Cảm biến đo lường ngành nhiệt lạnh

Chia sẻ: Nguyen Bui Dat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

220
lượt xem 77
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cảm biến là các phần tử nhạy cảm dùng để biến đổi các đại lượng đo lường, kiểm tra hay điều khiển từ dạng này sang dạng khác thuận tiện hơn cho việc tác động các phần tử khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cảm biến đo lường ngành nhiệt lạnh

Trang 1/28 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH  Giáo viên hướng dần : TRẦN VIỆT HÙNG Sinh viên thực hiện : NGUYỄN BÙI ĐAT Lớp : ĐHNL6 TP.HỒ CHÍ MINH
Trang 2/28 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH  Giáo viên hướng dần : TRẦN VIỆT HÙNG Sinh viên thực hiện : NGUYỄN BÙI ĐAT Lớp : ĐHNL6 TP.HỒ CHÍ MINH
Trang 3/28 NỘI DUNG BÀI TIỂU LUẬN: Gồm hai phần: Tổng quan. I. a. Định nghĩa và các phương pháp đo nhiệt độ. b. Các thang nhiệt độ và các công thức chuyển đổi đơn vị. c. Các thang đo nhiệt độ chuẩn. d. Cơ sở khoa học. Hoạt động. II. a. Cấu tạo. b. Nguyên lý hoạt động. Tìm hiểu chi tiết cảm biến nhiệt điện trở. III. 1. Nhiệt điện trở Ni 2. Nhiệt điện trở Pt Ưng dụng vào thực tế. IV. a. Cấu tạo chung. b. Mô hình. c. Hoạt động thực tế.
Trang 4/28 Tổng quan. I. a. Định nghĩa và các phương pháp đo nhiệt độ: Định nghĩa: i. oC C F â o C m bi ng dùng ng và ki m tra. ực ti o Nhi là m ng v t lý không th th x q ng phụ thu c. Nhi có vai trò nh nhi u tính ch t c a v t ch t, m t trong nhữ quy m tác i m t cách liên tụ ng c a nhi ng ch u nh D ọc, công nghi i sống hằng ngày ng c ng và khống ch nhi Đ vi là m u r t c n thi khống ch nhi ng nhi và t k t qu ta dung tới c m bi n nhi t. C m bi n nhi c dung ph bi n trong dân dụng và công nghi p với much ống ch u chỉnh nhi . o C m bi n nhi t là các v t li u bằng kim lo i ho c là bán dẫn có giá tr n phân cự c các lớp n tr i theo nhi ho i khi b tác dụng b i nhi ti . Các phương pháp đo nhiệt độ: ii. o Đo nhiệt độ trực tiếp:
Trang 5/28 C p nhi n (Thermocouple). Re e Te e e Nhi n tr kim lo i/ nhi n tr Detectors-RTDs). n tr bán dẫn/ nhi Nhi n tr âm (Thermally Sensitive Resistor/Thermistor) o Đo nhiệt độ gián tiếp. Nhi t k hồng ngo i b. Các thang đo nhiệt độ và các công thức chuyển đổi dơn vị. Các thang nhiệt độ: i. o Thang nhi Celcius. Độ Celsius (°C hay ê ă C) là nhi t tên theo học i Thụ Đ n Anders Celsius (1701–1744 Ô ê ra h thố ă ứ theo tr ng thái c a ớc vớ 100 ớ 0 ớc sôi khí áp tiêu bi u (standard atmosphere) vào ă 1742 H ă ọc Carolus Linnaeus c h thố ớc sôi.[1] H thố 0 ớ 100 c gọi là h và l thống centigradetức bách phân và danh t c dùng ph bi n nay ă 1948 thống nhi ã ức vinh danh nhà m c dù k t khoa học Celsius bằ t theo tên c a ông. M t lý do nữ Ce c dùng thay vì centigrade là vì thu t ngữ "bách phân" ũ c s dụng lục t góc phẳng bằng ph n v n c a góc vuông. a châu Âu o Thang nhi Fahrenheit. Fahrenheit, hay F, là m t thang nhi t theo tên nhà v t i Đức Daniel Gabriel Fahrenheit(1686–1736). lý
Trang 6/28 F ee ă ê ă ọ Đ Copenhagen Rø e ã Ole Rømer ê ụ ẩ â T thang ă ớ 75 60 Rømer thì thân ì e ẽ 22 5 e é Rø e F ee ọ ố ê ă ắ ốGdansk 1708/1709 (Danzig) q ê Bằ ỗ „ ớ ớ A NH4C “ ọ hỗn hợp lạnh ố ũ ẩ ứ −17 8 °C F ee ố ằ â Rø e -Skala trong ố ì oT Kelvin. ố qố Trong , kelvin N ằ ữ K Mỗ K trong cho Kenvin 1K ằ Celsius (1 °C) và 0 °C ứ ớ 273,15K. T e ê ý, ỹ Ireland W T ớ Ke ứ t. N Ke ọ ố , do 0K ứ ớ ỏ T 0K ê ý mà ọ ỗ Tự q ớ x 0K; ú 0K ú ứ ẫ ỗ ứ ỏN ữ ụ B e-Einstein ũ ớ 0K ớ ê ý He e e ; Quan sát này phù x 0K ì q ố ú
Trang 7/28 0 ĩ x ú ê ý Đ ĩ : Ke K 1/273 16 ự ọ ớ 1967 Các công thức chuyển đổi đơn vị đo: iii. Đổi từ Công thức Sang °C = (°F – 32) / 1.8 Fahrenheit Celsius Celsius Fahrenheit °F = °C × 1.8 + 32 K = (°F – 32) / 1.8 + 273.15 Fahrenheit kelvin °F = (K – 273.15) × 1.8 + 32 kelvin Fahrenheit Các thang đo nhiệt độ chuẩn. iv. :â ằ _ỏ -182,97 °C - oxygène; :â ằ ắ_ỏ – ớ; 0,00 °C : ớ; 0,01 °C :â ằ ỏ _ắ– ớ; 100,00 °C :â ằ ắ ỏ –ẻ ; 419,58 °C :â ằ _ỏ – ỳ; 444,67 °C :â ằ ắ _ỏ ; 961,62 °C - :â ằ ắ ỏ 1064,43 °C - vàng. Cơ sở khoa học: iv. Y S o Độ nhạ X : ới: ố
Trang 8/28 : ố Y ố: S  T ự ụ X ới: C S0=const S0= var C ụ (X). ai s o ự ụ ọ ự ữ ự ớ ẩ ằ ố Pâ ố: ố x  x' x  ố : . : ự X ố a  ố X C ê â ớ ố C ê â q q ớ ố ự ê ẩ ĩ ứ é
Trang 9/28  ố ứ ố ê ọ ố N ố ê ỏ ớ ứ ìx ố ụĐ ố ụ ớ ố ú ằ ắ oC ê Mố ố ỏ : C T ứ ớ ồ Cq ỏ H ú e ê ú. h n oại cả iến o C â : ố ụ ự N ì 7 -1 ồ ụ ứ ứ ứ ứ H ựx ứ ẫ q  Hiệu ứng cả ứng điện từ: â ẫ ẽx ứ ỉ ớ ắ â ĩ ỉ ớ ố â ẫ
Trang 10/28 H ứ ứ ứ ụ x ố q ứ ứ  Hiệu ứng quang phát ạ điện t : ỏ ớ ụ  Hiệu ứng quang điện trong chất án d n: P-N ẽ -ỗ ố ú ớ ụ ữ  Hiệu ứng Ho : T ẫ ỏ q B ớ I ẽx e ớ ớB IH ứ H ứ ụ x ẽ é ố ọ ớ â ọ â x ứ ớ ẫ ỏ H ữ ẫ ụ
Trang 11/28 Hình 1 C ự ì ồ I ứ ă êq hi  Hiệu ứng điện áp: ụ ự ọê ằ ẽâ ê x ằ ê ố ứ H ứ ứ ụ x ự â ê ự ụ ố q ê ựụ N C ố ụ : ữ ố ớ M ụ ớ ì ọ ẫ ụ : ẩ ằ ố ì ớ ụ ê ì ọ ồ T ốì ọ
Trang 12/28 ớ T ì ỗ ẽ ứ ớ ẽx ố Đâ ê T ìự â ê ự ẫ ự ố ụ ự ê ự êq ự ê ú ĩ ứ T ụ ự ớ ụ ỉ x T ự ụ ọ ớ Hì ọ ớ â ê q ắ
Trang 13/28 Hình 2
Trang 14/28 Hoạt động: II. 1. Phân loại cảm biến nhiệt:  C p nhi n ( Thermocouple ).  Nhi n tr ( RTD-resitance temperature detector ).  Thermistor.  Bán dẫ D e IC …  Ngoài ra còn có lo t không ti p xúc ( hỏa k - Pyrometer ). Dùng hồng ngo i hay lazer. 2. Cấu tạo và tính năng các loại cảm biến: o Cập nhiệt điện:  C u t o: Gồm 2 ch t li u kim lo i khác nhau, hàn dính m u.  Nguyên lý: Nhi i cho ra sứ i ( mV). Ư m: B cao.  Khuy m: Nhi u y u tố ng làm sai số Đ nh y không cao. T ng khắt nghi t nhớt máy ng dùng: Lò nhi é… T : -100 D.C
Trang 15/28  Gồm 2 dây kim lo 1 u gọ u nóng ( hay u còn l i gọ u chuẩn ). Khi có sự ul giữ u l nh thì sẽ phát sinh 1 sứ chênh l ch nhi n ng V t u l nh. M t v t ra là ph i c nhi t u này tùy thu c r t lớn vào ch t li u. Do v y mới cho ra ul , mỗi lo i cho ra 1 sứ các ch ng lo i c p nhi ng khác nhau: ý chọ E, J, K, R, S, T. Các b u dò và b u khi n cho thích h p.  Dây c a c p nhi ì nố u khi n, y u tố dẫn nb n không chính xác là ch gi i quy u này chúng ta ph i bù tr cho nó ( offset trên b u khi n ).  Note:  T những y u tố trên khi s dụng lo i c m bi ú ý không nên nối thêm dây ( vì tín hi u cho ra là mV nối sẽ suy hao r t nhi u ). Cọng dây c a c m bi ê ng cho cọng dây C ối cùng là nên ki m tra cẩn th n vi c Offset thi t b .
Trang 16/28  Vì tín hi n áp ( có cự â y c n chú ý kí lắ ú hi t vào b khu o Nhiệt điện trở: C : Gồ 2 N ê ý: N ứ Ư :B K :N ố ốĐ T :L ắ ớ é… T : -100 D.C
Trang 17/28 ẽ P RTD P P atinum. Platinum ố x T : 100 200 500 1000 0 DC Đ ì RTD 2â 3â 4 dây. Lưu ý khi sử dụng: L RTD 4 â â ẫ 1/2 ú ố C ụ RTD ớ Te e Cú ố ê â ĩ â ố ố e ằ OM  Vì là ê ê q â â o Thermistor C :L x : e … N ê ý: T Ư :B ẽ K : Dã ẹ. T :L ứ ă é â T : 50
Trang 18/28 Cấu tạo Thermistor.  Thermisto C e ỉ ố é ứ ẫ ẽ C e :H ố ă e g PTC- ;H ố â NTC – e T NTC Te ỉ 50 -150D.C do Cỉ ụ ụ ắ ọ Tẹ -mít. Cái B ũ ắ â Lưu ý khi sử dụng T ọ Te ý PTC NTC ọ / C e ớ ồ ồ OM  Nê é T ỏ ỏ
Trang 19/28  ì ê ê q â â Hình thermistor. o Bán d n. C :L ẫ N ê ý: ự â ự ẫ Ư : Rẽ ố ố x ý K :K é T :Đ T : -50
Trang 20/28 C B Dẫ ữ ữ ẫ C D eT IC N ê ý ú ự ê ứ â ự ớ P -N ớ N ớự ẫ ã ớự :Đ x ố ố x ý ẽ … T ắ ớ e ì ự P 100 IC : LM35 LM335 LM45 N ê ý ú ẽ Đ â ẩ IC cảm biến nhiệt LM35 Cảm biến nhiệt dạng Diode G â IC ú ẩ I2C D 18B20 x ớ ớ “ ớ ” IC cảm biến nhiệt DS18B20 Lưu ý khi sử dụng:  ì ẫ ê B Dẫ é N ỡ ỏ