CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ PHỤ TÙNG BÁCH KHOA

Tiếng Việt (Vietnamese)English (United Kingdom)

Cảm biến nhiệt độ

PDF. In

Nhiệt độ loại cảm biến

Loại thường được sử dụng nhất trong tất cả các cảm biến là những phát hiệnnhiệt độ hoặc nhiệt.Các loại cảm biến nhiệt độ khác nhau từ đơn giản ON / OFF thiết bị nhiệt tĩnh mà điều khiển một hệ thống nước nóng với các loại chất bán dẫn có độ nhạy cao có thể kiểm soát các nhà máy điều khiển quá trình phức tạp.

Chúng ta nhớ từ các lớp học khoa học của trường chúng tôi rằng sự chuyển động của các phân tử và nguyên tử tạo ra nhiệt (năng) và chuyển động càng lớn, sức nóng hơn được tạo ra. Cam bien đo lượng năng lượng nhiệt hoặc thậm chí lạnh lùng được tạo ra bởi một đối tượng hoặc hệ thống, cho phép chúng ta "cảm giác" hoặc phát hiện bất kỳ thay đổi cơ thể để nhiệt độ sản xuất hoặc sản lượng tương tự hoặc kỹ thuật số.

Có rất nhiều loại khác nhau của cảm biến nhiệt độ có sẵn và tất cả đều có đặc điểm khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng thực tế của họ. Cảm biến nhiệt độ bao gồm hai loại vật lý cơ bản:

  • Liên hệ với nhiệt độ loại cảm biến - Các loại cảm biến nhiệt độ được yêu cầu để được tiếp xúc vật lý với các đối tượng được cảm nhận và sử dụng dẫn theo dõi những thay đổi về nhiệt độ. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí trên một phạm vi nhiệt độ rộng.
  •  
  • Không tiếp xúc nhiệt độ loại cảm biến - Các loại cảm biến nhiệt độ sử dụng đối lưu và bức xạ để theo dõi những thay đổi về nhiệt độ. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện các chất lỏng và khí phát ra năng lượng bức xạ như tăng nóng và lạnh xuất hiện trên đáy trong dòng đối lưu hoặc phát hiện các năng lượng bức xạ được truyền từ một đối tượng trong các dạng bức xạ hồng ngoại (mặt trời).


Hai loại cơ bản liên lạc hoặc thậm chí cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc cũng có thể được chia thành ba nhóm các cảm biến, cơ điện , điện trở và điện tử và tất cả ba loại được thảo luận dưới đây.

Các nhiệt

Các nhiệt là một loại xúc cảm biến nhiệt độ cơ điện hoặc chuyển đổi, mà về cơ bản bao gồm hai kim loại khác nhau như niken, đồng, vonfram hoặc nhôm vv, được liên kết với nhau để tạo thành một dải Bi-kim loại . Tỷ lệ mở rộng tuyến tính khác nhau của hai kim loại khác nhau tạo ra một phong trào uốn cơ khí khi được dải chịu nhiệt. Dải bi-kim loại được sử dụng như một chuyển đổi trong nhiệt và được sử dụng rộng rãi để kiểm soát các yếu tố nhiệt nước nóng trong nồi hơi, lò nung, bình chứa nước nóng cũng như trong xe hệ thống làm mát bộ tản nhiệt.

Các nhiệt Bi-kim loại

Cảm biến nhiết


Điều chỉnh nhiệt bao gồm hai kim loại nhiệt khác nhau dính lại với nhau trở lại trở lại. Khi trời lạnh các địa chỉ liên lạc là đường chuyền khép kín và hiện tại thông qua bộ điều chỉnh nhiệt. Khi nó nóng lên, một kim loại mở rộng hơn so với các khác và uốn cong hai dải kim loại ngoại quan lên (hoặc xuống) mở địa chỉ liên lạc ngăn chặn dòng chảy.

Nhiệt
On / Off nhiệt

Có hai loại chính của dải bi-kim loại chủ yếu dựa trên chuyển động của họ khi phải chịu sự thay đổi nhiệt độ. Có những "snap-hành động" các loại sản xuất một tức thời "ON / OFF" hoặc "OFF / ON" loại hành động trên các địa chỉ liên lạc điện tại một điểm nhiệt độ cài đặt, và "leo hành động" chậm hơn loại mà dần dần thay đổi vị trí của họ như nhiệt độ thay đổi.

Loại nhiệt nhanh dùng thường được sử dụng trong ngôi nhà của chúng tôi để kiểm soát các thiết lập nhiệt độ điểm của lò nướng, bàn ủi, bình nước nóng ngâm và họ cũng có thể được tìm thấy trên các bức tường để kiểm soát hệ thống sưởi ấm trong nước.

Các loại cây leo thường bao gồm một cuộn dây bi-kim loại hoặc xoắn ốc từ từ unwinds hoặc cuộn lên như những thay đổi nhiệt độ. Nói chung, cây leo loại dải bi-kim loại nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ hơn các snap chuẩn ON / OFF loại như dải dài và mỏng làm cho chúng lý tưởng để sử dụng trong đồng hồ đo nhiệt độ và quay vv

Mặc dù rất rẻ và có sẵn trong một phạm vi hoạt động rộng, một trong những bất lợi chính của loại máy điều nhiệt nhanh dùng tiêu chuẩn khi được sử dụng như một cảm biến nhiệt độ, là họ có một loạt trễ lớn từ khi tiếp xúc điện mở cửa cho đến khi đóng cửa lại. Ví dụ, nó có thể được thiết lập là 20 o C, nhưng có thể không mở cho đến 22 o C hoặc đóng lại cho đến khi 18 o C. Vì vậy, phạm vi nhiệt độ dao động có thể khá cao. Nhiệt bi kim loại thương mại sẵn có để sử dụng nhà không có vít điều chỉnh nhiệt độ cho phép đối với một nhiệt độ mong muốn chính xác hơn điểm thiết lập và mức độ trễ được cài đặt trước.

Các nhiệt điện trở

Các nhiệt điện trở là một loại cảm biến nhiệt độ, có tên là sự kết hợp của các từ Therm -đồng minh nhạy cảm res- ISTOR . Một nhiệt điện trở là một loại điện trở làm thay đổi kháng vật lý của nó với những thay đổi về nhiệt độ.

Nhiệt điện trở
Nhiệt điện trở

Nhiệt kế điện tử thường được làm từ vật liệu gốm sứ như oxit niken, tráng mangan hoặc coban trong ly mà làm cho họ dễ dàng bị hư hỏng. Ưu điểm chính của họ đối với các loại nhanh dùng là tốc độ của họ đáp ứng với bất kỳ thay đổi về nhiệt độ, độ chính xác và độ lặp lại.

Hầu hết các loại nhiệt điện trở của có một hệ số tiêu cực Nhiệt độ kháng hoặc(NTC) , có nghĩa là giá trị điện trở của họ đi xuống với sự gia tăng nhiệt độ nhưng một số với một hệ số nhiệt độ dương, (PTC) , giá trị điện trở của họ đi UP với sự gia tăng nhiệt độ cũng có sẵn.

Nhiệt kế điện tử được xây dựng từ một vật liệu bán dẫn loại gốm sử dụng công nghệ oxit kim loại như mangan, coban và niken, vv vật liệu bán dẫn thường được hình thành vào đĩa ép nhỏ hoặc quả bóng được bịt kín để cung cấp cho bất kỳ thay đổi nhiệt độ một phản ứng tương đối nhanh .

Nhiệt kế điện tử được đánh giá bởi giá trị của điện trở ở nhiệt độ phòng (thường là ở 25 o C), thời gian không đổi (thời gian để phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ) và đánh giá sức mạnh của họ đối với dòng điện chạy qua chúng với. Như điện trở, điện trở nhiệt có sẵn với giá trị điện trở ở nhiệt độ phòng từ 10 của MW xuống chỉ là một vài Ohms, nhưng với mục đích cảm biến các loại với giá trị trong kg-ohms thường được sử dụng.

Nhiệt kế điện tử là các thiết bị điện trở thụ động có nghĩa là chúng ta cần phải vượt qua một dòng điện qua nó để sản xuất một sản lượng điện áp đo lường được. Sau đó, nhiệt kế điện tử thường được mắc nối tiếp với một điện trở xu hướng phù hợp để tạo thành một mạng chia tiềm năng và sự lựa chọn của điện trở cho một điện áp đầu ra tại một số điểm nhiệt độ xác định trước hoặc giá trị ví dụ:

Ví dụ số 1

Nhiệt điện trở sau đây có giá trị điện trở 10KΩ ở 25 o C và giá trị điện trở của 100Ω ở 100 o C. Tính toán giảm điện áp trên điện trở nhiệt và do đó điện áp đầu ra của nó (Vout) cho cả nhiệt độ khi mắc nối tiếp với một điện trở 1kΩ trên một nguồn điện 12v.

Nhiệt điện trở mạch

Ở 25 o C
Sản lượng nhiệt điện trở tại 25degs

Ở 100 o C
Sản lượng nhiệt điện trở tại 100degs


bằng cách thay đổi giá trị điện trở cố định của R2 (trong ví dụ của chúng tôi 1kΩ) cho một chiết hoặc cài sẵn, một điện áp đầu ra có thể thu được ở nhiệt độ xác định trước điểm thiết lập ví dụ, đầu ra 5V ​​ở 60 oC và bằng cách thay đổi điện thế một điện áp đầu ra đặc biệt mức độ có thể đạt được trong một phạm vi nhiệt độ rộng hơn.

Nó cần phải được lưu ý tuy nhiên, nhiệt điện trở của các thiết bị phi tuyến tính và giá trị điện trở tiêu chuẩn của họ ở nhiệt độ phòng là khác nhau giữa nhiệt điện trở khác nhau, mà chủ yếu là do các vật liệu bán dẫn được làm từ. Các nhiệt điện trở , có một sự thay đổi theo cấp số nhân với nhiệt độ và do đó có một nhiệt độ không đổi Beta ( β ) có thể được sử dụng để tính toán khả năng chống chịu đối với bất kỳ điểm nhiệt độ nhất định.

Tuy nhiên, khi được sử dụng với một loạt các điện trở như trong một mạng chia điện áp hoặc Whetstone loại sắp xếp Bridge, hiện tại thu được để đáp ứng với một điện áp áp dụng cho các chia / cầu nối mạng là tuyến tính với nhiệt độ. Sau đó, điện áp đầu ra trên điện trở trở thành tuyến tính với nhiệt độ.

Dò nhiệt độ điện trở (RTD).

Một loại cảm biến nhiệt độ điện trở là Detector Chống nhiệt hoặc RTD . RTD là cảm biến nhiệt độ chính xác làm từ độ tinh khiết cao tiến hành các kim loại như bạch kim, đồng hoặc niken vết thương vào một cuộn dây và có thay đổi điện trở như một hàm của nhiệt độ, tương tự như của các nhiệt điện trở. Cũng có sẵn là màng mỏng RTD. Các thiết bị này có một lớp màng mỏng bạch kim dán được gửi lên trên chất nền gốm trắng.

phát hiện nhiệt độ điện trở
RTD

Máy dò nhiệt độ điện trở có hệ số nhiệt độ dương (PTC) nhưng không giống như các nhiệt điện trở đầu ra của họ là cực kỳ tuyến tính sản xuất phép đo rất chính xác của nhiệt độ.Tuy nhiên, họ có độ nhạy kém, đó là một sự thay đổi trong nhiệt độ chỉ tạo ra một sự thay đổi sản lượng rất nhỏ ví dụ, 1Ω / o C. Các loại phổ biến hơn của RTD được làm từ bạch kim và được gọi là Platinum kháng Nhiệt kếhoặc PRT 's với tất cả các cảm biến Pt100 phổ biến nhất hiện có của họ, trong đó có một giá trị điện trở tiêu chuẩn của 100Ω ở 0 o C. Nhược điểm là Platinum là tốn kém và một trong những nhược điểm chính của loại thiết bị này là chi phí của nó.

Như nhiệt điện trở, RTD là các thiết bị điện trở thụ động và bằng cách đi qua một hiện liên tục thông qua cảm biến nhiệt độ có thể để có được một điện áp đầu ra tăng tuyến tính với nhiệt độ. Một RTD điển hình có một sức đề kháng cơ sở khoảng 100Ω ở 0 o C, tăng khoảng 140Ω ở 100 o C với một phạm vi nhiệt độ hoạt động từ -200 đến 600 o C.

Vì RTD là một thiết bị điện trở, chúng ta cần phải vượt qua một hiện tại thông qua họ và theo dõi điện áp dẫn. Tuy nhiên, những khác biệt trong kháng do tự sức nóng của dây điện trở như các dòng điện chạy qua nó,  tôi 2 R  , ( Luật Ohms ) gây ra một lỗi trong các bài đọc. Để tránh điều này, RTD thường được kết nối vào một mạng lưới cầu Whetstone có dây kết nối thêm cho chì bồi thường và / hoặc kết nối với một nguồn dòng không đổi.

Các cặp nhiệt điện

Các cặp nhiệt điện đến nay là loại thông dụng nhất của tất cả các thiết bị cảm biến nhiệt độ nó rất đơn giản, dễ sử dụng và tốc độ của họ về sự thay đổi của nhiệt độ, chủ yếu là do kích thước nhỏ của họ. Cặp nhiệt điện cũng có phạm vi nhiệt độ rộng nhất của tất cả các cảm biến nhiệt độ từ bên dưới -200 o C đến hơn 2000 o C.

Cặp nhiệt điện là nhiệt điện cảm biến cơ bản bao gồm hai mối nối của kim loại khác nhau, chẳng hạn như đồng và Constantan được hàn hoặc gấp nếp với nhau. Một ngã ba được giữ ở nhiệt độ không đổi gọi là tài liệu tham khảo (lạnh) ngã ba, trong khi các khác đo đường giao nhau (Hot). Khi hai nút là ở nhiệt độ khác nhau, một điện áp được phát triển qua ngã tư được sử dụng để đo cảm biến nhiệt độ như hình dưới đây.

Cặp nhiệt điện xây dựng

Cặp nhiệt điện


Hiệu trưởng điều hành của một cặp nhiệt điện là rất đơn giản và cơ bản. Khi hợp nhất với nhau các đường giao nhau của hai kim loại khác nhau như đồng và Constantan tạo ra một "nhiệt điện" hiệu ứng mà đưa ra một sự khác biệt tiềm năng liên tục của chỉ một vài mV (mV) giữa chúng. Sự khác biệt điện áp giữa hai nút giao thông được gọi là "hiệu ứng Seebeck" như một gradient nhiệt độ được tạo ra dọc theo dây dẫn tạo ra một emf. Sau đó điện áp đầu ra từ một cặp nhiệt điện là một chức năng của sự thay đổi nhiệt độ.

Nếu cả hai nút giao thông là ở nhiệt độ như sự khác biệt tiềm năng giữa hai nút giao thông là số không, nói cách khác, không có điện áp đầu ra như V 1  = V 2 . Tuy nhiên, khi các mối nối được kết nối trong một mạch và cả hai đều ở nhiệt độ khác nhau một điện áp đầu ra sẽ được phát hiện liên quan đến sự khác biệt về nhiệt độ giữa hai nút, V 1  - V 2 . Sự khác biệt về điện áp sẽ làm tăng nhiệt độ cho đến khi các mối nối cấp điện áp đỉnh đạt được và điều này được xác định bởi các đặc tính của hai kim loại khác nhau được sử dụng.

Cặp nhiệt điện có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau cho phép nhiệt độ khắc nghiệt từ -200 oC đến trên 2000 o C cần đo. Với một sự lựa chọn lớn như vậy của vật liệu và nhiệt độ, tiêu chuẩn quốc tế đã được phát triển hoàn chỉnh với mã màu cặp nhiệt điện để cho phép người dùng lựa chọn các cảm biến cặp nhiệt điện chính xác cho một ứng dụng cụ thể. Mã màu tiêu chuẩn Anh cho cặp nhiệt điện được đưa ra dưới đây.

Mã màu cặp nhiệt điện

Cặp nhiệt điện cảm biến màu Mã 
mở rộng và chào Bồi thường
Mã 
Loại
Dây dẫn (+ / -) Nhạy cảm Anh 
BS 1843:1952
E Niken Crom / 
Constantan
-200 Đến 900 oC Loại E cặp nhiệt
J Sắt / Constantan 0-750 o C Loại J cặp nhiệt
K Niken Crom / 
niken nhôm
-200 Tới 1250 oC Loại K cặp nhiệt
N Nicrosil / Nisil 0-1250 o C Loại N cặp nhiệt
T Đồng / Constantan -200 Đến 350 oC T loại cặp nhiệt
U Đồng / Đồng Nickel 
Bồi thường cho 
"S" và "R"
0-1450 o C Loại U cặp nhiệt


Ba nguyên vật liệu nhiệt điện phổ biến nhất được sử dụng ở trên để đo nhiệt độ chung là sắt Constantan (Type J), đồng-Constantan (loại T), và niken-crôm (kiểu K). Điện áp đầu ra từ một cặp nhiệt điện là rất nhỏ, chỉ có một vài mV (mV) cho 10 o C thay đổi chênh lệch nhiệt độ và do sản lượng điện áp nhỏ này một số hình thức khuếch đại thường được yêu cầu.

Khuếch đại cặp nhiệt điện

Amplifier cặp nhiệt điện


Các loại khuếch đại, hoặc là rời rạc hoặc trong các hình thức của một 
Amplifier hoạt động cần phải được lựa chọn cẩn thận, bởi vì sự ổn định trôi dạt tốt là cần thiết để ngăn chặn hiệu chuẩn lại của cặp nhiệt điện trong khoảng thời gian thường xuyên. Điều này làm cho chiếc trực thăng và thiết bị loại khuếch đại thích hợp cho hầu hết các ứng dụng cảm biến nhiệt độ.

Các loại cảm biến nhiệt độ không đề cập ở đây bao gồm, cảm biến bán dẫn Junction, cảm biến bức xạ hồng ngoại và nhiệt, Nhiệt kế kiểu y tế, chỉ số và thay đổi màu mực hoặc thuốc nhuộm.

Trong hướng dẫn này về nhiệt độ loại cảm biến , chúng tôi đã xem xét một số ví dụ về các cảm biến có thể được sử dụng để đo những thay đổi về nhiệt độ. Trong hướng dẫn tiếp theo chúng ta sẽ xem xét các cảm biến được sử dụng để đo lượng ánh sáng, chẳng hạn như Photodiodes, phototransistors, tế bào quang điện và điện trở Phụ thuộc ánh sáng.


 
máy lạnh trane, TRANE AIR CONDITIONING
cảm biến DWYER
Hệ thống điều khiển DEI
Máy nén EMERSON
DUCTSOX
BLADE TEC
Cảm biến HUBA CONTROL
Van điều khiển ENOLGAS
Taconova
Van DUYAR
cảm biến nhiệt độ ELEKTRONIK
Cảm biến nhiệt độ KELE SENSOR
CQM
Promek

Support Online

Yahoo!