C u t o các c m bi n nhi
t th
ng dùng trong
ấ ạ
ế
ả
ệ
ườ
HVAC
ể ụ ề ề ở Ế ể ể ứ ữ ế ệ ử ẽ ề ệ ế ủ ư ế ạ ữ ề ế ụ ạ ứ Ầ ằ ờ ẳ ơ Mình xin m chuyên m c này đ các anh em cùng nhau đóng góp đ hi u nhi u h n c dùng nhi u trong lĩnh v c HVAC. Nh ng ki n th c này n u đ i v C M BI N đ ố ự ượ ề Ả s không l v i các anh em chuyên v đi n-đi n t l m gì. Nh ng m c đích c a mình ụ ạ ẫ ớ i nh ng ki n th c C N NGHIÊN c u thôi, không đi quá sâu v chuyên là đúc k t l ứ đi n ( công th c, m ch, ….) nh m m c đích cho các anh em chuyên ngành khác v n có ẫ ứ th tham gia. Và s n đây xin m i các anh em bên HVAC cùng tham gia- cùng k t h p ế ợ th m nh c a 2 chuyên ngành. ệ ể ế ạ ủ
c tiên, c m bi n là gì: C m bi n là thi ả ả ế ế ướ ể ậ ệ ệ ế ể t b dùng đ đo, đ m, c m nh n,…các đ i ạ ế ị ng không ệ ng khác ( đi n tr , đi n áp ) ệ ề ế ậ ả t đ là 1 đ i l ạ ượ ệ ộ ở ệ ng v t lý không đi n thành các tín hi u đi n. Ví d : Nhi ả . ệ ử ơ ấ ợ ớ ng dùng trong HVAC: C m bi n nhi ế ả ấ ứ ướ c, Tr l ụ ượ liên quan đ n đi n chúng ta ph i chuy n nó v 1 đ i l ạ ượ ệ đ phù h p v i các c c u đi n t ể Các c m bi n th ả l u l ư ượ ệ ng khí, đo n ng đ hóa ch t trong n ộ ườ ng gió, l u l ư ượ ế ấ ồ t, áp su t, đ m, m c n ộ ẩ c, CO2, khói, …. ướ
Ph n I: C M BI N ĐO NHI T Đ . Ệ Ộ Ế Ả ầ
ấ ế ẽ ượ ả ng s đ ng nhi ệ ệ ệ ộ ườ t này thành m t đ i l t đ môi tr ạ ả ng c n đo” và “nhi ế ạ ưỡ ế ỏ ệ ề ộ môi tr ế ị ế ổ ữ ấ ầ ử ả t ). ơ ấ ủ ả i đây tùy theo c c u c a c m c c m bi n h p thu, t Nhi môi tr t đ t ạ ệ ộ ừ ườ ư ế ộ ế ng đi n nào đó. Nh th m t y u bi n s bi n đ i l ộ ạ ượ ạ ượ ế ẽ ế ậ ủ h t s c quan tr ng đó là “ nhi t t đ c m nh n c a ố ế ứ ệ ộ ả ầ ọ c m bi n”. C th đi u này là: Các lo i c m bi n mà các b n trông th y nó đ u là cái ấ ụ ể ề ề ế ả ng kim….) do v b o v , ph n t c m bi n n m bên trong cái v này ( bán d n, l ẫ ằ ầ ử ả ệ ỏ ả ng vào đó vi c đo có chính xác hay không tùy thu c vào vi c truy n nhi t t ườ ệ ừ ệ đ n ph n t ả quy t đ nh giá c m c m bi n t n th t bao nhiêu ( 1 trong nh ng y u t ế ế ố bi n nhi ệ ế
ng trao đ i nhi t gi a c m bi n và môi ắ ặ ườ ổ ệ ữ ả ế - M t nguyên t c đ t ra là: Tăng c tr ộ ng c n đo. ầ ườ
A. PHÂN LO I C M BI N NHI T. Ạ Ả Ệ Ế
t đi n ( Thermocouple ). t đi n tr ( RTD-resitance temperature detector ). ệ ệ ệ ệ ở
ẫ ạ ệ ồ t không ti p xúc ( h a k - Pyrometer ). Dùng h ng ỏ ế ế - C p nhi ặ - Nhi - Thermistor. - Bán d n ( Diode, IC ,….). - Ngoài ra còn có lo i đo nhi ngo i hay lazer. ạ
A.1. C P NHI T ĐI N ( Thermocouples ). Ệ Ặ Ệ
ồ ấ ạ ấ ệ ạ t đ thay đ i cho ra s c đi n đ ng thay đ i ( mV). ộ ầ ổ ệ ộ ứ ệ ộ - C u t o: G m 2 ch t li u kim lo i khác nhau, hàn dính m t đ u. - Nguyên lý: Nhi - u đi m: B n, đo nhi ổ t đ cao. ệ ộ Ư ể ề
ể ề ố ng làm sai s . Đ nh y không cao. ộ t, đo nhi ạ t nh t máy nén,… ệ nh h ườ ưở ng kh t nghi ắ ệ ệ ớ - Khuy t đi m: Nhi u y u t ế ố ả ế - Th t, môi tr ng dùng: Lò nhi ườ - T m đo: -100 D.C <1400 D.C ầ
ọ ầ ạ ượ ẩ ầ ầ ạ ệ i g i là đ u l nh ( hay là đ u chu n ). Khi có s chênh l ch nhi ứ t đ ượ ả ổ ầ ạ ị ậ ạ ạ ư ầ ợ ế ố ẫ ể ệ d n đ n ế ộ ề i quy t đi u này chúng ta ph i bù tr cho nó ( offset t đi n thì không dài đ n i đ n b đi u khi n, y u t ể ố ế ề ể ả ừ ế ả ộ ề ư ế ố ử ụ ư ệ ề ấ ố ố ng đo ). Cu i ọ ườ ế ể ệ ậ ng ) do v y c n chú ý kí ậ ầ t b . ế ị ự ươ c hàn dính 1 đ u g i là đ u nóng ( hay đ u ầ - G m 2 dây kim lo i khác nhau đ ầ ồ ệ t đo), hai đ u còn l ệ ự ạ ọ ầ ộ đ gi a đ u nóng và đ u l nh thì s phát sinh 1 s c đi n đ ng V t i đ u l nh. M t ộ ộ ữ ầ ạ ầ ạ ẽ đ u l nh, đi u này tùy thu c r t c nhi v n đ đ t ra là ph i n đ nh và đo đ ộ ấ ệ ộ ở ầ ạ ề ề ặ ấ l n vào ch t li u. Do v y m i cho ra các ch ng lo i c p nhi t đ , m i lo i cho ra 1 ấ ệ ỗ ệ ộ ạ ặ ủ ớ ớ s c đi n đ ng khác nhau: E, J, K, R, S, T. Các b n l u ý đi u này đ ch n đ u dò và ộ ể ọ ề ệ ứ b đi u khi n cho thích h p. ể ộ ề - Dây c a c p nhi ệ ủ ặ không chính xác là ch này, đ gi ổ trên b đi u khi n ). ể L u ý khi s d ng: ử ụ - T nh ng y u t trên khi s d ng lo i c m bi n này chúng ta l u ý là không ạ ả ế ừ ữ ủ nên n i thêm dây ( vì tín hi u cho ra là mV n i s suy hao r t nhi u ). C ng dây c a ố ẽ c m bi n nên đ thông thoáng ( đ ng cho c ng dây này dính vào môi tr ọ ừ ả cùng là nên ki m tra c n th n vi c Offset thi ể ẩ - L u ý: Vì tín hi u cho ra là đi n áp ( có c c âm và d ệ ệ hi u đ l p đ t vào b khu ch đ i cho đúng. ộ ặ ư ể ắ ệ ế ạ
Hình c p nhi ặ ệ t đi n ệ
A.1. C P NHI T ĐI N ( Thermocouples ). Ệ Ặ Ệ
ồ ạ ấ ạ ấ ệ t đ thay đ i cho ra s c đi n đ ng thay đ i ( mV). ệ ộ ộ ầ ổ ứ ệ ộ
ề ố ng làm sai s . Đ nh y không cao. ộ t, đo nhi ạ t nh t máy nén,… ưở ng kh t nghi ắ nh h ườ ệ ệ ệ ớ - C u t o: G m 2 ch t li u kim lo i khác nhau, hàn dính m t đ u. - Nguyên lý: Nhi ổ t đ cao. - u đi m: B n, đo nhi Ư ể ệ ộ ề - Khuy t đi m: Nhi u y u t ế ế ố ả ể t, môi tr ng dùng: Lò nhi - Th ườ - T m đo: -100 D.C <1400 D.C ầ
C u t o c a nhi t đi n tr RTD ấ ạ ủ ệ ệ ở
ấ ạ ủ ấ ệ ở ữ ồ ủ ầ ừ ồ ổ ạ ạ ẽ ấ ệ ượ c t đ thay đ i đi n tr gi a hai đ u dây ế ả ẽ ệ ộ ừ ế ổ ế ở ấ t đ nh t đ nh.Ph bi n nh t c a RTD là lo i c m bi n Pt, đ ấ ủ ố ạ ng có các lo i: 100, 200, 500, 1000 ohm t ộ ạ ả ộ ả i 0 D.C. Đi n tr càng cao thì ạ ệ ạ ở
ng có lo i 2 dây, 3 dây và 4 dây. ạ ư ế ệ ả ạ ẫ ơ ử ụ ể t, có ch ng nhi u ) và ng dây t ớ ấ ượ ủ ạ ả ễ ố ố ể ằ - C u t o c a RTD g m có dây kim lo i làm t : Đ ng, Nikel, Platinum,…đ ạ qu n tùy theo hình dáng c a đ u đo. Khi nhi ầ ệ ộ ộ kim lo i này s thay đ i, và tùy ch t li u kim lo i s có đ tuy n tính trong m t ổ c làm t kho ng nhi ượ ấ ị Platinum. Platinum có đi n tr su t cao, ch ng oxy hóa, đ nh y cao, d i nhi t đo ệ ệ c dài. Th đ ượ ườ t càng cao. đ nh y nhi ệ ạ ộ - RTD th ườ L u ý khi s d ng: ử ụ - Lo i RTD 4 dây gi m đi n tr dây d n đi 1/2, giúp h n ch sai s . ở ố ạ - Cách s d ng c a RTD khá d ch u h n so v i Thermocouple. Chúng ta có th ễ ị n i thêm dây cho lo i c m bi n này ( hàn kĩ, ch t l ố có th đo test b ng VOM đ - Vì là bi n thiên đi n tr nên không quan tâm đ n chi u đ u dây. ế ế c. ượ ở ệ ế ề ấ
C m bi n d ng NTD ế ả ạ
A.3. THERMISTOR
ấ ạ t đ thay đ i. ợ ệ h n h p các oxid kim lo i: mangan, nickel, cobalt,… ạ ệ ộ ở ổ ề ể ế . ứ ệ ả ạ ộ ộ ơ ệ ử - C u t o: Làm t ừ ổ - Nguyên lý: Thay đ i đi n tr khi nhi ổ - u đi m: B n, r ti n, d ch t o. Ư ể ễ ế ạ ẽ ề - Khuy t đi m: Dãy tuy n tính h p. ế ẹ - Th ng dùng: Làm các ch c năng b o v , ép vào cu n dây đ ng c , m ch đi n t ườ - T m đo: 50 <150 D.C. ầ
C u t o Thermistor. ấ ạ
ộ ở c hòa tr n ộ ượ t đ cao. Và ệ ộ ỉ ệ ứ ộ ẫ c c u t o t ượ ấ ạ ừ ổ ợ ng nh t đ nh sau đó đ ấ ị ợ t đ ; H ệ ố h n h p các b t ocid. Các b t này đ nhi t đ thay đ i. ổ ng PTC- đi n tr tăng theo nhi ở ệ t đ . Th ệ ệ ở ả ạ ỉ ấ ị ể ỉ ử ụ ụ ế ệ ộ ng dùng nh t là lo i NTC. ườ ấ t đ nh t đ nh 50-150D.C do v y ậ ệ ộ ả t. Ch s d ng trong các m c đích b o ộ ng g i là T t-mít. Cái Block l nh nào cũng có m t ệ ẹ ệ ạ ọ
ư ườ ư ọ ợ ng đóng/ th t đ môi tr ệ ộ ọ ng nào mà ch n Thermistor cho thích h p, l u ý hai ớ ng h ) Có th test d dàng v i ở ườ ườ ễ ể
- Thermistor đ ộ c nén ch t và nung theo t l và kh i l ặ ượ ố ượ m c đ d n đi n c a h n h p này s thay đ i khi nhi ệ ộ ổ ẽ ệ ủ ổ - Có hai lo i thermistor: H s nhi t d ệ ệ ươ ạ t âm NTC – đi n tr gi m theo nhi s nhi ệ ộ ố - Thermistor ch tuy n tính trong kho ng nhi ả ể i ta ít dùng đ dùng làm c m bi n đo nhi ng ả ườ t, các bác nhà ta th v , ng t nhi ườ ắ ệ vài b g n ch t vào cu n dây đ ng c . ộ ộ ặ ơ ộ ắ L u ý khi s d ng: ử ụ - Tùy vào nhi lo i PTC và NTC ( g i nôm na là th ạ đ ng h VOM. ồ ồ - Nên ép ch t vào b m t c n đo. ề ặ ầ ặ - Tránh làm h ng v b o v . ỏ ả ệ ỏ - Vì bi n thiên đi n tr nên không quan tâm chi u đ u dây. ở ế ề ệ ấ
Hình thermistor.
A.4. BÁN D NẪ
ẫ ừ ấ ạ các lo i ch t bán d n. ấ ẫ ấ ạ ưở ễ ố t đ . ng b i nhi ệ ộ ở t, m ch x lý đ n gi n. ử ả ạ ơ ộ ệ ộ ể ế ị ạ t b đo, b o v các m ch ệ ả
- C u t o: Làm t ạ - Nguyên lý: S phân c c c a các ch t bán d n b nh h ự ủ ự ị ả - u đi m: R ti n, d ch t o, đ nh y cao, ch ng nhi u t ố ễ ế ạ Ư ể ẽ ề - Khuy t đi m: Không ch u nhi t đ cao, kém b n. ị ế ề t đ không khí, dùng trong các thi ng dùng: Đo nhi - Th ệ ộ ườ đi n t . ệ ử - T m đo: -50 <150 D.C. ầ
c ch t o t t Bán D n là nh ng lo i c m bi n đ ẫ ả ế ệ ữ ạ ả ế ạ ừ ữ ẫ t đ môi tr ớ ự ủ ế ượ ủ ườ ế ẫ ề ng. Ngày nay v i s phát ớ ự t v i s ệ ớ ự ạ ả t, ho t đ ng n đ nh, ợ ủ ệ ộ ờ ấ ố ế ạ ộ ễ ố ị ạ ệ ử ễ ướ ạ ự ạ ạ c phân áp t ng t i d ng diode ( hình dáng t ươ t đ thay ệ ộ ẩ ủ m t đi n áp chu n có ừ ộ ượ ệ ệ ệ ổ nh ng ch t - C m bi n nhi ấ ứ bán d n. Có các lo i nh Diode, Transistor, IC. Nguyên lý c a chúng là d a trên m c ự ư ạ đ phân c c c a các l p P-N tuy n tính v i nhi ộ ớ tri n c a ngành công ngh bán d n đã cho ra đ i r t nhi u lo i c m bi n nhi ệ ể ủ tích h p c a nhi u u đi m: Đ chính xác cao, ch ng nhi u t ể ổ ộ ề ư m ch đi n x lý đ n gi n, r ti n,…. ẽ ề ơ ả - Ta d dàng b t g p các c m bi n lo i này d ắ ặ ế ả Pt100), các lo i IC nh : LM35, LM335, LM45. Nguyên lý c a chúng là nhi ư đ i s cho ra đi n áp thay đ i. Đi n áp này đ ổ ẽ trong m ch. ạ
IC c m bi n nhi t LM35 C m bi n nhi t d ng Diode ế ả ệ ế ả ệ ạ
ầ ả G n đây có cho ra đ i IC c m bi n nhi ờ thông I2C ( DS18B20 ) m ra m t xu h ả ẩ i c m bi n”. ế ộ ở ệ ướ t cao c p, chúng h tr luôn c chu n truy n ề ổ ợ ng m i trong “ th gi ế ớ ả ấ ớ ế
IC c m bi n nhi t DS18B20 ế ả ệ
ư các thành ph n bán d n nên c m bi n nhi ẫ ả ưỡ ế ệ ả ả ả ộ ử ụ c ch t o t ế ạ ừ ượ t đ cao. N u v ị ệ ộ ỗ ẫ ế ụ ỉ ế ứ ế ầ ạ ả ế ả
t: m cao, hóa ế ẽ ấ c s chính xác. ế ng kh c nghi ắ ạ ả ệ Ẩ ườ L u ý khi s d ng: t Bán D n kém - Vì đ ầ ế ẫ ệ ng b o v có th làm h ng c m bi n. t ng b n, không ch u nhi ế ượ ể ỏ ề i h n nào đó, ngoài d i - C m bi n bán d n m i lo i ch tuy n tính trong m t gi ả ớ ạ ế ạ này c m bi n s m t tác d ng. H t s c quan tâm đ n t m đo c a lo i c m bi n này ủ đ đ t đ ể ạ ượ ự - Lo i c m bi n này kém ch u đ ng trong môi tr ch t có tính ăn mòn, rung s c va ch m m nh. ố ị ự ạ ấ ạ
A.5. NHI T K B C X Ế Ứ Ệ Ạ ( còn g i là h a k - pyrometer ). ỏ ế ọ
, quang h c. m ch đi n t ấ ạ t. ọ ng c a môi tr ượ Ư ể ệ ử ấ ứ ạ ườ ệ ủ t, không c n ti p xúc v i môi tr ế ng mang nhi ệ ớ ườ ầ ườ ng
ể ắ ề t b đo cho lò nung. ế ị - C u t o: Làm t ừ ạ - Nguyên lý: Đo tính ch t b c x năng l - u đi m: Dùng trong môi tr ng kh c nghi ắ đo. - Khuy t đi m: Đ chính xác không cao, đ t ti n. ộ ế - Th ng dùng: Làm các thi ườ - T m đo: -54 <1000 D.F. ầ
ạ ệ ế ứ ạ ệ ộ ủ t đ c a ể ụ ng không th ti p xúc đ c ( lò nung ế ữ t k b c x ( h a k ) là lo i thi ỏ ế ng mà các c m bi n thông th ả ượ ặ ả ỏ ế ứ ạ ỏ ế ườ ạ ồ ỏ ế ệ ượ ự ắ ng đ sáng, h a k màu s c. ứ ạ ng b c x c sóng nh t đ nh. H a k s thu ộ t s có hi n t ệ ẽ ấ ị ậ ộ ướ ứ ạ ẽ ỏ ế ẽ ượ t b chuyên d ng dùng đ đo nhi - Nhi ế ị nh ng môi tr ườ ể ế ườ thép, hóa ch t ăn mòn m nh, khó đ t c m bi n). ế ạ ấ - G m có các lo i: H a k b c x , h a k c Chúng ho t đ ng d a trên nguyên t c các v t mang nhi năng l nh n b ạ ộ ng. Và năng l c sóng này và phân tích đ cho ra nhi t đ c a v t c n đo. ắ ng b c x s có m t b ể ệ ộ ủ ậ ầ ượ ậ ướ
ư ử ụ ỏ ế ầ ự ế t đ cao. Và vì đ c đi m không ti p xúc tr c ti p ả kho ng nhi ả ố ỏ ế ể ặ ố ủ ở ứ ộ ủ ỏ ế ưở ng ế ề ả ng ). L u ý khi s d ng: - Tùy theo thông s c a nhà s n xu t mà h a k có các t m đo khác nhau, tuy ấ nhiên đa s h a k đo ệ ộ v i v t c n đo nên m c đ chính xác c a h a k không cao, ch u nhi u nh h ị ớ ậ ầ ng xung quanh ( góc đ đo, rung tay, ánh sáng môi tr c a môi tr ủ ườ ườ ộ
