng sản xuất, hay đo nhiệt độ không khí ngoài tự nhiên,…

Cảm biến nhiệt độ Pt1000

Cảm biến nhiệt độ Pt1000 là một dòng trong chuỗi các cảm biến nhiệt độ RTD sử dụng chất Platium là đầu dò nhạy nhiệt. Chúng thường xuất hiện trong ngành công nghiệp. Tại các khu vực yêu cầu độ chính xác cao. Nếu so sánh với Pt100 thì Pt1000 cùng thang đo sẽ ít bị nhiễu hơn. Và giá sẽ đắt hơn Pt100 2 dây.

IC cảm biến nhiệt độ

IC cảm biến nhiệt độ được phân thành các loại khác nhau: Cảm biến nhiệt độ đầu ra dạng dòng, Cảm biến nhiệt độ đầu ra điện áp, Cảm biến nhiệt độ đầu ra điện trở, Cảm biến nhiệt độ Diode và Cảm biến nhiệt độ đầu ra kỹ thuật số. Các IC đo nhiệt độ có độ tuyến tính cao và độ chính xác cao trong phạm vi hoạt động khoảng 55°C đến + 150°C. IC cảm biến nhiệt độ LM35 là cảm biến nhiệt độ phổ biến nhất.

Công tắc cảm biến nhiệt độ 12v

Công tắc cảm biến nhiệt độ 12v là một thiết bị được ứng dụng trong nhiều trường hợp như; làm mát, tưới cây, hay trong máy ấp trứng…

Chúng bao gồm một đầu dò nhiệt độ và một vi mạch có thể cài đặt giá trị nhiệt độ, cùng với các ngõ ra điều khiển chức năng của máy bơm, bóng đèn,…

Cảm biến nhiệt độ Pt100

Cảm biến nhiệt độ Pt100 là một dạng cảm biến nhiệt độ thuộc dòng RTD. RTD là tên viết tắt của Resistor Temperature Detector. Chúng có nghĩa là “phát hiện nhiệt điện trở”.

Cảm biến nhiệt độ Pt100 rất phổ biến. Chúng được sử dụng nhiều trong hầu hết các nhà máy, các dây chuyền sản xuất.

Chúng được phân loại thành:

Loại 2 dây
Loại 3 dây
Loại 4 dây

Với độ chính xác tăng dần từ 2 dây đến 4 dây. Lý do là loại 3 dây và 4 dây sẽ có dây bù nhiệt. Loại 2 dây thì không có. Đó là lý do vì sao loại 3 và 4 dây độ chính xác cao và giá thành đắt hơn loại cảm biến nhiệt độ Pt100 2 dây.

Trong thực tế, chúng ta đang sử dụng loại Pt100 3 dây. Vì chúng có giá thành hợp lý và độ chính xác đáp ứng nhu cầu của chúng ta. Loại Pt100 4 dây là loại cao cấp, rất ít ứng dụng yêu cầu loại này.

Cảm biến nhiệt độ LM35

Cảm biến nhiệt độ LM35 là một dạng IC nhiệt độ. Chúng thường được dùng để test, thí nghiệm hay dùng trong các ứng dụng nhỏ, …kết hợp với các bộ aduino để thực hiện việc cảm nhận nhiệt độ tại môi trường cần đo.

Chúng rất phổ biến, bạn có thể dễ dàng tìm mua chúng ở các tiệm linh kiện điện tử.

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là một thiết bị điện tử được sử dụng để cảm nhận nhiệt độ của môi trường xung quanh bằng cách phát hoặc phát hiện bức xạ hồng ngoại. Những cảm biến này là cảm biến không tiếp xúc. Ví dụ: nếu bạn giữ cảm biến hồng ngoại trước tường và không tiếp xúc, cảm biến sẽ phát hiện nhiệt độ của tường dựa trên giá trị bức xạ của nó. Các cảm biến này được phân thành hai loại như cảm biến hồng ngoại nhiệt và cảm biến hồng ngoại lượng tử.

Cảm biến nhiệt độ thermocouples

Cảm biến nhiệt độ thermocouples hay cặp nhiệt điện là thiết bị đo nhiệt độ với sự thay đổi điện áp. Khi nhiệt độ tăng, điện áp đầu ra của cặp nhiệt điện tăng – nhưng không nhất thiết phải tuyến tính.

Cặp nhiệt điện được bọc kim loại với nhiều loại lớp phủ bên ngoài, chẳng hạn như Teflon, để sử dụng trong các môi trường như axit và dung dịch xút mạnh.

Cặp nhiệt điện có đặc điểm: phạm vi hoạt động nhiệt độ rộng, độ tin cậy, độ chính xác, đơn giản và độ nhạy cao.

Một cặp nhiệt điện thường bao gồm hai điểm nối của các kim loại khác nhau, chẳng hạn như đồng và hợp kim đồng được hàn hoặc uốn với nhau.

Hầu như chúng ta, ai cũng đã biết hay đã từng sử dụng một loại cảm biến nhiệt độ rồi.

Bài viết với mục đích chia sẻ kiến thức. Nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những đóng góp và chia sẻ của các bạn. Chân thành cảm ơn!