Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ và những cân nhắc khi lựa chọn

Cảm biến nhiệt điện hoạt động như thế nào

Khi có hai dây dẫn và chất bán dẫn khác nhau A và B tạo thành một vòng lặp, và hai đầu được kết nối với nhau, miễn là nhiệt độ tại hai mối nối khác nhau, nhiệt độ của một đầu là T, được gọi là đầu làm việc hoặc đầu nóng, và nhiệt độ của đầu kia là TO, được gọi là đầu tự do hoặc đầu lạnh, có dòng điện trong vòng lặp, tức là suất điện động tồn tại trong vòng lặp được gọi là lực nhiệt điện động. Hiện tượng tạo ra suất điện động do sự khác biệt về nhiệt độ này được gọi là hiệu ứng Seebeck. Có hai hiệu ứng liên quan đến Seebeck: thứ nhất, khi dòng điện chạy qua mối nối của hai dây dẫn khác nhau, nhiệt được hấp thụ hoặc giải phóng tại đây (tùy thuộc vào hướng của dòng điện), được gọi là hiệu ứng Peltier; Thứ hai, khi dòng điện chạy qua một dây dẫn có độ dốc nhiệt độ, dây dẫn hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt (tùy thuộc vào hướng của dòng điện so với độ dốc nhiệt độ), được gọi là hiệu ứng Thomson. Sự kết hợp của hai dây dẫn hoặc chất bán dẫn khác nhau được gọi là cặp nhiệt điện.

Cảm biến điện trở hoạt động như thế nào

Giá trị điện trở của vật dẫn thay đổi theo nhiệt độ, và nhiệt độ của vật thể cần đo được tính toán bằng cách đo giá trị điện trở. Cảm biến được hình thành theo nguyên lý này là cảm biến nhiệt độ điện trở, chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ trong phạm vi nhiệt độ -200-500 °C. Đo lường. Kim loại nguyên chất là vật liệu chế tạo chính của điện trở nhiệt, và vật liệu điện trở nhiệt phải có các đặc điểm sau:

(1) Hệ số nhiệt độ của điện trở phải lớn và ổn định, đồng thời phải có mối quan hệ tuyến tính tốt giữa giá trị điện trở và nhiệt độ.

(2) Điện trở suất cao, nhiệt dung nhỏ và tốc độ phản ứng nhanh.

(3) Vật liệu có khả năng tái tạo và tay nghề tốt, giá thành thấp.

(4) Tính chất hóa học và vật lý ổn định trong phạm vi đo nhiệt độ.

Hiện nay, bạch kim và đồng là những kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp và đã được đưa vào làm nhiệt độ chuẩn để đo điện trở nhiệt.

Những cân nhắc khi lựa chọn cảm biến nhiệt độ

1. Điều kiện môi trường của vật đo có gây hư hại gì đến bộ phận đo nhiệt độ không.

2. Nhiệt độ của vật thể đo có cần được ghi lại, báo động và điều khiển tự động hay không và có cần đo và truyền từ xa hay không. 3800 100

3. Trong trường hợp nhiệt độ của vật đo thay đổi theo thời gian, độ trễ của phần tử đo nhiệt độ có đáp ứng được yêu cầu đo nhiệt độ hay không.

4. Kích thước và độ chính xác của phạm vi đo nhiệt độ.

5. Kích thước của bộ phận đo nhiệt độ có phù hợp không.

6. Giá cả được đảm bảo và có thuận tiện khi sử dụng hay không.

Làm thế nào để tránh lỗi

Khi lắp đặt và sử dụng cảm biến nhiệt độ, cần tránh những lỗi sau để đảm bảo hiệu quả đo tốt nhất.

1. Lỗi do cài đặt không đúng cách

Ví dụ, vị trí lắp đặt và độ sâu lắp đặt của cặp nhiệt điện không thể phản ánh nhiệt độ thực tế của lò. Nói cách khác, cặp nhiệt điện không nên lắp đặt quá gần cửa lò và hệ thống sưởi, độ sâu lắp đặt phải ít nhất gấp 8 đến 10 lần đường kính của ống bảo vệ.

2. Lỗi điện trở nhiệt

Khi nhiệt độ cao, nếu có lớp tro than bám trên ống bảo vệ và bụi bẩn bám vào, điện trở nhiệt sẽ tăng lên, cản trở việc dẫn nhiệt. Lúc này, giá trị nhiệt độ hiển thị sẽ thấp hơn giá trị thực của nhiệt độ đo được. Do đó, cần giữ vệ sinh bên ngoài ống bảo vệ cặp nhiệt điện để giảm sai số.

3. Lỗi do cách điện kém

Nếu cặp nhiệt điện được cách điện, bụi bẩn hoặc xỉ muối bám quá nhiều trên ống bảo vệ và bảng vẽ dây sẽ dẫn đến khả năng cách điện giữa cặp nhiệt điện và thành lò kém, nghiêm trọng hơn ở nhiệt độ cao, không chỉ gây mất điện thế nhiệt điện mà còn gây nhiễu. Lỗi do điều này đôi khi có thể lan truyền đến Baidu.

4. Sai số do quán tính nhiệt gây ra

Hiệu ứng này đặc biệt rõ rệt khi thực hiện các phép đo nhanh vì quán tính nhiệt của cặp nhiệt điện khiến giá trị hiển thị của đồng hồ đo bị trễ so với sự thay đổi nhiệt độ đang được đo. Do đó, nên sử dụng cặp nhiệt điện có điện cực nhiệt mỏng hơn và đường kính ống bảo vệ nhỏ hơn. Khi môi trường đo nhiệt độ cho phép, thậm chí có thể tháo ống bảo vệ. Do độ trễ đo, biên độ dao động nhiệt độ mà cặp nhiệt điện phát hiện nhỏ hơn biên độ dao động nhiệt độ của lò. Độ trễ đo càng lớn, biên độ dao động của cặp nhiệt điện càng nhỏ và chênh lệch so với nhiệt độ lò thực tế càng lớn.