intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cảm biến công nghiệp - Chương 3

Chia sẻ: Luong My | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:43

248
lượt xem
75
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 3 Cảm biến đo nhiệt độ thuộc bài giảng Cảm biến công nghiệp, có cấu trúc nội dung cần tìm hiểu được chia làm 6 phần: Phần 1 Tổng quan, phần 2 Cặp nhiệt điện (Thermocouple), phần 3 Nhiệt điện trở (RTD), phần 4 Thermistor, phần 5 IC đo nhiệt độ, phần 6 Nhiệt kế hồng ngoại.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cảm biến công nghiệp - Chương 3

  1. III. Cảm biến đo nhiệt độ 1. Tổng quan 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) 3. Nhiệt điện trở (RTD) 4. Themistor 5. IC đo nhiệt độ 6. Nhiệt kế hồng ngoại Monday, March 24, 2014 1
  2. 1. Tổng quan Cảm biến nhiệt độ là thiết bị được dùng để đo nhiệt độ của đối tượng. Các cảm biến này cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ và cho tín hiệu ngõ ra một trong hai dạng: thay đổi điện áp hoặc thay đổi điện trở. Để lựa chọn cảm biến cho một ứng dụng cụ thể thì cần xem xét: độ chính xác, khoảng đo, thời gian đáp ứng và môi trường làm việc. Cảm biến nhiệt độ được phân thành 2 loại: Cảm biến loại tiếp xúc Cảm biến loại không tiếp xúc (đo bức xạ nhiệt) Monday, March 24, 2014 2
  3. 1. Tổng quan Cảm biến loại tiếp xúc: Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Nhiệt điện trở • RTD • Thermistor IC đo nhiệt độ Cảm biến loại không tiếp xúc Nhiệt kế hồng ngoại • Đo nhiệt độ bằng cách nhận năng lượng hồng ngoại được phát ra từ vật liệu Monday, March 24, 2014 3
  4. 1. Tổng quan Monday, March 24, 2014 4
  5. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Cấu tạo Được làm bằng 2 vật liệu dẫn điện khác nhau (thường là hợp kim) được hàn dính 1 đầu, đầu còn lại được đưa đến thiết bị đo Thermocouple có 2 mối nối: lạnh và nóng Hoạt động Thermocouple hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng Seebeck Điện áp giữa 2 mối nối được gọi là điện áp Seebeck Monday, March 24, 2014 5
  6. 2. Cặp nhiệt điện Một số hình ảnh Monday, March 24, 2014 6
  7. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Các loại cặp nhiệt điện Type Composition Range Good for Not recommended Cost Sensitivity for K Chromel (Ni-Cr alloy) / −200 °C to 1200 °C Oxidizing or neutral Low 41 µV/°C Alumel (Ni-Al alloy) applications Use under 540ºC E Chromel / Constantan −200 °C to 900 °C Oxidizing or inert Low 68 µV/°C (Cu-Ni alloy) applications J Iron / Constantan −40 °C to 750 °C Vacuum, reducing, Oxidizing or humid Low 52 µV/°C or inert apps environments N Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / −270 °C to 1300 °C Oxidizing or neutral Low 39 µV/°C Nisil (Ni-Si alloy) applications T Copper / Constantan −200 °C to 350 °C Oxidizing, reducing Wet or humid Low 43 µV/°C or inert apps environments R Platinum /Platinum with 0 °C to 1600 °C High temperatures Shock or vibrating High 10µV/°C 13% Rhodium equipment S Platinum /Platinum with 0 °C to 1600 °C High temperatures Shock or vibrating High 10µV/°C 10% Rhodium equipment B Platinum-Rhodium / 50 °C to 1800 °C High temperatures Shock or vibrating High 10µV/°C Pt-Rh equipment Monday, March 24, 2014 7
  8. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Công thức tính Điện áp được tạo ra bởi cặp nhiệt điện được cho bởi công thức V = S * ΔT Trong đó: • V: Điện áp đo được (V) • S: Hệ số Seebeck (V/0C) • ΔT: Chênh lệch nhiệt độ giữa 2 mối nối Do đó, nhiệt độ cần đo được tính theo công thức T= Ttham chiếu + V/S (°C) Monday, March 24, 2014 8
  9. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Đặc tính Monday, March 24, 2014 9
  10. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Đặc tính Monday, March 24, 2014 10
  11. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Các kiểu đầu dò của cặp nhiệt điện: -Đơn giản nhất -Đầu đo được đặt trong ống -Đầu đo được làm - Nhỏ gọn, đáp kim loại (inox hoặc hợp kim) bằng vật liệu dẻo, dễ uốn ứng nhanh - Đo được nhiệt độ cao, nhiều môi trường vật chất -Dùng đo nhiệt độ bề -Dùng đo nhiệt mặt vật liệu độ chất khí Monday, March 24, 2014 11
  12. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Thuận lợi Cấu tạo đơn giản, chịu được va đập Khoảng đo nhiệt độ rộng Rẻ tiền Đáp ứng nhanh Đa dạng Khó khăn Phi tuyến Ít ổn định Điện áp thấp Cần điểm tham chiếu Monday, March 24, 2014 12
  13. 2. Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Ứng dụng Dùng đo nhiệt độ trong các lò luyện gang, thép Đo nhiệt độ khí thải Monday, March 24, 2014 13
  14. 3. Nhiệt điện trở (Resistance Temperature Detectors) Cấu tạo: Dây kim loại làm từ Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng của đầu đo. Có 2 loại cơ bản: loại dây quấn và loại màn mỏng Thông dụng nhất của RTD là loại Pt 100 Thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây Monday, March 24, 2014 14
  15. 3. Nhiệt điện trở (RTD) Nguyên lý: Khi nhiệt độ tăng, điện trở hai đầu dây kim loại tăng Đồ thị quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ Monday, March 24, 2014 15
  16. 3. Nhiệt điện trở (RTD) Cách đấu dây cho RTD 2 dây 3 dây - Giảm sai số đo - Các dây phải có cùng chiều dài và vật liệu - Dây nối có thể dài đến 600m Monday, March 24, 2014 16
  17. 3. Nhiệt điện trở (RTD) Cách đấu dây cho RTD 4 dây - Độ chính xác và độ tin cậy tốt nhất - Không có sai số hệ thống - Bù hoàn toàn ảnh hưởng của sai số Monday, March 24, 2014 17
  18. 3. Nhiệt điện trở (RTD) Ứng dụng RTD Máy lạnh, máy điều hòa Chế biến thực phẩm Bếp, lò nướng Ngành dệt Gia công vật liệu Vi điện tử Đo nhiệt độ khí, gas, chất lỏng Monday, March 24, 2014 18
  19. 3. Nhiệt điện trở (RTD) Ưu điểm của RTD Tuyến tính trên khoảng rộng Chính xác cao Ổn định với nhiệt độ cao Nhược điểm của RTD Đáp ứng chậm hơn cặp nhiệt điện Đắc tiền hơn cặp nhiệt điện Ảnh hưởng bởi sốc và rung Yêu cầu 3 dây hoặc 4 dây Monday, March 24, 2014 19
  20. 4. Thermistors (Thermally sensitive resistor) Cấu tạo: Được làm bằng các ôxít kim loại: Niken, Mangan, côban, … được phủ bởi nhựa hoặc thủy tinh Phân loại: Hệ số nhiệt âm - NTC ( Negative Temperature Coefficient) Hệ số nhiệt dương - PTC (Positive Temperature Coefficient) Ký hiệu: Monday, March 24, 2014 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2