b- Phép giao hai tập mờ
5.2.2.3. IC cảm biến Ưu điểm
Ưu điểm ° Tuyến tính nhất ° Ngõ ra có giá trị cao nhất ° Rẻ tiền Khuyết điểm
° Nhiệt độ đo dưới 2000 C
° Cần cung cấp nguồn cho cảm biến
5.2.2.4.Thermocouple (Cặp nhiệt điện)
Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn lại ở 1 đầu được gọi là đầu nối nóng, hai đầu còn lại gọi là đầu nối lạnh hay đầu nối chuẩn
+ To V
Đầu nóng
Hình: Sơ đồ nguyên lý thermocouple
Theo hiệu ứng Seebeck, khi có chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng hay đầu lạnh thì phát sinh suất điện động giữa 2đầu lạnh,hai đầu lạnh đặt cùng nhiệt độ To.
V = a + b.∆T + c. ∆T2 (2.4)
∆T = T-To
Kim loại A
Trong đó T:nhiệt độ đo, To:nhiệt độ đầu lạnh
Từ (2.4) ta thấy quan hệ giữa V và ∆T là phi tuyến .
Nhưng khi sử dụng tầm đo hẹp có thể tuyến tính hoá đặc tính cặp nhiệt điện theo biểu thức: V=k. ∆T k:hệ số nhiệt, đơn vị µV/oC.
Một số loại cặp nhiệt thông dụng
Nếu dây cặp nhiệt không được dài và ta phải sử dụng dây đồng để nối đến dụng cụ đo thì số chỉ của dụng cụ đo là hiệu số giữa nhiệt độ đo T
Cặp nhiệt Vật liệu cấu tạo Hệ số nhiệt k (µV/oC)
Loại J Sắt-Constantan 52.3 Loại K Chromel-Alumel 40.0 Loại S Platinum-Rhodium 6.4 Loại T Đồng-Constantan 42.8
và nhiệt độ chỗ nối To, nhiệt độ To thường là không ổn định
Để khắc phục ta nên dùng dây nối dài cùng loại với vật liệu cặp nhiệt để bù trừ nhiệt độ To , lúc này ta có:
V=k(T-T1)
Nhiệt độ T1 ổn định và đo được
Điện áp từ cặp nhiệt điện là khá nhỏ vì thế ta phải khuếch đại lên nhiều lần để đo được điện áp đó ngoài ra cần có thiết bị đo nhiệt độ đầu lạnh để bù trừ.
Ưu điểm của thermocouple
° Là thành phần tích cực, tự cung cấp công suất ° Đơn giản, dễ sử dụng, giá thành hạ
° Tầm đo nhiệt rộng
Khuyết điểm
° Độ tuyến tính kém ° Kém nhạy.
° Đòi hỏi điện áp tham chiếu