a.Cỏc phương phỏp đo nhiệt độ
Tuỳ vào yờu cầu của cụng việc mà người ta cú thể sử dụng nhiều cỏc dụng cụ đo nhiệt độ chuyờn biệt khỏc nhau. Dưới đõy là một số phương phỏp đo thụng dụng :
• Phương phỏp đo sử dụng Cặp nhiệt điện (thermocouple)
Ưu điểm: Là thành phần tớch cực, tự cung cấp cụng suất, cú tầm thay đổi rộng, tầm đo nhiệt rộng.
Thiết kế đơn giản, rẻ tiền...
Nhược điểm: Phi tuyến, điện ỏp cung cấp thấp, đũi hỏi phải cú điện ỏp tham chiếu.
Kộm nhạy và kộm ổn định....
• Phương phỏp đo dựng nhiệt điện trở (RTD - Resistance Temperature
Detector)
Ưu điểm: Cú tớnh chớnh xỏc và ổn định cao, phương phỏp này tuyến tớnh hơn phương phỏp dựng cặp nhiệt.
Nhược điểm: Lượng thay đổi ∆R là rất nhỏ, điện trở tuyệt đối thấp, tự gia tăng nhiệt.
Phải cung cấp nguồn dũng, đắt tiền... • Phương phỏp sử dụng IC cảm biến nhiệt
Ưu điểm: Cú độ tuyến tớnh cao, ngừ ra cú giỏ trị lớn nhất so với cỏc loại trờn, giỏ rẻ.
Nhược điểm: Nhiệt độ dưới 2000oC, cần phải cung cấp nguồn cho cảm biến hoạt động...
Gắn với yờu cầu thực tiễn của đề tài là điều khiển nhiệt độ dũng khớ trong sấy nụng sản dạng hạt, nhiệt độ sấy <2000oC, và những ứng dụng rộng rói của
IC cảm biến nhiệt nờn chỳng tụi chọn IC cảm biến nhiệt làm dụng cụ đo nhiệt độ dũng khớ sấy.
b. Sơ lược về IC cảm biến nhiệt
• Nguyờn lý hoạt động chung của IC đo nhiệt độ
IC đo nhiệt độ là một mạch tớch hợp nhận tớn hiệu nhiệt độ chuyển thành tớn hiệu điện dưới dạng dũng điện hay điện ỏp. Dựa vào đặc tớnh rất nhạy của cỏc bỏn dẫn với nhiệt độ tạo ra điện ỏp hoặc dũng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Đo tớn hiệu điện ta biết được giỏ trị nhiệt độ cần đo. Sự tỏc động của nhiệt độ tạo ra điện tớch tự do và cỏc lỗ trống trong chất bỏn dẫn. Bằng sự phỏ vỡ cỏc phõn tử, bứt cỏc electron thành dạng tự do di chuyển qua vựng cấu trỳc mạng tinh thể tạo sự xuất hiện cỏc lỗ trống. Làm cho điện tử tự do và lỗ trống tăng lờn theo quy luật hàm mũ với nhiệt độ.
• Đặc tớnh của một số IC cảm biến nhiệt độ thụng dụng: + AD590
Ngừ ra là dũng điện với độ nhạy 1A/10K Độ chớnh xỏc +40C
Nguồn cung cấp 4 ữ 30V
Dải đo nhiệt độ -550C ữ 1500o C. +LX5700
Ngừ ra là điện ỏp với độ nhạy -10mV/0K Dải đo từ -550C ữ 1500C.
+LM57
Cảm biến này do hóng National Semiconductor phỏt triển Ngừ ra là điện ỏp
Cảm biến này do hóng Dallas Semiconductor phỏt triển Ngừ ra là dạng điện ỏp
Dải đo 0oC ữ 1000C. +LM335
Loại IC cảm biến nhiệt này do hóng SGS - Thomson Microelectronic phỏt triển. LM335 được đúng vỏ nhựa theo hai dạng tiện dụng cho thiết kế:
Hỡnh 27: Kiểu vỏ Z(TO92) Hỡnh 28: Kiểu vỏ D(SO8) (Top view)
LM335 là loại cảm biến nhiệt cú độ chớnh xỏc cao, đó được chuẩn hoỏ. Nú hoạt động giống như điụtzener.
Hỡnh 29: Đỏp ứng của đầu ra theo sự biến đổi của nhiệt độ
Dải nhiệt độ đo -40oC ữ100oC Dải dũng hoạt động 450μΑ ữ 5mΑ Trở khỏng động khi vận hành Nhỏ hơn 1Ω
Điện ỏp đầu ra biến thiờn 10mV/1oC
Dũng ngược 15 mA
Dũng thuận 10 mA
Điện ỏp đầu ra ở 25oC 2,92V ữ 3,04V Bảng 9 chỉ ra một số thụng số hoạt đụng của LM335.
Ta cũng cú thể dễ dàng chuẩn hoỏ cảm biến ở 250oC để cú được điện ỏp đầu ra là 2,982V bằng việc điều chỉnh biến trở VR1 10K.