Cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ điện trở nhiệt dựa trên đặc tính điện trở của dây dẫn kim loại thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ của dây dẫn kim loại tăng lên, sự rung động của các nguyên tử hoặc phân tử bên trong nó tăng cường, khiến chuyển động của các electron trong dây dẫn bị cản trở, do đó làm tăng giá trị điện trở. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm thì giá trị điện trở giảm. Bằng cách đo giá trị điện trở của vật liệu, có thể tính được giá trị nhiệt độ tương ứng.

Cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở Thông số kỹ thuật

1. Phạm vi đo

Phạm vi nhiệt độ -200oC đến +850oC (một số kiểu máy có độ chính xác cao có thể đạt -200oC đến 1000oC)

Thích hợp để đo nhiệt độ thấp, thấp nhất có thể đạt tới 1K

2. Độ chính xác

Độ chính xác đo ± 0,1oC (RTD bạch kim, chẳng hạn như PT100)

Độ chính xác của RTD của các vật liệu và thiết kế khác nhau là khác nhau và độ chính xác của RTD bằng đồng có thể là ± 1oC

3. Vật liệu có yếu tố nhạy cảm

-Platinum (Pt): Một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất, có đặc tính nhiệt độ tốt và ổn định, model phổ biến là PT10 và PT100

-Copper (Cu): Thích hợp cho phạm vi nhiệt độ thấp hơn, chẳng hạn như -50oC đến 150oC

-Nickel (Ni): Phạm vi đo hẹp hơn nhưng độ chính xác cao hơn, phù hợp với các ứng dụng cụ thể

4. Phương pháp nối dây

- Hệ thống hai dây: Đơn giản nhưng có độ chính xác thấp, phù hợp với những trường hợp yêu cầu độ chính xác đo thấp

- Hệ thống ba dây: Thường được sử dụng trong điều khiển quy trình công nghiệp, nó có thể loại bỏ hiệu quả ảnh hưởng của điện trở chì

- Hệ thống bốn dây: Lựa chọn hàng đầu để phát hiện nhiệt độ có độ chính xác cao, có thể loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của điện trở chì

5. Tín hiệu đầu ra

- Tín hiệu dòng tiêu chuẩn: Như 4-20mA, thuận tiện cho việc truyền dẫn đường dài và tích hợp với hệ thống điều khiển

- Tín hiệu số: Một số model cao cấp cung cấp giao diện số (như I2C, SPI), thuận tiện cho việc liên lạc với máy tính hoặc đồng hồ thông minh

6. Đặc tính điện

- Giá trị điện trở: Ví dụ giá trị điện trở của PT100 ở 0oC là 100Ω

- Điện áp cung cấp: Thông thường là điện áp DC, phạm vi tùy thuộc vào từng model cụ thể, chẳng hạn như 2,7V đến 5,5V

- Công suất tiêu thụ: Thiết kế công suất thấp, một số model tiêu thụ dưới 1μA ở chế độ chờ

7. Yêu cầu về môi trường

Phạm vi nhiệt độ làm việc: Phụ thuộc vào mô hình cụ thể và môi trường ứng dụng, thường bao gồm phạm vi nhiệt độ rộng

Thiết kế chống nước, chống bụi, chống ăn mòn, thích hợp với môi trường công nghiệp khắc nghiệt

8. Thời gian đáp ứng và độ ổn định

-Response time: Depends on the structure and measurement conditions of the sensor, at least 30 minutes for static gas and at least 5 minutes for liquid

-Tính ổn định: Khả năng duy trì độ chính xác của phép đo trong thời gian dài làm việc, thường được xác định bởi vật liệu và quy trình

9. Kích thước và cách lắp đặt

-Kích thước: Tùy thuộc vào từng model và yêu cầu ứng dụng cụ thể, từ loại chip nhỏ đến loại lắp ráp lớn

-Yêu cầu lắp đặt: Nên lắp đặt ở vị trí có nhiệt độ thay đổi đồng đều, tránh lắp đặt trên các van, khuỷu tay,… để đảm bảo đo chính xác

Ứng dụng cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở:

Cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở được sử dụng rộng rãi trong điều khiển quy trình công nghiệp, thí nghiệm nghiên cứu khoa học, thiết bị y tế, chế biến thực phẩm, hệ thống HVAC, an toàn cháy nổ và các lĩnh vực khác. Trong sản xuất công nghiệp, nó có thể được lắp trực tiếp vào đường ống, bộ trao đổi nhiệt, lò phản ứng và các thiết bị khác để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian thực nhằm đảm bảo an toàn sản xuất và chất lượng sản phẩm. Trong thiết bị y tế, nó được sử dụng trong nhiệt kế, máy phân tích máu, v.v. để đo chính xác nhiệt độ của cơ thể người hoặc các mẫu sinh học.