Nguyên tắc Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị điện dựa trên phần tử nhạy cảm với nhiệt độ. Nó phát hiện sự thay đổi nhiệt độ bằng cách đo những thay đổi trong các thông số như điện trở, điện áp, dòng điện hoặc tần số của phần tử. Cảm biến nhiệt độ phổ biến bao gồm nhiệt điện trở, cảm biến nhiệt độ bán dẫn, cặp nhiệt điện và cảm biến nhiệt độ hồng ngoại.
Cặp nhiệt điện là thiết bị đo nhiệt độ dựa trên hiệu ứng nhiệt điện. Nó bao gồm hai dây kim loại khác nhau. Sự chênh lệch điện thế nhiệt điện được tạo ra tại điểm tiếp xúc. Khi nhiệt độ thay đổi thì hiệu điện thế nhiệt điện cũng thay đổi tương ứng. Nhiệt độ được tính bằng cách đo độ lớn của chênh lệch điện thế nhiệt. Các vật liệu cặp nhiệt điện phổ biến bao gồm hợp kim đồng-đồng{6}}niken, hợp kim sắt-đồng-niken, nhôm crom-và sắt crom-nhôm-.
Phạm vi đo Cảm biến nhiệt độ thường có phạm vi đo rộng, bao gồm nhiệt độ từ thấp đến cao. Ví dụ: phạm vi đo của nhiệt điện trở thường là -50 độ đến +150 độ, trong khi phạm vi đo của cảm biến nhiệt độ bán dẫn có thể đạt tới -200 độ đến +2000 độ.
Cặp nhiệt điện có phạm vi đo tương đối hẹp, thường thích hợp để đo nhiệt độ trong môi trường{0}nhiệt độ cao. Ví dụ: cặp nhiệt điện đồng-đồng-niken có phạm vi đo từ -200 độ đến +400 độ, trong khi cặp nhiệt điện sắt-đồng-niken có phạm vi đo từ -40 độ đến +1000 độ .
Độ chính xác: Cảm biến nhiệt độ có độ chính xác cao, đạt từ 0,1 độ trở lên. Cảm biến nhiệt độ bán dẫn có thể đạt được độ chính xác 0,1 độ, trong khi nhiệt điện trở có thể đạt được độ chính xác 0,01 độ.
Cặp nhiệt điện có độ chính xác tương đối thấp hơn, thường khoảng 1 độ, nhưng chúng vẫn là thiết bị đo nhiệt độ tương đối đáng tin cậy trong môi trường có nhiệt độ-cao.
Thời gian phản hồi: Cảm biến nhiệt độ có thời gian phản hồi nhanh, đạt mức mili giây. Ví dụ, cảm biến nhiệt độ bán dẫn có thể có thời gian phản hồi dưới 10 mili giây, trong khi nhiệt điện trở thường có thời gian phản hồi hàng chục mili giây.
Cặp nhiệt điện có thời gian phản hồi chậm hơn, thường là khoảng vài giây. Ví dụ: cặp nhiệt điện bằng đồng-đồng{2}}niken có thời gian phản hồi từ 1 đến 2 giây.
Kịch bản ứng dụng
Cảm biến nhiệt độ được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, như điện tử, y tế, ô tô, hóa chất và luyện kim. Các ứng dụng phổ biến bao gồm kiểm soát nhiệt độ, giám sát nhiệt độ môi trường và đo nhiệt độ vật liệu.
Cặp nhiệt điện chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ trong môi trường có nhiệt độ-cao, chẳng hạn như trong ngành thép, kim loại màu-, hóa dầu và thủy tinh. Các ứng dụng phổ biến bao gồm đo nhiệt độ lò,-đo nhiệt độ lò phản ứng ở nhiệt độ cao và xử lý nhiệt.