Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BÁO CÁO: MÔN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài: CẢM BIẾN NHIỆT (GVHD: ĐỖ BÌNH NGUYÊN) tuthienbao.com SVTH: Phạm Việt Hùng Nguyễn Ngọc Lanh BIÊN HÒA 18/11/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BÁO CÁO: MÔN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài: CẢM BIẾN NHIỆT (GVHD: ĐỖ BÌNH NGUYÊN) SVTH: Phạm Việt Hùng Nguyễn Ngọc Lanh BIÊN HÒA 18/11/2013 TRANG MỤC LỤC PHẦN 1:CÁC KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT ĐỘ KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT ĐỘ I Ảnh hưởng nhiệt độ đến đại lượng khác Các phương pháp đo nhiệt độ thang đo nhiệt độ: PHẦN 2: CÁC LOẠI DỤNG CỤ ĐO NHIỆT VÀ CẢM BIẾN NHIỆT KẾ: I 1) Nhiệt kế gì? 2) Lịch sử nhiệt kế: 3) Các loại nhiệt kế a) Nhiệt kế chất lỏng: b) Nhiệt kế điện tử: c) Nhiệt Kế Điện Trở Kim Loại: d) Nhiệt kế hồng ngoại: 14 4) Các loại nhiệt kế chuyên dụng dùng 14 a) Nhiệt kế đảo: 14 b) Nhiệt kế độ sâu, 14 c) Nhiệt điểm: 15 d) Nhiệt biểu thường 15 CẢM BIẾN NHIỆT: 15 II 1) Cảm Biến Nhiệt Điện Trở: 15 a) Cảm biến nhiệt điện trở kim loại: 15 b) Thermistor: 17 Cảm biến nhiệt độ bán dẫn: 18 a) Cấu tạo cảm biến nhiệt độ bán dẫn: 18 Hoạt động phương trình chuyển đổi cảm biến nhiệt độ bán dẫn: 19 Cảm biến bán dẫn hoạt động nguyên tắc tiếp giáp P-N 19 b) Mạch đo dùng cảm biến nhiệt độ bán dẫn: 20 Cặp nhiệt điện (Thermocouple): 20 a) Cấu tạo Thermocouple: 20 TRANG b) Nguyên lý hoạt động Thermocouple: 22 c) Mạch đo dùng Thermocouple: 23 PHẦN III MẠCH ỨNG DỤNG SỬ DỤNG CẢM BIẾN LM35 25 Sơ lược cảm biến nhiệt LM35 25 I Dải nhiệt độ thay đổi trở kháng theo nhiệt độ LM35 25 Các cảm biến nhiệt họ LM35 26 Mạch Bảo Vệ Quá Nhiệt Sử Dụng Cảm Biến LM35 26 II LINH KIỆN: 26 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: 27 SƠ ĐỒ MẠCH IN 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO: http://luanvan.co/luan-van/de-tai-thiet-ke-mach-do-nhiet-do-va-phat-canh-bao-nhiet-do31467/ http://vi.wikipedia.org/wiki/Nhi%E1%BB%87t_k%E1%BA%BF http://www.dientuvietnam.net/forums/tu-pic-toi-dspic-54/hoi-ve-mach-do-nhiet-do-dunglm35-173260/ giáo trình kỹ thuật đo lường cảm biến TRANG PHẦN 1:CÁC KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT ĐỘ I KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT ĐỘ Nhiệt độ gì? - Là đại lượng vật lý đặt trưng cho trạng thái cân nhiệt động hệ vĩ mô - Là đại lượng biểu diễn mức độ nóng lạnh vật thể Ảnh hưởng nhiệt độ đến đại lượng khác Trong tất đại lượng vật lý, nhiệt độ số đại lượng quan tâm nhiều Đó nhiệt độ có vai trị định nhiều tính chất vật chất.Như làm thay đổi áp suất thể tích chất khí, làm thay đổi điện trở kim loại…hay nói cách khác nhiệt độ làm thay đổi liên tục đại lượng chịu ảnh hưởng Các phương pháp đo nhiệt độ Có nhiều cách đo nhiệt độ, liệt kê phương pháp sau đây: - Phương pháp quan dựa phân bố phổ xạ nhiệt dao động nhiệt (hiệu ứng Doppler ) - Phương pháp dựa dãn nở vật rắn, chất lỏng chất khí (với áp suất khơng đổi ) - Phương pháp điện dựa phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ (hiệu ứng Seebeck) thang đo nhiệt độ: nhiệt độ chia làm thang đo - Thang kelvin: hay gọi thang nhiệt độ động học tuyệt đối, đơn vị 0k thang kelvin người ta gán cho nhiệt độ điểm cân trạng thái nước đánước- (rắn- lỏng- khí) giá trị 273,15 0k (thường sử dụng 2730k) - Từ thang kelvin người ta xác định thêm thang thang celsius thang fahrenheit cách dịch chuyển giá trị nhiệt độ - Thang celsius: đơn vị nhiệt độ 0C quan hệ nhiệt độ celsius kelvin xác định biểu thức: T ( 0C ) T ( K ) 273 - Thang fahrenheit đơn vị nhiệt độ 0F - Ta chuyển đổi qua lại 0C 0F sau: T ( F ) 32 9 T ( F ) T ( 0C ) 32 T ( 0C ) TRANG PHẦN 2: CÁC LOẠI DỤNG CỤ ĐO NHIỆT VÀ CẢM BIẾN I NHIỆT KẾ: 1) Nhiệt kế gì? Nhiệt kế thiết bị dùng để đo nhiệt độ Một nhiệt kế có hai thành phần quan trọng: phần cảm nhận nhiệt độ (thí dụ: bầu đựng thủy ngân rượu nhiệt kế) phần biểu thị kết (thí dụ: thang chia vạch nhiệt kế) Các loại nhiệt kế công nghiệp thường dùng thiết bị điện tử để biểu thị kết máy vi tính 2) Lịch sử nhiệt kế: GALILEO GALILEI (1564-1642) Nhiều nhà phát minh ghi công vào việc sáng tạo nhiệt kế Avicenna, Cornelius Drebbel, Robert Fludd, Galileo Galilei hay Santorio Santorio Nhiệt kế kết phát minh nhất, mà phải trải qua trình phát triển Philo Hero of Alexandria biết nguyên tắc số chất, đặc biệt khơng khí, co dãn thay đổi nhiệt độ Cơ chế sau dùng để thị nhiệt độ khơng khí với ống mực nước bên điều khiển co dãn khơng khí Các thiết bị phát triển Avicenna vào kỷ 11, nhiều nhà khoa học khác châu Âu vào kỷ 16 kỷ 17, đặc biệt Galileo Galilei TRANG tuthienbao.com Một vẽ rõ ràng nhiệt kế xuất vào năm 1617 Giuseppe Biancani: vẽ có thang đo sau cấu tạo thành nhiệt kế Robert Fludd vào năm 1638 Đây ống thẳng đứng với bầu đặt phía phía nhúng vào nước Mực nước bên ống điều khiển co dãn khơng khí, cịn gọi nhiệt kế khơng khí Người đặt thang đo vào nhiệt kế nhiều người khác Francesco Sagredo hay Santorio Santorio từ khoảng năm 1611 đến 1613 Các dụng cụ mắc phải nhược điểm đồng thời áp kế, nghĩa nhạy cảm với thay đổi áp suất khơng khí Vào khoảng năm 1654, Ferdinando II de' Medici, đại công tước Tuscany chế tạo nhiệt kế theo kiểu đại cách hàn kín phần ống với bầu chứa chất lỏng, khơng bị ảnh hưởng áp suất khơng khí phụ thuộc vào dãn nở chất lỏng Nhiều nhà khoa học khác thử nghiệm với loại chất lỏng khác thiết kế nhiệt kế Tuy nhiên, nhà phát minh loại nhiệt kế không tuân theo chuẩn chung Vào năm 1665, Christiaan Huygens đề nghị dùng điểm nóng chảy điểm sơi nước làm chuẩn, vào năm 1694 Carlo Renaldini đưa đề nghị dùng điểm cố định tất thang đo Vào năm 1701, Isaac Newton đưa thang đo có 12 độ điểm nóng chảy nước nhiệt độ thể Cuối vào năm 1724, Daniel Gabriel Fahrenheit tạo thang nhiệt độ mà (với số thay đổi nhỏ) thang Fahrenheit Ơng làm ơng sản xuất nhiệt kế dùngthủy ngân (có hệ số co dãn cao) chất lượng nhiệt kế thể thang chia nhỏ sản xuất dễ dàng hơn, dẫn đến việc sử dụng rộng rãi Vào năm 1742, Anders Celsius đề nghị thang đo với điểm nóng chảy nước đá, 100 điểm sôi nước gọi thang Celsius với thang đo đặt ngược lại Vào năm 1866, ngài Thomas Clifford Allbutt phát minh nhiệt kế y tế đưa nhiệt độ thể sau phút thay 20 phút trước 3) Các loại nhiệt kế Nhiệt kế : a) Nhiệt kế chất lỏng: hoạt động sở dãn nhiệt chất Các chất lỏng sử dụng phổ biến thủy ngân, rượu màu, rượu etylic (C2H5OH), pentan (C5H12), benzen toluen (C6H5CH3) TRANG Hình Nhiệt kế thủy ngân b) Nhiệt kế điện tử: Nhiệt kế điện tử cấu tạo đầu dị nhiệt độ, có nhiệt độ tác dụng vào đầu dị, chuyển đại lượng nhiệt độ sang dạng tín hiệu điện áp Các tín hiệu điện áp dạng tương tự chuyể sang tin hiệu số thông qua chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số xử lý xử lý tín hiệu số chuyển sang hình hiển thị để chúng đọc sơ đồ khối nhiệt kế điện tử biể diễn hình Bộ xử lý Màn hình hiển thị Hình 2: sơ đồ khối nhiệt kế điện tử Các loại nhiệt kế điện tử dần thay nhiệt kế thủy ngân lý sau: - Độ phân giải cao - Có thể lưu lại giá trị đo (tùy loại) - Không ảnh hưởng tới sức khỏe người TRANG Hình 3: nhiệt kế điện tử c) Nhiệt Kế Điện Trở Kim Loại: Vật liệu: Yêu cầu chung vật liệu làm điện trở: Có điện trở suất ρ đủ lớn để điện trở ban đầu R0 lớn mà kích thước nhiệt kế nhỏ Hệ số nhiệt điện trở tốt ln ln khơng đổi dấu, khơng triệt tiêu Có đủ độ bền cơ, hố nhiệt độ làm việc Dễ gia cơng có khả thay lẫn Các cảm biến nhiệt thường chế tạo Pt Ni Ngồi cịn dùng Cu, W - Platin : + Có thể chế tạo với độ tinh khiết cao (99,999%) tăng độ xác tính chất điện + Có tính trơ mặt hố học tính ổn định cấu trúc tinh thể cao đảm bảo tính ổn định cao đặc tính dẫn điện trình sử dụng + Hệ số nhiệt điện trở 0oC 3,9.10-3/oC + Điện trở 100oC lớn gấp 1,385 lần so với 0oC + Dải nhiệt độ làm việc rộng từ -200oC ÷1000oC - Nikel: + Có độ nhạy nhiệt cao, 4,7.10-3/oC + Điện trở 100oC lớn gấp 1,617 lần so với 0oC + Dễ bị oxy hoá nhiệt độ cao làm giảm tính ổn định + Dải nhiệt độ làm việc thấp 250oC - Đồng: Đồng sử dụng số trường hợp nhờ độ tuyến tính cao điện trở theo nhiệt độ Tuy nhiên, hoạt tính hố học đồng cao nên nhiệt độ làm việc thường không vượt 180oC Điện trở suất đồng nhỏ, để chế tạo điện trở có điện trở lớn phải tăng chiều dài dây làm tăng kích thước điện trở - Wonfram: Wonfram có độ nhạy nhiệt độ tuyến tính cao platin, làm việc nhiệt độ cao Wonfram chế tạo dạng sợi mảnh nên chế tạo điện TRANG trở cao với kích thước nhỏ Tuy nhiên, ứng suất dư sau kéo sợi khó bị triệt tiêu hồn tồn cách ủ giảm tính ổn định điện trở Cấu tạo nhiệt kế điện trở Để tránh làm nóng đầu đo dịng điện chạy qua điện trở thường giới hạn giá trị vài mA điện trở có độ nhạy nhiệt cao điện trở phải có giá trị đủ lớn Muốn phải giảm tiết diện dây tăng chiều dài dây Tuy nhiên giảm tiết diện dây độ bền lại thấp, dây điện trở dễ bị đứt, việc tăng chiều dài dây lại làm tăng kích thước điện trở Để hợp lý người ta thường chọn điện trở R 0oC có giá trị vào khoảng 100, với điện trở platin có đường kính dây cỡ vài μm chiều dài khoảng 10cm, sau quấn lại nhận nhiệt kế có chiều dài cỡ 1cm Các sản phẩm thương mại thường có điện trở 0oC 50, 500 1000, điện trở lớn thường dùng để đo dải nhiệt độ thấp - Nhiệt Kế Cơng Nghiệp: Để sử dụng cho mục đích cơng nghiệp, nhiệt kế phải có vỏ bọc tốt chống va chạm mạnh rung động, điện trở kim loại bao bọc thuỷ tinh gốm đặt vỏ bảo vệ thép Trên hình nhiệt kế dùng công nghiệp điện trở kim loại platin Hình 4: Nhiệt kế cơng nghiệp dùng điện trở platin 1) Dây platin 2) Gốm cách điện 3) ống platin 4) Dây nối 5) Sứ cách điện 6) Trục gá 7) Cách điện 8) Vỏ bọc 9) Xi măng TRANG 10 d) Nhiệt kế hồng ngoại: Dựa hiệu ứng xạ nhiệt dạng hồng ngoại vật nóng.Bộ phận nhiệt kế hồng ngoại cảm biến nhiệt điện Với cảm biến lượng xạ hồng ngoại hấp thụ chuyển thành tín hiệu điện Tín hiệu điện hiển thị hình tinh thể lỏng theo tỉ lệ qui đổi Như biết độ tuyệt đối tất vật thể phát xạ Các xạ từ vật cách ly nhiệt độ có biểu đồ phụ thuộc bước sóng riêng thể qua đồ thị xạ vật thể đen tuyệt đối Tại nhiệt độ thể 37°C xạ đạt giá trị cao bước sóng 9340 nm thuộc vùng tia hồng ngoại, ( ánh sáng nhìn thấy khoảng bước sóng 400nm đến 700nm) Giá trị bước sóng cực đại xác định định luật dịch chuyển Wien Nếu cảm ứng nhiệt điện sinh điện tích tỉ lệ thuận với lược hấp thụ, độ chênh lệch lượng cần thiết để có kết xác tính định luật Stefan-Boltzmann cho biết mối liên quan lượng xạ nhiệt độ Tỷ số lượng xạ chênh lệch 1°C (38 273) (37 273) 1, 0123 lượng xạ tỉ lệ với T Như với biến thiên nhỏ nhiệt độ thể ta thu biến thiên nhiệt lớn Điều tăng xác phép đo Khi dùng nhiệt kế hồng ngoại người ta đo nhiệt độ trực tiếp từ màng nhĩ tai, phản ánh trung thực giá trị nhiệt độ thể Điều nhiệt kế y tế kiểu cũ thực 4) Các loại nhiệt kế chuyên dụng dùng a) Nhiệt kế đảo: đo nhiệt độ nước biển tầng có độ sâu khác Nhiệt kế đảo có cấu tạo đặc biệt, thắt hẹp gần bầu thuỷ ngân Đặt nhiệt kế độ sâu cần đo, cột thủy ngân ngắt khỏi bầu, kéo nhiệt kế đảo lên thành tàu, nhiệt kế nhiệt độ đo độ sâu b) Nhiệt kế độ sâu, cịn gọi nhiệt kế sâu hay nhiệt kí đo sâu, đo phân bố nhiệt độ theo độ sâu, ứng dụng hải dương học Nhiệt kế độ sâu sử dụng cảm biến thủy ngân dầu xilen TRANG 14 c) Nhiệt điểm: dụng cụ đo khống chế nhiệt độ tự động theo ngun lí đóng mở mạch chất lỏng dụng cụ tiếp xúc không tiếp xúc với tiếp điểm mạch điều khiển Nhiệt điểm thường sử dụng cho lò tủ sấy với nhiệt độ thấp 500 °C Cao kế điểm sôi: Nhiệt kế chuyên để đo nhiệt độ cao điểm sôi chất lỏng d) Nhiệt biểu thường hay gọi nhiệt ký thường, dụng cụ khí tượng thủy văn dùng để đo nhiệt độ thời điểm quan trắc Nó thuộc loại nhiệt biểu chất lỏng Khi nhiệt độ mơi trường thay đổi thể tích chất lỏng bầu cảm ứng thay đổi, đẩy chất lỏng dâng lên hạ xuống ống vi quản Căn vào mực cột chất lỏng ống vi quản ta xác định nhiệt độ tới điểm nhờ thang chia độ II CẢM BIẾN NHIỆT: 1) Cảm Biến Nhiệt Điện Trở: Cảm biến nhiệt điện trở cảm biến có điện trở thay đổi theo nhiệt độ Cảm biến nhiệt điện trở có loại: Cảm biến nhiệt điện trở kim loại Thermistor a) Cảm biến nhiệt điện trở kim loại: - Cấu tạo cảm biến nhiệt điện trở kim loại: Cảm biến nhiệt điện trở kim loại gồm dây dẫn kim loại như: Platin, Niken, Đồng quấn lõi cách điện hình 4.1 Hình 8: cấu tạo cảm biến nhiệt điện trở công nghiệp - Hoạt động phương trình chuyển đổi cảm biến nhiệt điện trở kim loại: TRANG 15 Khi nhiệt độ cảm biến thay đổi, điện trở cảm biến thay đổi theo phương trình R(T ) R0 (1 AT BT CT ) Trong đó: T đo 0C , R(T) điện trở cảm biến nhiệt độ T, R0 điện trở cảm biến 0C C, A, B, C số xác định cách đo điện trở cảm biến nhiệt độ biết trước Ở nhiệtđộ thấp, phương trình chuyển đổi cảm biến tuyến tính R(T ) R0 (1 T ) Với hệ số nhiệt điện trở, tuỳ thuộc vào kim loại bảng sau: KIM LOẠI PLATIN ĐỒNG NIKEN (l 0C ) 3,9.10-3 4,3.10-3 5,4.10-3 Do tính chất kim loại dùng chế tạo cảm biến có tính chất lý hố khác nên tầm đo cảm biến sủ dụng cáckim loại khác khác CẢM BIẾN PLATIN ĐỒNG NIKEN TẦM ĐO ( 0C ) -200 -1000 1500C LM45B -20->1500C LM135A -55->1500C LM335A -40->1500C ĐỘ NHẠY F 10mv/0F C 10mv/0F C 10mv/0F 10mv/0F C C 10mv/0F TRANG 18 Hình 13 hình dạng, sơ đồ chân ic LM335 Hoạt động phương trình chuyển đổi cảm biến nhiệt độ bán dẫn: Cảm biến bán dẫn hoạt động nguyên tắc tiếp giáp P-N Hình 14 tiếp giáp P-N Phương trình tiếp giáp P-N VAK q.KT I D I0 e 1) Trong đó: q điện tích điện tử, K số Brizman, T nhiệt độ tuyệt đối K, I0 dòng điện ngược Phương trình () viết lại: VAK KT I D I ln q I0 Với tiếp giáp cụ thể I0 số Nếu ta cho dịng điện khơng đổi ID chảy qua tiếp giáp P-N VAK phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ tiếp giáp TRANG 19 Hình 15 mạch nguyên lý cảm biến vi mạch Phương chuyển đổi cảm biến: V0 s.T K s 273 t 0C trình b) Mạch đo dùng cảm biến nhiệt độ bán dẫn: Hình 16 : Mạch đo nhiệt độ dùng vi mạch bán dẫn Cặp nhiệt điện (Thermocouple): a) Cấu tạo Thermocouple: Thermocouple gồm kim loại khác hàn chung với đầu gọi đầu nóng, hai đầu cịn lại khơng hàn chung gọi đầu lạnh hay đầu chuẩn TRANG 20 Hình 17 : Cấu tạo Thermocouple Hình 18 Một số dạng thermocouple công nghiệp Tuỳ vào vật liệu dùng để chế tạo thermocouple, thermocouple có loại sau: LOẠI CẶP NHIỆT ĐIỆN VẬT LIỆU DẢI ĐO (0C) ĐỘ CHÍNH XÁC SUẤT ĐIỆ ĐỘNG B Platin 30% - Rhodium (+) Platin 6% - Rhodium (-) 1700 ±0,5 % 012,426 T Đồng - Constantan -270370 ±2 % J Sắt – Constantan -210800 ±3 % K Crom – Alumel -2701250 ±3 % E Crom – Constantan 276870 ±3 % S Platin – Rhodium 10% -501500 ±2,5 % -6,25819,027 -8,09545,498 -5,35450,633 -9,83566,473 -0,23615,576 TRANG 21 Platin – Rhodium 13% R -501500 ±1,4 % -9,83566,473 b) Nguyên lý hoạt động Thermocouple: Nguyên lý hoạt động thermocouple dựa hiệu ứng Seebeck Theo hiệu ứng Seebeck, có chênh lệch nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh cặp nhiệt ngõ thermocouple xuất sức điện động e phụ thuộc vào chêng lệch nhiệt độ phụ thuộc vào bàn chất vật liệu dùng chế tạo cảm biến Xét cặp nhiệt chế tạo từ kim loại A B: Hình 19 cặp nhiệt ngẫu Theo hiệu ứng Seebeck sức điện động e sinh cặp nhiệt: e PAT1/ B PMT2/ A PMT2/ B eA eB = PMT / A PMT / B K A T1 T2 K B T1 T2 Trong đó: PAT1/ B , PMT2/ A , PMT2/ B sức điện động Peltier, phụ thuộc vào nhiệt độ tiếp xúc kim loại chất kim loại eA, eBlà sức điện động Thomson, KA,KB hệ số sức điện động nhiệt điện viết lại: e PAT1/ B PAT/2M PMT2/ B K A T1 T2 K B T1 T2 e PAT1/ B PBT/2A K A T1 T2 K B T1 T 2 e PAT1/ B PAT/2B K A T1 T2 K B T1 T 2 e P T1 T2 K A T1 T2 K B T1 T2 Hay: K A K B P T1 T2 K T1 T2 Trong đó: K K A K B P P hệ số phụ thuộc vào chất kim loại Ta có sức điện động sinh đầu cặp nhiệt: e =k(T1-T2)=k TRANG 22 Trong hệ số K xác định thựcnghiệm cách đo sức điện động cảm biến nhiệt độ biết, dựa vào phương trình () ta xác định K Đặc tuyến vào thermocouple hình 4.12 Hình 20 Quan hệ vào thermocouple Từ 20 ta thấy: Sức điện động nhiệt điện sinh Thermocouple phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ đầu nóng T1và nhiệt độ đầu lạnh T2vì đo nhiệt độ dùng thermocouple, ta phải giữ nhiệt độ đầu lạnh không đổi Tuy nhiên nhiệt độ đầu lạnh T2 thường nhiệt độ mơi trường nên việc giữ cố định khó người ta thường dùng biện pháp loại bỏ ảnh hưởng nhiệt độ đầu lạnh cách bù nhiệt Hình 21: Sơ đồ bù nhiệt độ đầu lạnh cho thermocouple c) Mạch đo dùng Thermocouple: TRANG 23 Hình 22: Mạch đo nhiệt độ dùng Thermocouple bù nhiệt dùng LM 335 mạch trên: V1 KT1 KT2 V2 R1 R 102 273 T 273 102.T2 R2 R1 R R R V0 1 V1 V2 1 KT1 KT2 102 T2 R1 R7 R7 Chỉnh tỉ số R2 R 2 cho 10 KT2 R1 R1 R V0 1 KT1 R1 TRANG 24 PHẦN III MẠCH ỨNG DỤNG SỬ DỤNG CẢM BIẾN LM35 I Sơ lược cảm biến nhiệt LM35 Dải nhiệt độ thay đổi trở kháng theo nhiệt độ LM35 Các biến đổi (Transducer) chuyển đổi đại lượng vật lý ví dụ nhiệt độ, cường độ ánh sáng, lưu tốc tốc độ thành tín hiệu điện phụ thuộc vào biến đổi mà đầu tín hiệu dạng điện áp, dịng, trở kháng hay dung kháng Ví dụ, nhiệt độ biến đổi thành tín hiệu điện sử dụng biến đổi gọi Thermistor (bộ cảm biến nhiệt), cảm biến nhiệt đáp ứng thay đổi nhiệt độ cách thay đổi trở kháng đáp ứng khơng tuyến tính Bảng 1: Trở kháng cảm biến nhiệt theo nhiệt độ Nhiệt độ (0C) Trở kháng cảm biến (k) 29.490 25 10.000 50 3.893 75 1.700 100 0.817 TRANG 25 Bảng 2: Hướng dẫn chọn loạt cảm biến nhiệt họ LM35 Mã sản phẩm Dải nhiệt độ Độ xác Đầu LM35A -55 C to + 150 C + 1.0 C 10 mV/F LM35 -55 C to + 150 C + 1.5 C 10 mV/F LM35CA -40 C to + 110 C + 1.0 C 10 mV/F LM35C -40 C to + 110 C + 1.5 C 10 mV/F LM35D C to + 100 C + 2.0 C 10 mV/F Các cảm biến nhiệt họ LM35 Loạt cảm biến LM35 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh ngồi vốn chúng cân chỉnh Chúng đưa điện áp 10mV cho thay đổi 10C Bảng hướng dẫn ta chọn cảm biến họ LM35 II Mạch Bảo Vệ Quá Nhiệt Sử Dụng Cảm Biến LM35 Linh Kiện: TÊN LINH KIỆN GIÁ TRỊ SỐ LƯỢNG LM35 DOMINO TRỞ 10K TRỞ 1K BIẾN TRỞ 50K RELAY 5-12V DC OPAMP HA17741 DIOT TRANG 26 Sơ Đồ Nguyên Lý: VCC R5 RV1 1k R2 10k D2 100 U2 LED-BLUE R4 10k RL1 U1 12V 32.0 VOUT LM35 R3 1k Q1 NPN 10k D1 DIODE R1 741 Hình 23: mạch bảo vệ nhiệt dùng ic LM35 Sơ Đồ Mạch In TRANG 27 TRANG 28 ... định nhiệt độ tới điểm nhờ thang chia độ II CẢM BIẾN NHIỆT: 1) Cảm Biến Nhiệt Điện Trở: Cảm biến nhiệt điện trở cảm biến có điện trở thay đổi theo nhiệt độ Cảm biến nhiệt điện trở có loại: Cảm biến. .. BÁO CÁO: MÔN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài: CẢM BIẾN NHIỆT (GVHD: ĐỖ BÌNH NGUYÊN) SVTH: Phạm Việt Hùng Nguyễn Ngọc Lanh BIÊN HÒA 18/11/2013 TRANG MỤC LỤC PHẦN 1:CÁC KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT... để đo nhiệt độ mà thường dùng mạch cảnh báo nhiệt độ hay mạch bù nhiệt Hình 12 mạch cảnh báo nhiệt dùng thermistor Cảm biến nhiệt độ bán dẫn: a) Cấu tạo cảm biến nhiệt độ bán dẫn: Cảm biến nhiệt
Ngày đăng: 08/03/2018, 11:22
Xem thêm: BÁO CÁO: MÔN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài: CẢM BIẾN NHIỆT
