Tôi muốn mua cân đo nhiệt độ ( cảm biến đo nhiệt độ ) thì cần những thông số như thế nào?

Nếu ở HCM bạn có thể tới chợ Nhật Tảo ở quận 10 tha hồ chọn mua.

Một bài viết được ấp ủ từ lâu nhưng đến giờ mới rãnh viết cho anh em.

Mình xin mở chuyên mục này để các anh em cùng nhau đóng góp để hiểu nhiều hơn về CẢM BIẾN được dùng nhiều trong lĩnh vực HVAC. Những kiến thức này nếu đối với các anh em chuyên về điện-điện tử sẽ không lạ lẫm gì. Nhưng mục đích của mình là đúc kết lại những kiến thức CẦN NGHIÊN cứu thôi, không đi quá sâu về chuyên điện ( công thức, mạch, ….) nhằm mục đích cho các anh em chuyên ngành khác vẫn có thể tham gia. Và sẳn đây xin mời các anh em bên HVAC cùng tham gia- cùng kết hợp thế mạnh của 2 chuyên ngành.

Trước tiên, cảm biến là gì: Cảm biến là thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành các tín hiệu điện. Ví dụ: Nhiệt độ là 1 đại lượng không liên quan đến điện chúng ta phải chuyển nó về 1 đại lượng khác ( điện trở, điện áp ) để phù hợp với các cơ cấu điện tử.
Các cảm biến thường dùng trong HVAC: Cảm biến nhiệt, áp suất, độ ẩm, mức nước, lưu lượng gió, lưu lượng khí, đo nồng độ hóa chất trong nước, CO2, khói, ….

Nhiệt độ từ môi trường sẽ được cảm biến hấp thu, tại đây tùy theo cơ cấu của cảm biến sẽ biến đại lượng nhiệt này thành một đại lượng điện nào đó. Như thế một yếu tố hết sức quan trọng đó là “ nhiệt độ môi trường cần đo” và “nhiệt độ cảm nhận của cảm biến”. Cụ thể điều này là: Các loại cảm biến mà các bạn trông thấy nó đều là cái vỏ bảo vệ, phần tử cảm biến nằm bên trong cái vỏ này ( bán dẫn, lưỡng kim….) do đó việc đo có chính xác hay không tùy thuộc vào việc truyền nhiệt từ môi trường vào đến phần tử cảm biến tổn thất bao nhiêu ( 1 trong những yếu tố quyết định giá cảm biến nhiệt ).

- Một nguyên tắc đặt ra là: Tăng cường trao đổi nhiệt giữa cảm biến và môi trường cần đo.

A. PHÂN LOẠI CẢM BIẾN NHIỆT.

- Cặp nhiệt điện ( Thermocouple ).
- Nhiệt điện trở ( RTD-resitance temperature detector ).
- Thermistor.
- Bán dẫn ( Diode, IC ,….).
- Ngoài ra còn có loại đo nhiệt không tiếp xúc ( hỏa kế- Pyrometer ). Dùng hồng ngoại hay lazer.

A.1. CẶP NHIỆT ĐIỆN ( Thermocouples ).

- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.
- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV).
- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao.
- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy không cao.
- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…
- Tầm đo: -100 D.C <1400 D.C

- Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng ( hay đầu đo), hai đầu còn lại gọi là đầu lạnh ( hay là đầu chuẩn ). Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại đầu lạnh. Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu. Do vậy mới cho ra các chủng loại cặp nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T. Các bạn lưu ý điều này để chọn đầu dò và bộ điều khiển cho thích hợp.
- Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ cho nó ( offset trên bộ điều khiển ).
Lưu ý khi sử dụng:
- Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là không nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ suy hao rất nhiều ). Cọng dây của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi trường đo ). Cuối cùng là nên kiểm tra cẩn thận việc Offset thiết bị.
- Lưu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương ) do vậy cần chú ý kí hiệu để lắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng.


A.1. CẶP NHIỆT ĐIỆN ( Thermocouples ).

- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.
- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV).
- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao.
- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy không cao.
- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…
- Tầm đo: -100 D.C <1400 D.C

- Cấu tạo của RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng của đầu đo. Khi nhiệt độ thay đổi điện trở giữa hai đầu dây kim loại này sẽ thay đổi, và tùy chất liệu kim loại sẽ có độ tuyến tính trong một khoảng nhiệt độ nhất định.Phổ biến nhất của RTD là loại cảm biến Pt, được làm từ Platinum. Platinum có điện trở suất cao, chống oxy hóa, độ nhạy cao, dải nhiệt đo được dài. Thường có các loại: 100, 200, 500, 1000 ohm tại 0 D.C. Điện trở càng cao thì độ nhạy nhiệt càng cao.
- RTD thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.
Lưu ý khi sử dụng:
- Loại RTD 4 dây giảm điện trở dây dẫn đi 1/2, giúp hạn chế sai số.
- Cách sử dụng của RTD khá dễ chịu hơn so với Thermocouple. Chúng ta có thể nối thêm dây cho loại cảm biến này ( hàn kĩ, chất lượng dây tốt, có chống nhiễu ) và có thể đo test bằng VOM được.
- Vì là biến thiên điện trở nên không quan tâm đến chiều đấu dây.

A.3. THERMISTOR

- Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,…
- Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi.
- Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo.
- Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp.
- Thường dùng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử.
- Tầm đo: 50 <150 D.C.

- Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và mức độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.
- Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ. Thường dùng nhất là loại NTC.
- Thermistor chỉ tuyển tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150D.C do vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt-mít. Cái Block lạnh nào cũng có một vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ.
Lưu ý khi sử dụng:
- Tùy vào nhiệt độ môi trường nào mà chọn Thermistor cho thích hợp, lưu ý hai loại PTC và NTC ( gọi nôm na là thường đóng/ thường hở ) Có thể test dễ dàng với đồng hồ VOM.
- Nên ép chặt vào bề mặt cần đo.
- Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ.
- Vì biến thiên điện trở nên không quan tâm chiều đấu dây.

A.4. BÁN DẪN

- Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn.
- Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
- Ưu điểm: Rẽ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản.
- Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, kém bền.
- Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạch điện tử.
- Tầm đo: -50 <150 D.C. - Cảm biến nhiệt Bán Dẫn là những loại cảm biến được chế tạo từ những chất bán dẫn. Có các loại như Diode, Transistor, IC. Nguyên lý của chúng là dựa trên mức độ phân cực của các lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ môi trường. Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghệ bán dẫn đã cho ra đời rất nhiều loại cảm biến nhiệt với sự tích hợp của nhiều ưu điểm: Độ chính xác cao, chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẽ tiền,….
- Ta dễ dàng bắt gặp các cảm biến loại này dưới dạng diode ( hình dáng tương tự Pt100), các loại IC như: LM35, LM335, LM45. Nguyên lý của chúng là nhiệt độ thay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi. Điện áp này được phân áp từ một điện áp chuẩn có trong mạch.
Gần đây có cho ra đời IC cảm biến nhiệt cao cấp, chúng hổ trợ luôn cả chuẩn truyền thông I2C ( DS18B20 ) mở ra một xu hướng mới trong “ thế giới cảm biến”.

Lưu ý khi sử dụng:
- Vì được chế tạo từ các thành phần bán dẫn nên cảm biến nhiệt Bán Dẫn kém bền, không chịu nhiệt độ cao. Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏng cảm biến.
- Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài dải này cảm biến sẽ mất tác dụng. Hết sức quan tâm đến tầm đo của loại cảm biến này để đạt được sự chính xác.
- Loại cảm biến này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt: Ẩm cao, hóa chất có tính ăn mòn, rung sốc va chạm mạnh.

A.5. NHIỆT KẾ BỨC XẠ ( còn gọi là hỏa kế- pyrometer ).

- Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học.
- Nguyên lý: Đo tính chất bức xạ năng lượng của môi trường mang nhiệt.
- Ưu điểm: Dùng trong môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi trường đo.
- Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắt tiền.
- Thường dùng: Làm các thiết bị đo cho lò nung.
- Tầm đo: -54 <1000 D.F.

- Nhiệt kế bức xạ ( hỏa kế ) là loại thiết bị chuyên dụng dùng để đo nhiệt độ của những môi trường mà các cảm biến thông thường không thể tiếp xúc được ( lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biến).
- Gồm có các loại: Hỏa kế bức xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc các vật mang nhiệt sẽ có hiện tượng bức xạ năng lượng. Và năng lượng bức xạ sẽ có một bước sóng nhất định. Hỏa kế sẽ thu nhận bước sóng này và phân tích để cho ra nhiệt độ của vật cần đo.

Lưu ý khi sử dụng:
- Tùy theo thông số của nhà sản xuất mà hỏa kế có các tầm đo khác nhau, tuy nhiên đa số hỏa kế đo ở khoảng nhiệt độ cao. Và vì đặc điểm không tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo nên mức độ chính xác của hỏa kế không cao, chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường xung quanh ( góc độ đo, rung tay, ánh sáng môi trường ).

Một số loại cảm biến kiểu cặp nhiệt (THERMOCOUPLE TYPES)

DIFFERENT THERMOCOUPLE TYPES
The materials are made according to internationally accepted standards as laid
down in IEC 584 1,2 which is based on the international Practical Temperature scale
ITS 90. Operating temperature maxima are dependent on the conductor thickness
of the thermoelements. The thermocouple types can be subdivided in 2 groups,
base metal and rare (noble) metal:
-200°C up to 1200°C – These thermocouples use base metals
Type K – Chromel-Alumel
The best known and dominant thermocouple belonging to the group chromium-
nickel aluminium is type K. Its temperature range is extended (-200 up to 1100°C).
Its e.m.f./ temperature curve is reasonably linear and its sensitivity is 41µV/°C

Type J – Iron-Constantan
Though in thermometry the conventional type J is still popular it has less
importance in Mineral Insulated form because of its limited temperature range, -
200C to +750°C. Type J is mainly still in use based on the widespread applications
of old instruments calibrated for this type. Their sensitivity rises to 55µV/°C.
Type E – Chromel-Constantan
Due to its high sensitivity (68µV/°C) Chromel-Constantan is mainly used in the
cryogenic low temperature range (-200 up to +900°C). The fact that it is non
magnetic could be a further advantage in some special applications.
Type N – Nicrosil-Nisil
This thermocouple has very good thermoelectric stability, which is superior to other
base metal thermocouples and has excellent resistance to high temperature
oxidation.
The Nicrosil-Nisil thermocouple is ideally suited for accurate measurements in air up
to 1200°C. In vacuum or controlled atmosphere, it can withstand temperatures in
excess of 1200°C. Its sensitivity of 39µV/°C at 900°C is slightly lower than type K
(41µV/°C). Interchangeability tolerances are the same as for type K.
Type T – Copper-Constantan
This thermocouple is used less frequently. Its temperature range is limited to -200°C
up to +350°C. It is however very useful in food, environmental and refrigeration
applications. Tolerance class is superior to other base metal types and close
tolerance versions are readily obtainable. The e.m.f/temperature curve is quite non-
linear especially around 0°C and sensitivity is 42µV/°C.
0°C up to +1600°C – Platinum-Rhodium (Noble metal) Thermocouples
Type S – Platinum rhodium 10% Rh-Platinum
They are normally used in oxidising atmosphere up to 1600°C. Their sensitivity is
between 6 and 12 µV/°C.
Type R – Platinum rhodium 13% Rh-Platinum
Similar version to type S with a sensitivity between 6 and 14µV/°C.
Type B – Platinum rhodium 30% Rh-Platinum rhodium 6% Rh
It allows measurements up to 1700°C. Very stable thermocouple but less sensitive
in the lower range. (Output is negligible at room temperature).
Historically these thermocouples have been the basis of high temperature in spite of
their high cost and their low thermoelectric power. Until the launching of the
Nicrosil-Nisil thermocouples, type N, they remained the sole option for good
thermoelectric stability.

Shuanghua instrument Co.Ltd Xin chào quý khách hàng!

Công ty chúng tôi Taizhou shi Shuanghua instrument Co.Ltd

Tổng Giám đốc: Song Shu Hua

Liên hệ: Huang Yu Ying ( trợ lý phiên dịch)

Website: www.jsshua.com

Điện thoại: 008618752514921

00861575119792

Qq: 2085611818

Kakao talk： yuying1602

Zalo: 008613299638390

Wechat: shuanghuainstrument

Yahoo: shuanghuainstrument

Email: 2085611818@qq.com or shuanghuainstrument@yahoo.com

Địa chỉ: A zuo1908, Cai fu guang chang, Hai Ling Qu, Taizhou shi, China.

Công ty chuyên sản xuất: cảm biến nhiệt độ, Đồng hồ đo nhiệt độ có chức năng cảnh báo, Đồng hồ điều khiển nhiệt độ, Đồng hồ đo áp suất, Cảm biến siêu âm, Cảm ứng siêu âm đo mức Sondar,Cảm ứng rada,Cảm biến nhiệt dạng dây K,E,PT100,S,B, Cục chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ từ can nhiệt đến rờ le nhiệt, công tắc nhiệt độ, Dây cáp nối can nhiệt với rờ le nhiệt, nối từ cục chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ đến rờ le công tắc nhiệt, Can nhiệt giấy đo nhanh nhiệt độ dùng một lần, Cảm biến đo độ biến dạng trong cốt thép,Cảm biến đo độ biến dạng trong bê tông Geokon,Cảm biến đo biến dạng trong khe nhiệt, Cảm biến, Máy biến tần,Can nhiệt độ, Đầu dò nhiệt độ loại cầm tay,Cảm biến nhiệt độ, Máy ghi nhiệt độ, Cảm biến quang, Máy siêu âm đo khuyết tật kim loại, Bộ đo xung tín hiệu,...đo nhiệt độ trong nước nhôm, gang, thép, môi trường chân không, ăn mòn, phèn, mặn, chua, lò nung,...

Hiện này trên thị trường Việt Nam do điều kiện kỹ thuật hiện tại chưa sản xuất các sản phẩm này, nguồn hàng hiếm, nhu cầu lớn, để mua được các sản phẩm này, công ty bạn phải thông qua trung gian hoặc thông qua công ty mậu dịch để mua được sản phẩm, vì vậy mà giá cả thường cao hơn rất nhiều so với giá bán mà nhà sản xuất định giá ( Chúng tôi đã khảo sát giá cả cũng như chất lượng các sản phẩm nêu trên ở thị trường Việt Nam và Trung Quốc). Thấu hiểu được tâm lý khách hàng. Chúng tôi gửi email này đến quý công ty để giới thiệu về công ty cũng như sản phẩm của chúng tôi.

Đối tượng khách hàng mà doanh nghiệp hướng tới: Công Ty Xi Măng,Luyện Kim,Hóa Chất Công Nghiệp,Lò Đốt, Luyện thép, Gia công máy móc, Thiết bị, Thực nghiệm, khoa học,Công nghiệp hóa dầu, Nhà máy phát điện, Công ty dược,Sản xuất thuỷ tinh,Công nghiệp khai thác than,Nhiệt luyện,Cao tần,Luyện sắt,Luyện kim nhôm,Vật liệu mài mòn, công nghiệp,Sản xuất thiết bị cơ khí, máy móc,...

Các sản phẩm của chúng tôi đều được kiểm nghiệm kĩ theo tiêu chuẩn cho phép trước khi đưa ra thị trường. Công ty bạn nếu có yêu cầu đặt làm, thắc mắc về các sản phẩm nêu trên, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được biết thêm chi tiết, tư vấn kỹ hơn về sản phẩm. Chân thành cảm ơn!

公司名称:泰州双华仪表有限公司
联系人:宋数华
职位：经理
传真：86-0523-86852558
电话：0523-80693919
手机：18752514921

15751159792

QQ：2085611818
地址：江苏省 泰州市 海陵工业园区
邮编：225300

我公司生产：铂铑热电偶，S型铂铑热电偶，B型铂铑热电偶，WRP-130热电偶，B型热电偶，单铂铑热电偶，WRR-B型铂铑热电偶，压力表，双铂铑热电偶，S分度热电偶，K型热电偶，S型热电偶，防爆热电偶，防腐热电偶，铠装热电偶，热电偶测温仪，装配热电偶，B分度热电偶，烟斗热电偶，钢水测温仪，手持式钢水测温仪，手持式热电偶，电热丝，温度仪表，温度计，补偿导线，有纸记录仪，无纸记录仪，传感器，压力表，温度变送器，温度模块等

Có nhiều loại 

Loại B: Mã WRR dải đo 0-1800 độ C

Loại R: Mã WRQ dải đo 0-1600 độ C

Loại S: Mã WRP dải đo 0-1600 độ C

Loại N: Mã WRM dải đo 0-1100 độ C

Loại K: Mã WRE dải đo 0-1000 độ C

Loại E: Mã WRE dải đo 0-700 độ C

Loại T: Mã WRF dải đo 0-500 độ C

WRC dải đo 0-400 độ C

PT100: đo được nhiệt độ âm : -200 đến tuỳ can nhiệt 

Sau loạt mã là K, F hoặc N

K: loại dây có thể uốn cong

F: chịu hoá chất

N: chịu va động mạnh ( thường dùng trong sản xuất xi măng)

Tiếp theo là dãy 3 chữ số:

Số thứ nhất : biểu thị hình thức lắp đặt:

1. Không cố định, không ốc

2. Có ốc vít cố định lắp can nhiệt

3. Pháp lăng chuyển động

4. Pháp lăng cố định

5. Loại gập vuông góc

6. Loại có ốc vít cố định dạng bús

Số thứ hai: biểu thị tính chất can nhiệt:

2. chống bắn nước

3. chống tràn nước ( thông thường can nhiệt mang hiệu này)

4. chống chấn động ( dùng trong sản xuất xi măng)

Số thứ ba: đường kính can nhiệt

0: 16mm

1: > 16mm

Ví dụ nếu thấy mã : WRN - 220

thì có nghĩa can nhiệt này thuộc loại K, có ốc vít cố định, chống tràn nước, đường kính 16mm