Cảm biến nhiệt độ là gì? Các loại phổ biến và cách đo cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt độ là một trong những cảm biến được sử dụng phổ biến hiện nay. Vậy cảm biến nhiệt độ là gì? Các loại cảm biến nhiệt độ? Cách đo và kiểm tra cảm biến nhiệt sống hay chết thế nào? Cùng tìm hiểu thông tin qua bài viết dưới đây.

Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ là một đầu dò điện trở hay còn gọi là thiết bị RTD hoặc là cặp nhiệt điện. Cảm biến này với mục đích đo sự biến đổi của nhiệt độ vật cần đo. Khi có sự thay đổi lớn trong nhiệt độ thì các cảm biến sẽ phát tín hiệu, các bộ đọc sẽ đọc và đưa về một con số cụ thể. 

Hiện cảm biến nhiệt độ được ứng dụng phổ biến trong xử lý hóa chất, trong cách thiết bị y tế, bộ xử lý thực phẩm, các phòng nghiên cứu khoa học… Trong đó, nó được sử dụng nhiều nhất trong nhiệt kế để đo nhiệt độ, chất lỏng, chất khí.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt

Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khá đơn giản, bao gồm: bộ phận cảm biến, dây kết nối, chất cách điện, phụ chất làm đầy, vỏ bảo vệ và đầu kết nối.

Cảm biến nhiệt có nguyên lý làm việc cũng đơn giản không kém. Với hai đầu nóng và lạnh, đầu nóng sẽ tiếp xúc vị trí cần đo, đầu lạnh được kết nối với bộ điều khiển.

Loại cảm biến này hoạt động dựa vào mối quan hệ của kim loại với nhiệt độ. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi sẽ ảnh hưởng tới nhiệt ở đầu nóng và đầu lạnh của cảm biến. Lúc này, nhiệt độ giữa hai đầu sẽ có sự chênh lệch với sức điện động V được tạo ở đầu lạnh. Tín hiệu sẽ được đưa tới bộ điều khiển, lúc đó cảm biến sẽ phân tích và trả kết quả cho người dùng. 

Các loại cảm biến nhiệt độ

 Có nhiều cách để phân loại cảm biến nhiệt độ nhưng phổ biến nhất vẫn là dựa theo yếu tố số dây và tính chất của cảm biến.

Phân loại cảm biến nhiệt độ theo số dây

• Cảm biến nhiệt độ 2 dây: Độ chính xác của cảm biến này là thấp nhất, thường được sử dụng trong trường hợp độ bền nhiệt học gắn với dây điện trở ngắn, mức điện trở thấp.

• Cảm biến nhiệt độ 3 dây: Độ chính xác của loại này cao hơn so với loại cảm biến nhiệt 2 dây. Chúng thường được sử dụng trong sản xuất công nghiệp. 

• Cảm biến nhiệt độ 4 dây: Đây là loại cảm biến được đánh giá cao với khả năng đo chuẩn xác nhất. Chính vì thế, chúng được sử dụng trong các lĩnh vực đòi hỏi độ chính xác cao như phòng nghiên cứu, phòng thí nghiệm…

Xem thêm:

• Cảm biến tiệm cận là gì? Nguyên lý, ứng dụng và các loại phổ biến
• Cảm biến là gì? Cấu tạo và các loại cảm biến (sensor) thông dụng hiện nay

Phân loại cảm biến nhiệt theo tính chất

• Cặp nhiệt điện: Cảm biến có chi phí thấp, tự cấp nguồn và có thể dùng cho khoảng cách xa. Một số loại cặp nhiệt thông dụng như: K, J, T, R, E, S, N và B.

• Đầu dò điện trở: Cảm biến này được làm từ đồng, bạch kim, niken… với phạm vi rộng cho khả năng đo nhiệt độ tốt trong khoảng 270 độ C đến + 850 độ C.

• Nhiệt điện trở: Loại cảm biến này được làm từ Mangan, oxit của niken vì thế độ bền không cao. Tuy nhiên, đây là cảm biến nhiệt đem tới độ nhạy cao, kết quả khá chính xác.

• Nhiệt kế: Cảm biến nhiệt chuyên dùng để đo chất rắn, chất lỏng và  chất khí. Nhiệt kế có chứa chất lỏng thủy ngân trong ống thủy tinh. Thể tích của nhiệt kế tỷ lệ thuận với tuyến tính nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thể tích nhiệt kế cũng sẽ tăng theo.

• Cảm biến bán dẫn: Cảm biến bán dẫn (IC) mang tới độ tuyến tính cao, phạm vi nhiệt độ trong khoảng 55°C đến + 150°C.

Cách đo kiểm tra cảm biến nhiệt độ sống hay chết

Để đo cảm biến nhiệt độ sống hay chết, người ta thường sử dụng đồng hồ vạn năng. Vậy cách kiểm tra thế nào? Tham khảo các bước hướng dẫn chi tiết phía dưới đây:

• Bước 1: Tháo cảm biến nhiệt độ cần đo ra khỏi thiết bị điện.

• Bước 2: Điều chỉnh đồng hồ VOM tới thang đo điện trở.

• Bước 3: Không cần quan tâm tới cực dương hay cực âm, hãy kết nối que đo của đồng hồ đo với chân của cảm biến nhiệt

• Bước 4: Nếu màn hình hiển thị kết quả là số âm hoặc dương, thì cảm biến nhiệt vẫn hoạt động tốt. Ngược lại, nếu kết quả bằng 0 hoặc không hiển thị, nghĩa là cảm biến nhiệt đã hỏng và cần phải thay mới. 

Để kết quả đo cảm biến nhiệt độ chuẩn xác nhất, bạn nên dùng các thiết bị đo chất lượng cao, đến từ các thương hiệu nổi tiếng. Bạn có thể tham khảo một số thương hiệu đến từ Nhật Bản như đồng hồ vạn năng Kyoritsu hay đồng hồ Hioki, đây đều là những hãng được đánh giá cao và được nhiều người tin dùng.

Hy vọng bài viết trên đã cung cấp đầy đủ thông tin về cảm biến nhiệt độ. Nếu có bất cứ thắc mắc nào cần giải đáp, liên hệ ngay Hotline 0904810817 - 0979244335.