Cảm biến nhiệt độ là gì? Ứng dụng vào lĩnh vực nào?

Chu Văn An

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hầu hết mọi sinh vật, hệ thống hóa học và vật lý. Vì vậy, việc đo lường đại lượng này trở nên cần thiết và cảm biến nhiệt độ là một trong những phương pháp được tin dùng nhất hiện nay. Vậy cảm biến nhiệt độ là gì và nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng LabvietChem tìm hiểu nhé!

1. Khái niệm cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị dùng để đo sự thay đổi nhiệt độ. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi, cảm biến sẽ phát ra tín hiệu và truyền đến đầu đọc để chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ cụ thể.

Cảm biến nhiệt độ được thiết kế để đo nhiệt độ với độ chính xác cao hơn các dụng cụ đo truyền thống như nhiệt kế và cặp nhiệt điện. Vì vậy, chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ tin cậy cao như dược phẩm, thực phẩm, ô tô, hóa chất, hàng hải, vật liệu nhựa,…

Cảm biến nhiệt độ còn được gọi là cặp nhiệt điện, cặp nhiệt điện, nhiệt kế điện trở, đầu dò nhiệt độ,…

Một số loại cảm biến nhiệt độ phổ biến hiện nay là cặp nhiệt điện J, K, T, E, đầu dò PT100, thích hợp cho các ứng dụng đo nhiệt độ thông thường. Cặp nhiệt điện loại B, R, S thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu đo nhiệt độ cao.

[Hình 1: Cảm biến nhiệt độ]

2. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ thường được tạo thành từ hai dây kim loại khác nhau gắn vào đầu nóng và đầu lạnh. Ngoài ra, nó còn bao gồm các phần sau:

• Phần cảm biến: Đây là phần quan trọng nhất, quyết định độ chính xác của thiết bị.
• Dây kết nối: Kết nối cảm biến với các linh kiện khác.
• Chất cách điện bằng gốm: Ngăn ngừa đoản mạch giữa các bộ phận.
• Chất độn: Bảo vệ cảm biến khỏi rung động.
• Vỏ bảo vệ: Bảo vệ dây cảm biến và phần tử cảm biến.
• Đầu nối: Kết nối cảm biến với thiết bị đọc.

[Hình 2: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt độ]

3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của kim loại khi nhiệt độ thay đổi. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh sẽ sinh ra một suất điện động ở đầu lạnh. Sức điện động này tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ, từ đó xác định nhiệt độ.

[Hình 3: Minh họa nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ]

4. Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Quan trắc địa kỹ thuật: Đo nhiệt độ bên trong các công trình xây dựng, cầu, đập,…
• Y tế: Theo dõi nhiệt độ cơ thể, phát hiện những bất thường về nhiệt độ cơ thể.
• Nhà thông minh: Tích hợp vào bộ điều nhiệt thông minh để điều chỉnh hệ thống sưởi/làm mát.
• Điện tử: Được sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại, máy tính bảng, ô tô, điều hòa,…

[Hình 4: Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ trong điều hòa không khí]

Trên đây là thông tin tìm hiểu về cảm biến nhiệt. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn đọc những kiến ​​thức hữu ích và thú vị. Từ đó có thể áp dụng vào cuộc sống một cách dễ dàng.