Cấu tạo cảm biến nhiệt độ bao gồm các bộ phận khác nhau chẳng hạn như: bộ phận cảm biến, dây kết nối, chất cách điện bằng gốm,… Mỗi bộ phận đều đóng một vai trò nhất định. Trước khi tìm hiểu sâu hơn về các bộ phận của cảm biến và nguyên lý hoạt động cũng như những điều cần lưu ý thì chúng ta hãy xem cảm biến nhiệt độ là gì.

I. Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ được thiết kế chuyên biệt nhằm phục vụ cho các ngành công nghiệp thực phẩm, hoá chất, dược phẩm, ô tô,… hoặc các ngành khác đòi hỏi độ chính xác và tin cậy cao trong các phép đo. Chúng ta có thể hiểu đơn giản rằng cảm biến nhiệt độ là một thiết bị chuyên dùng để đo sự biến đổi về nhiệt độ của các đại lượng.

Mua robot bán hàng ở đâu?

Robot lễ tân khách sạn sản phẩm chuyên phục vụ trong khách sạn cao cấp

Mua robot phục vụ quán cà phê ở đâu?

II. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ.

Cảm biến nhiệt độ được cấu tạo từ hai dây kim loại khác nhau gắn vào cùng một đầu là đầu nóng (đầu đo) và đầu lạnh (đầu chuẩn). Khi nhiệt độ giữa hai đầu chênh lệch nhau thì thiết bị sẽ phát sinh nhiệt điện động ở đầu lạnh. Do đó nhiệt độ tại đầu lạnh cần được kiểm soát. Song, sự phát sinh nhiệt độ còn tuỳ thuộc vào chất liệu.

Ngoài ra, cảm biến nhiệt độ còn có các cấu tạo sau:

1. Bộ phận cảm biến.

Đây chính là phần quan trọng nhất quyết định đến khả năng chịu nhiệt của thiết bị. Nếu chúng ta mua nhầm một bộ cảm biến kém chất lượng, hoạt động chính xác của toàn bộ thiết bị cảm biến nhiệt cũng sẽ bị nguy hại theo.

Bộ phận cảm biến được kết nối với đầu nối và đặt trong vỏ bảo vệ. Tuỳ vào các nguyên tố cảm biến cùng cuộn dây đôi có sẵn mà nó sẽ cho ra độ chính xác khác nhau.

2. Dây kết nối.

Có nhiều loại dây kết nối mà chúng ta có thể sử dụng cho cảm biến nhiệt độ, cụ thể là: loại 2 dây, 3 dây hay 4 dây. Trong đó, điều kiện sử dụng đầu dò sẽ quyết định chất liệu của dây kết nối.

• Loại 2 dây: tính chính xác thấp nhất trong 3 loại. Chỉ được dùng khi kết nối độ bền nhiệt được thực hiện với dây điện trở ngắn và có mức điện trở thấp. Nên kiểm tra mạch điện tương đương, điện trở đo được phụ thuộc vào nhiệt độ & điện trở của dây dẫn.
• Loại 3 dây: tính chính xác cao hơn loại 2 dây. Loại này được dùng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp. Kỹ thuật đo lường này có thể loại bỏ các lỗi mà điện trở dây dẫn gây ra. Điện áp đầu ra phụ thuộc vào sự biến đổi điện trở của cảm biến nhiệt và không ngừng điều chỉnh theo sự thay đổi của nhiệt độ.
• Loại 4 dây: tính chính xác cao nhất trong các loại dây kết nối điện trở. Thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm, ít được dùng trong lĩnh vực công nghiệp. Độ chính xác của loại này tuỳ thuộc vào độ ổn định của dòng đo và độ chính xác của số đọc điện áp trên nhiệt.

3. Chất cách điện bằng gốm.

Bộ phận này ngăn ngừa đoản mạch và giúp cách điện các dây kết nối từ vỏ bảo vệ.

4. Phụ chất làm đầy.

Phụ chất làm đầy bao gồm bột alumina siêu mịn, sấy khô và rung. Nó giúp lấp đầy mọi khoảng trống nhằm ngăn cảm biến khỏi sự rung động.

5. Vỏ bảo vệ.

Lớp vỏ này tiếp xúc trực tiếp với quá trình, được làm bằng vật liệu tốt và có kích thước phù hợp để bảo vệ các bộ phận cảm biến và dây kết nối. Nhưng trong một vài trường hợp, các bộ cảm biến nhiệt độ nên được bọc thêm vỏ bổ sung bên ngoài nhằm giúp đảm bảo an toàn.

6. Đầu kết nối.

Bộ phận này chứa bảng mạch, được làm từ chất cách điện (thông thường là gốm). Nó cho phép kết nối điện của điện trở.

Tuỳ vào kết cấu sử dụng mà chúng ta có thể kết hợp thêm vỏ chống cháy nổ, đồng thời cài đặt bộ chuyển đổi 4 – 20mA thay cho bảng đầu cuối.

III. Các lưu ý khi sử dụng cảm biến nhiệt độ.

Có thể nói rằng thiết bị này là một phát minh vô cùng quan trọng mang lại vô số lợi ích to lớn trong hầu hết các ngành công nghiệp. Việc dùng cảm biến để đo nhiệt độ cũng dễ dàng hơn nhiều so với việc đo bằng các dụng cụ khác. Nhưng để tránh và khắc phục các lỗi đo khi dùng các loại cảm biến nhiệt, chúng ta cần hiểu rõ về các nguyên nhân chính gây ra lỗi trong các phép đo:

1. Lỗi do phần tử cảm biến bị quá nhiệt.

Bộ phận cảm biến tự nóng lên trong quá trình đo khi bị dòng điện quá cao cắt ngang, hiệu ứng Joule khiến phần tử tăng nhiệt độ.

Bên cạnh đó, sự tăng nhiệt cũng phụ thuộc vào loại yếu tố chính được sử dụng và điều kiện đo. Trong cùng nhiệt độ, độ bền nhiệt sẽ ít tự nóng lên hơn khi đặt trong nước chứ không phải không khí. Bởi vì hệ số phân tán dưới nước cao hơn trong không khí.

Các thiết bị cảm biến nhiệt thường sử dụng nhiệt điện trở có dòng đo cực thấp. Tuy nhiên cũng không nên vượt quá dòng 1mA.

2. Thiết bị được cách điện kém.

Sự cách điện giữa các dây dẫn và thiết bị là vô cùng quan trọng để mang lại kết quả đo chuẩn xác, nhất là khi thực hiện đo ở nhiệt độ cao. Vì điện trở cách nhiệt được xem như là một điện trở đặt song song với các phần tử cảm biến nhiệt. Vì thế, khi ở cùng một nhiệt độ mà cảm biến cách điện giảm đi thì điện áp đo trên phần tử của cảm biến cũng giảm. Từ đó dẫn đến lỗi đo trong phép đo.

Chúng ta cần biết rằng khi đầu dò được dùng ở nhiệt độ quá cao, khi có rung động, lắc mạnh, ảnh hưởng từ các tác nhân vật lý, hoá học khác thì điện trở cách điện có thể bị giảm.

3. Phần tử cảm biến không được nhúng ở độ sâu nhất định.

Độ sâu ngâm nhúng của các phần tử cũng quan trọng không kém trong việc đảm bảo độ chuẩn xác của các phép đo. Đặc biệt, nếu độ sâu của phần tử cảm biến không đủ thì có thể gây ra sai số trong phép đo lên đến vài độ C, và các phép đo có thể được xem là thất bại.

Chất liệu vỏ bọc thường được làm từ kim loại, bộ phận cảm biến được bảo vệ sẽ phân tán nhiệt theo tỷ lệ chênh lệch giữa nóng và lạnh. Cảm biến nhiệt bên trong thiết bị có dải nhiệt phân tán theo một phần chiều dài vỏ bọc. Vì vậy, cần ngâm nhúng đủ độ sâu để các bộ phận bên trong vỏ bọc không bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nhiệt độ. Phần lớn độ sâu ngâm tối thiểu phụ thuộc vào các điều kiện đo vật lý và kích thước của độ bền nhiệt.

– Những thông tin chi tiết về tủ sấy thăng hoa.

– Máy khò màng co băng chuyền mang lại lợi ích gì?

– Máy rang hạt điều nguyên lý hoạt động của máy.

Bạn có thể tham gia cộng đồng robotic để đặt câu hỏi cũng như tìm hiểu về lập trình phát triển robot tại : mobitool.net/groups/875744406322109

Bạn hãy đăng kí kênh Youtube của Uniduc để xem được tin tức những robot mới nhất của Uniduc nghiên cứu phát triển TẠI ĐÂY

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống!

UNIDUC – Chuyên Dây Chuyền Sản Xuất Khẩu Trang Y tế, Robot.

Địa chỉ: 22 Đường 54, Thảo Điền, Quận 2, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam

Hotline Tư Vấn Miễn Phí: 089 6688 629 (Mr Đức)

Email: [email protected]