Các loại Cảm biến nhiệt độ – temperature sensor thông dụng

Cảm biến nhiệt độ là một phần quan trọng của các nhà máy và dây chuyền sản xuất. Trong đời sống hàng ngày, chúng ta cũng có thể dễ dàng gặp các loại cảm biến nhiệt độ như cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, RTD và cảm biến dò nhiệt độ hồng ngoại.

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 hai kim loại khác nhau tiếp xúc, sự thay đổi nhiệt độ sẽ tạo ra hiệu điện thế nhỏ. Khi ghép nối nhiều loại kim loại khác nhau, ta có thể đo được nhiều dải nhiệt độ khác nhau. Tuy nhiên, phương pháp này có độ chính xác tương đối thấp, thích hợp cho các công việc không yêu cầu độ chính xác cao.

Ưu điểm:

  • Dải đo nhiệt rộng, dễ 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

Các loại cặp nhiệt điện

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 so với cặp nhiệt điện. Tuy nhiên, cảm biến RTD có giá thành đắt hơn do thành phần cấu tạo phức tạp và sử dụng nhiều bạch kim hơn. Điều này giúp cho cảm biến nhiệt độ RTD có độ chính xác cao hơn. RTD thường được sử dụng trong ngành dược phẩm, nơi cần đo nhiệt độ chính xác trong thời gian dài. Cảm biến RTD cần được cấp nguồn từ hệ thống đo.

Ưu điểm:

  • Hoạt động ổn định, chính xác và tuyến tính
  • Độ chính xác cao

Nhược điểm:

  • Cần cấp nguồn hoạt động cho cảm biến
  • Thời gian phản hồi chậm, tự sinh nhiệt
  • Phạm vi đo nhỏ và điện trở kháng tuyệt đối thấp
  • Giá thành cao

Cảm biến nhiệt độ RTD

Điện trở nhiệt – Thermistor

Điện trở nhiệt (Thermistor) là một loại cảm biến nhiệt được làm bằng chất bán dẫn. Nó có thể có dạng hạt, đĩa hoặc wafer, được sản xuất bằng cách ép chất bán dẫn ở nhiệt độ cao và phủ bằng epoxy hoặc thủy tinh. Cảm biến này có giá thành rẻ, phản ứng nhanh nhưng không tuyến tính và có phạm vi đo hạn chế.

Ưu điểm:

  • Độ chính xác cao, phản ứng nhanh và dễ dàng cài đặt
  • Giá thành thấp

Nhược điểm:

  • Cần chuyển đổi từ sự thay đổi điện trở thành số đọc nhiệt độ
  • Phạm vi đo hạn chế khoảng 200°C

Bảng so sánh đặc điểm chính của cảm biến nhiệt độ