Theo nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, hầu hết tất cả sự sống, hệ thống vật lý, hóa học đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Việc sử dụng cảm biến nhiệt sẽ giúp con người đo chính xác thông số này để điều chỉnh về mức phù hợp. Vậy nguyên lý hoạt động của nó là như thế nào? Ứng dụng ra sao? Hãy cùng chúng tôi theo dõi qua bài viết bên dưới nhé

Hiểu qua về cảm biến nhiệt độ

Hiện nay, loại cảm biến được sử dụng phổ biến nhất là nhiệt kế, được sử dụng để đo nhiệt độ, chất lỏng và chất khí, ứng dụng trong các phòng nghiên cứu khoa học.

Như vậy ta có thể hiểu theo cách đơn giản cảm biến đo nhiệt độ là một thiết bị RTD (đầu dò điện trở) hoặc là cặp nhiệt điện giúp đo sự biến đổi về nhiệt độ của vật cần đo. Khi nhiệt độ có sự thay đổi lớn thì các cảm biến sẽ đưa ra một tín hiệu, từ đó các bộ đọc sẽ đọc và quy ra thành một con số cụ thể.

Thiết bị cảm biến nhiệt được sử dụng trong việc điều khiển môi trường hệ thống  HVand AC, xử lý hóa chất, bộ xử lý thực phẩm, thiết bị y tế,… thông qua hệ thống giám sát của mui xe.

Thành phần cấu tạo của cảm biến nhiệt độ

Các bộ phận cấu thành cảm biến nhiệt trước hết là 2 dây kim loại được nối với 2 đầu nóng lạnh. Ngoài ra còn các bộ phận như sau:

Hình sơ đồ cấu tạo của cảm biến đo nhiệt độ PT100 loại 2 dây, 3 dây, 4 dây
Hình Cấu Tạo Và Màu Dây Của Cảm Biến Nhiệt Độ PT100
Bộ phậnCông dụng
Cảm BiếnBộ phận quan trọng nhất cho biết độ chính xác của toàn bộ thiết bị cảm biến. Bộ sản phẩm này được đặt bên trong vỏ bảo vệ sau khi đã kết nối với đầu nối.
Dây kết nốiBộ phận này được kết nối bằng 2, 3 hoặc 4 dây, phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện sử dụng đầu đo.
Chất cách điệnĐây là bộ phận đóng vai trò làm chất cách điện ngừa đoản mạch và thực hiện cách điện giữa các dây nối với phần vỏ bảo vệ.
Chất làm đầyLà bột alumina được làm mịn, sấy khô và rung với chức năng là lắp đầy các khoảng trống để bảo vệ khỏi các tác động từ bên ngoài.
Lớp vỏBộ phận này được dùng làm bảo vệ bộ phận cảm biến, dây kết nối.
Đầu kết nôiThường được làm từ vật liệu cách điện, chứa cá bảng mạch cho phép kết nối với các điện trở.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt độ được hoạt động dựa vào sự thay đổi điện trở của kim loại so với sự thay đổi nhiệt độ vượt trội. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh sẽ có một sức điện rộng V được phát sinh ở phần đầu lạnh. Lúc này, nhiệt độ ở đầu lạnh sẽ luôn được ổn định và đo được, phụ thuộc và chất liệu.

Nguyên lý hoạt động này chủ yếu dựa trên mối quan hệ giữa kim loại và nhiệt độ, khi nhiệt độ bằng 0 thì điện trở sẽ ở mức 100 Ω, điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng lên và ngược lại.

Chính vì nguyên lý hoạt động này mà hiện nay các loại cặp nhiệt độ được sản xuất với các sức diện rộng khác nhau: E, J, K, R, S, T.

Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ hiện nay được ứng dụng nhiều dùng để đo nhiệt độ trong các lĩnh vực của cuộc sống, chi tiết như sau:

  • Những loại nhiệt kế điện tử, bán dẫn, can nhiệt được sử dụng trong công nông nghiệp.
  • Nhiệt kế điện tử sử dụng phổ biến đo nhiệt độ trong xe hơi, nước, sữa, chất lỏng khác.
  • Cảm biến nhiệt điện trở kim loại sử dụng phổ biến trong công nghiệp nhiệt lạnh
  • Cặp nhiệt điện loại K, T, R, S, B sử dụng phổ biến trong gia công vật liệu và hóa chất.
  • Nhiệt kế được sử dụng đo nhiệt độ cơ thể.