báo cáo cảm biến nhiệt

báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt báo cáo cảm biến nhiệt

Trường Đại Học Bách Khoa Khoa: Cơ Khí  Báo cáo môn: Điều khiển tự động Đề tài Cảm biến đo nhiệt độ Nhóm: 14- Sáng thứ  GVHD: Lê Thanh Hải Thành viên nhóm phân công thuyết trình  Stt Họ tên Mssv Nhiệm vụ Hoàng Minh Tuấn 21304529 Cơ sở lí thuyết , khái niệm cảm biến nhiệt độ Nguyễn Xuân Lộc 21302212 Cặp nhiệt điện Lê Thanh Trúc 21304466 Nhiệt điện trở Phan Tiến Đạt 21300810 Cảm biến nhiệt bán dẫn Đỗ Thanh Bình 21300297 Nhiệt kế xạ , ứng dụng Phần 1: Cơ sở lý thuyết I  Cảm biến gì: Cảm biến thiết bị điện dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành tín hiệu điện Ví dụ: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất,… Phần 2: Cảm biến đo nhiệt độ  Khái niệm  Cảm biến nhiệt loại cảm biến dùng để đo nhiệt độ Người ta gọi cảm biến nhiệt can nhiệt Cảm biến nhiệt bao gồm dây tạo từ kim loại khác hai dây hàn với đầu Tạo điểm tiếp xúc Phần tiếp xúc nơi để đo nhiệt độ Khi phần tiếp xúc có thay đổi nhiệt độ Một điện áp tạo điện áp sau cách sử dụng bảng tham chiếu cặp nhiệt điện để tính toán nhiệt độ Các yếu tố ảnh hưởng đến cảm biến nhiệt  Các yếu tố ảnh hưởng đến cảm biến nhiệt   Đối với loại cảm biến nhiệt có  yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác “Nhiệt độ môi trường cần đo” “Nhiệt độ cảm nhận cảm biến” Điều nghĩa việc truyền nhiệt từ môi trường vào đầu đo cảm biến nhiệt tổn thất cảm biến đo xác Điều phụ thuộc lớn vào chất liệu cấu tạo nên phần tử cảm biến (cảm biến nhiệt đắt hay rẻ nguyên nhân định) Đồng thời ta rút nguyên tắc sử dụng cảm biến nhiệt là: Phải đảm bảo trao đổi nhiệt môi trường cần đo với phần tử cảm biến Phân loại cảm biến   Thường có loại cảm biến nhiệt:      - Cặp nhiệt điện (Thermocouple - Can nhiệt) -  Nhiệt điện trở (Resitance temperature detector –RTD) - Điện trở oxit kim loại (PTC Thermistor NTC Thermistor) - Cảm biến nhiệt bán dẫn - Nhiệt kế xạ (Hay hỏa kế) Phân loại cảm biến    Cặp nhiệt điện (Thermocouple - Can nhiệt): Cặp nhiệt điện   Cấu tạo: Gồm chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính đầu - Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho sức điện động thay đổi ( mV) - Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao - Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao - Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,… - Dải đo: -100 ~ 1800oC 10 Phân loại, Ưu nhược điểm   Nhiệt điện trở (Resitance temperature detector –RTD) 11 Nhiệt điện trở:   - Cấu tạo RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng đầu đo (một lõi cách điện ).  - Nguyên lí hoạt động: Khi nhiệt độ thay đổi điện trở hai đầu dây kim loại thay đổi, tùy chất liệu kim loại có độ tuyến tính khoảng nhiệt độ định - Ưu điểm: độ xác cao Cặp nhiệt điện, dễ sử dụng hơn, chiều dài dây không hạn chế - Khuyết điểm: Dải đo bé Cặp nhiệt điện, giá thành cao Cặp nhiệt điện o - Dải đo: -200~700 C 12 Phân loại  Điện trở oxit kim loại (PTC Thermistor NTC Thermistor) 13 3.Điện trở oxit kim loại        Cấu tạo: Làm từ hổn hợp oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,… - Nguyên lý: Thay đổi điện trở nhiệt độ thay đổi - Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo - Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp - Dải đo: 50 o Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ Thường dùng loại NTC 14 Phân loại   Cảm biến nhiệt bán dẫn: 15 4.Cảm biến nhiệt bán dẫn   Cấu tạo: Làm từ loại chất bán dẫn - Nguyên lý: Sự phân cực chất bán dẫn bị ảnh hưởng nhiệt độ - Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản - Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, bền o - Dải đo: -50 ~ 150 C  Các loại cảm biến nhiệt bán dẫn điển hình: kiểu diod, kiểu IC LM35, LM335, LM4 16 4.Cảm biến nhiệt bán dẫn   Cấu tạo bán dẫn: 17 4.Cảm biến nhiệt bán dẫn   Ngày với phát triển ngành công nghệ bán dẫn cho đời nhiều loại cảm biến nhiệt với tích hợp nhiều ưu điểm: Độ xác cao, chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẽ tiền,…  Ta dễ dàng bắt gặp cảm biến loại dạng diode ( hình dáng tương tự Pt100), loại IC như: LM35, LM335, LM45 Nguyên lý chúng nhiệt độ thay đổi cho điện áp thay đổi Điện áp phân áp từ điện áp chuẩn có mạch 18 Phân loại   5. Nhiệt kế xạ (Hay hỏa kế): 19 5.Nhiệt kế xạ(Hỏa kế)   - Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học - Nguyên lý: Đo tính chất xạ lượng môi trường mang nhiệt - Ưu điểm: Dùng môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi trường đo - Khuyết điểm: Độ xác không cao, đắt tiền - Ứng dụng: Làm thiết bị đo cho lò nung o - Dải đo: -97 ~ 1800  C 20 Ứng dụng   - Ứng dụng khí: cảm biến nhiệt độ lắp để làm mát nước 21 Ứng dụng:   - Bảo vệ mạch điện tử: 22 Phần 4: Tài liệu tham khảo    www.digikey.com › Product Index › Sensors, Transducers https://vi.wikipedia.org/wiki/Cảm_biến 23 Bài thuyết trình đến kết thúc  24 ... thuyết I  Cảm biến gì: Cảm biến thiết bị điện dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành tín hiệu điện Ví dụ: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất,… Phần 2: Cảm biến đo nhiệt. .. suất,… Phần 2: Cảm biến đo nhiệt độ  Khái niệm  Cảm biến nhiệt loại cảm biến dùng để đo nhiệt độ Người ta gọi cảm biến nhiệt can nhiệt Cảm biến nhiệt bao gồm dây tạo từ kim loại khác hai dây hàn... hưởng đến cảm biến nhiệt   Đối với loại cảm biến nhiệt có  yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác Nhiệt độ môi trường cần đo” Nhiệt độ cảm nhận cảm biến Điều nghĩa việc truyền nhiệt từ môi