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

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hầu hết mọi sinh vật, hệ thống hóa học và vật lý. Do đó, việc đo lường đại lượng này trở nên thiết yếu, và cảm biến nhiệt độ là một trong những phương pháp được tin dùng nhất hiện nay. Vậy cảm biến nhiệt độ là gì, nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng LabVietChem tìm hiểu nhé!

1. Khái niệm về cảm biến nhiệt độ

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

Cảm biến nhiệt độ được thiết kế để đo lường nhiệt độ với độ chính xác cao hơn so với các dụng cụ đo lường truyền thống như nhiệt kế, cặp nhiệt điện. Chính vì vậy, chúng được ứng 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, can nhiệt, nhiệt kế điện trở, đầu dò nhiệt độ,...

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

[Hình 1: Cảm biến nhiệt độ]

2. Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ

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

• Bộ phận cảm biến: Đây là bộ phận quan trọng nhất, quyết định đến độ chính xác của thiết bị.
• Dây kết nối: Kết nối bộ phận cảm biến với các bộ phận khác.
• Chất cách điện gốm: Ngăn ngừa đoản mạch giữa các bộ phận.
• Phụ chất làm đầy: Bảo vệ cảm biến khỏi rung động.
• Vỏ bảo vệ: Bảo vệ dây cảm biến và bộ phận cảm biến.
• Đầu kết 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, một sức điện động sẽ được tạo ra ở đầu lạnh. Sức điện động này tỷ lệ thuận với sự chênh lệch nhiệt độ, từ đó xác định được 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 ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Giám sát địa kỹ thuật: Đo lường nhiệt độ bên trong các công trình xây dựng, cầu, đập,...
• Y tế: Giám sát thân nhiệt, phát hiện bất thường về nhiệt độ cơ thể.
• Nhà thông minh: Tích hợp vào bộ điều nhiệt thông minh để điều chỉnh hệ thống sưởi ấm/làm mát.
• Điện tử: 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 các thông tin tìm hiểu về cảm biến nhiệt. Mong rằng bài viết đã cung cấp đến bạn đọc những kiến thức hữu ích và thú vị. Từ đó, có thể áp dụng vào đời sống một cách dễ dàng.