Cảm biến nhiệt độ là gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị quan trọng trong việc đo lường và kiểm soát nhiệt độ trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá cảm biến nhiệt độ là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của chúng và những ứng dụng cụ thể trong thực tế. 

I. Cảm biến nhiệt độ là gì? 

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị điện tử dùng để đo lường và chuyển đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện. Tín hiệu này có thể là điện áp, điện trở, hoặc dòng điện, tùy thuộc vào loại cảm biến. Các cảm biến này giúp cung cấp thông tin chính xác về nhiệt độ để các hệ thống có thể thực hiện các hành động điều chỉnh cần thiết.

Vì thế chúng được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao. Trong các phép đo như ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, ô tô, hàng hải, vật liệu nhựa,…

II. Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt có cấu tạo khá phức tạp, nhưng các loại cảm biến nhiệt đều có cấu tạo chung gồm các bộ phận: 

Thân cảm biến nhiệt độ 

Thân cảm biến là bộ phận quan trọng của cảm biến nhiệt. Nó có chức năng giữ cho các bộ phận khác cùng với đầu dò nhiệt được bảo vệ trong quá trình sử dụng. Bộ phận này thường làm bằng vật liệu chịu nhiệt và chịu áp lực. Giúp bảo vệ vật liệu cảm biến khỏi các yếu tố môi trường bên ngoài. 

Bộ phận cảm biến

Đây là phần của cảm biến nhiệt độ tiếp xúc với môi trường cần đo nhiệt độ. Bộ phận cảm biến thường được làm bằng các vật liệu như thép không gỉ, đồng, bạc và các hợp kim kim loại có khả năng truyền nhiệt tốt.

Dây dẫn hay đầu kết nối

Những dữ liệu thu được từ cảm biến sẽ được truyền tới thiết bị đo và ghi thông qua dây dẫn hoặc dòng điện. Dây dẫn hoặc đầu kết nối có vai trò truyền tải tín hiệu từ cảm biến đến thiết bị đọc và xử lý dữ liệu.

Bộ phận cảm biến có thể có 2, 3 hoặc 4 dây kết nối. Và chất liệu của dây sẽ phụ thuộc vào điều kiện sử dụng của đầu đo.

Chất cách điện gốm

Chất cách điện của cảm biến nhiệt được làm bằng gốm. Có khả năng ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch và cách điện giữa dây kết nối với vỏ bảo vệ.

Phụ chất làm đầy

Phụ chất này gồm bột alumina mịn, được sấy khô và rung. Phụ chất này với chức năng chính là lấp đầy tất cả khoảng trống để bảo vệ cảm biến khỏi các rung động. 

III. Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ 

Về cơ bản, cảm biến nhiệt độ hoạt động dựa vào nguyên lý thay đổi điện trở của vật liệu dẫn điện khi nhiệt độ thay đổi. Thiết bị sẽ đo sự thay đổi này và biết được sự thay đổi của nhiệt độ. 

Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở của vật liệu dẫn điện sẽ giảm. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, điện trở sẽ tăng lên. Điều này cho phép các cảm biến nhiệt điện tử đo và chuyển đổi những thay đổi đó thành một tín hiệu điện. Tín hiệu điện này chuyền về sẽ được bộ phận đọc chuyển thành nhiệt độ cụ thể.

Nhờ vào nguyên lý hoạt động này, Cảm biến nhiệt độ có vai trò quan trọng trong việc theo dõi, kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ trong nhiều ứng dụng khác nhau. Từ công nghiệp đến y tế và vận tải.

Xem thêm tại: https://www.youtube.com/watch?v=yxGVVqh5mVw 

IV. Ưu điểm và nhược điểm 

Cảm biến nhiệt là thiết bị quan trọng trong nhiều hệ thống và ứng dụng. Dưới đây là một số ưu điểm và nhược điểm của chúng:

Ưu điểm

1. Đo lường chính xác: Cảm biến nhiệt độ thường cung cấp thông tin chính xác về nhiệt độ. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát nhiệt độ chính xác.
2. Độ bền cao: Một số loại cảm biến nhiệt, chẳng hạn như cảm biến PT100 hoặc thermocouples. Thường có độ bền cao và có thể hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt.
3. Phản hồi nhanh: Nhiều cảm biến có thời gian phản hồi nhanh. Giúp cập nhật dữ liệu nhiệt độ gần như ngay lập tức.
4. Đa dạng loại cảm biến: Có nhiều loại cảm biến nhiệt khác nhau (như thermocouple, RTD, thermistor). Cho phép chọn loại phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
5. Ứng dụng rộng rãi: Cảm biến nhiệt có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Từ công nghiệp và y tế đến điện tử tiêu dùng và môi trường.
6. Dễ tích hợp: Nhiều cảm biến nhiệt có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hoặc thiết bị điện tử.

Nhược điểm

1. Chi phí: Một số loại cảm biến nhiệt độ, đặc biệt là những loại có độ chính xác cao như RTD. Có thể đắt hơn so với các loại khác.
2. Yêu cầu hiệu chuẩn: Một số cảm biến cần phải được hiệu chuẩn định kỳ để duy trì độ chính xác, điều này có thể gây thêm chi phí và công sức.
3. Nhạy cảm với môi trường: Một số cảm biến nhiệt độ như thermistor, có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh hoặc có thể không hoạt động tốt ở các điều kiện nhiệt độ cực đoan.
4. Độ chính xác phụ thuộc vào chất lượng: Độ chính xác của cảm biến nhiệt độ có thể phụ thuộc vào chất lượng của cảm biến và điều kiện sử dụng.
5. Tốc độ phản hồi: Mặc dù nhiều cảm biến có tốc độ phản hồi nhanh. Nhưng một số loại khác có thể có thời gian phản hồi chậm hơn. Điều này có thể không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh.
6. Cần thiết bị hỗ trợ: Một số cảm biến cần thiết bị hỗ trợ đặc biệt (như bộ chuyển đổi tín hiệu) .Để chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến sang dạng có thể đọc được.

V. Địa chỉ mua hàng uy tín chính hãng

ADM INDUSTRY là một công ty chuyên cung cấp các vật tư công nghiệp hàng đầu, bao gồm cảm biến và thiết bị đo lường… Nếu bạn đang tìm kiếm địa chỉ mua hàng uy tín và chính hãng thì ADM INDUSTRY là một lựa chọn đáng để bạn quan tâm.

ADM INDUSTRY với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực nhập khẩu và phân phối thiết bị công nghiệp. Cam kết đem đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng cao, giá cả cạnh tranh và dịch vụ chăm sóc khách hàng tận tâm. 

Ngoài cảm biến nhiệt độ ra thì ADM INDUSTRY còn có những sản phẩm khác. Truy cập website: vattunhamaygiare.com để xem thêm chi tiết. 

Quý khách có nhu cầu tư vấn sản phẩm, tư vấn báo giá, báo giá dự án xin vui lòng liên hệ qua sđt: 0965.595.039/ Mail: v[email protected]

---

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP ADM

 Số 507, phố Vũ Tông Phan, phường Khương Đình, quận Thanh Xuân, Thành phố Hà Nội, Việt Nam

 0965.595.039

 [email protected]