Cảm biến nhiệt độ được sử dụng khá thông dụng trong các nhà máy, dây chuyền. Một số loại cảm biến nhiệt độ có thể dễ dàng gặp được cho dù trong đời sống hàng ngày như cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, RTD và cảm biến dò nhiệt độ hồng ngoại.
Khái niệm về cặp nhiệt điện
Cặp nhiệt điện là loại cảm biến nhiệt độ phổ biến nhất vì giá thành rẻ. Các loại cặp nhiệt điện hoạt động dựa trên hiệu ứng seebeck, khi một cặp kim loại khác nhau tiếp xúc, có sự thay đổi nhiệt độ ở mỗi đầu sẽ tạo ra hiệu điện thế nhỏ. Và ghép nối nhiều loại kim loại khác nhau sẽ cho ra nhiều dải đo khác nhau. Phương pháp này có độ chính xác tương đối thấp nên chỉ được sử dụng trong các công việc không yêu cầu cao.
Ưu điểm:
- Dải đo nhiệt rộng, dễ dàng kết nối.
- Tự cấp nguồn cho hoạt động.
- Giá thành rẻ.
Nhược điểm:
- Cảm biến không tuyến tính.
- Yêu cầu tham chiếu CJC.
- Không cô lập.
Khái niệm về cảm biến nhiệt độ RTD
Cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detector) thường tuyến tính hơn và không bị trôi trong phạm vi đo lường của nó khi so sánh với cặp nhiệt điện. Tuy nhiên cảm biến RTD có giá thành đắt hơn cặp nhiệt điện do thành phần cấu tạo phức tạp và hàm lượng bạch kim sử dụng cao hơn giúp cho cảm biến nhiệt độ RTD có độ chính xác cao.
RTD thường được sử dụng trong ngành dược phẩm, nơi thực hiện các phép đo nhiệt độ cần có độ chính xác cao trong thời gian dài. Cảm biến RTD phải được cấp nguồn từ hệ thống đo
Ưu điểm:
Cảm biến hoạt động ổn định nhất, có độ chính xác cao nhất và tuyến tính
Nhược điểm:
- Cần cấp nguồn hoạt động cho cảm biến.
- Thời gian phản hồi chậm, tự sinh nhiệt.
- ∆R nhỏ và điện trở kháng tuyệt đối thấp.
- Giá thành cao.
Khái niệm về điện trở nhiệt
Điện trở nhiệt (Thermistor) là một phần của chất bán dẫn được làm bằng oxit kim loại ép thành dạng hạt, đĩa hoặc wafer hay bất cứ hình dạng nào khác; thiêu kết ở nhiệt độ cao. Chúng được phủ bằng epoxy hay thủy tinh. Nhiệt điện trở có giá thành rẻ, phản ứng nhanh nhưng không có tuyến tính và phạm vi cảm biến bị hạn chế, dễ dàng bị vỡ
Ưu điểm:
- Cảm biến có độ chính xác cao, phản ứng nhan và dễ dàng cài đặt.
- Giá thành thấp.
Nhược điểm:
Đầu ra phải được chuyển đổi từ sự thay đổi diện trở thành số đọc nhiệt độ. Có phạm vi bị giới hạn khoảng 200°C
