Ưu điểm và hạn chế Cảm biến nhiệt độ

Các ưu điểm của cảm biến nhiệt điện trở platinum bao gồm:

  • Độ chính xác cao
  • Sự thay đổi thấp
  • Phạm vi hoạt động rộng
  • Phù hợp cho các ứng dụng chính xác.

Hạn chế:

Các cảm biến nhiệt điện trở trong các ứng dụng công nghiệp hiếm khi được sử dụng ở nhiệt độ cao hơn 660 °C. Ở nhiệt độ trên 660 °C, trở kháng của cảm biến nhiệt điện trở dễ bị ô nhiễm bởi các tạp chất từ vỏ kim loại của nhiệt kế. Đây là lý do tại sao các nhiệt kế tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm thay thế vỏ kim loại bằng cấu trúc thủy tinh. Ở nhiệt độ rất thấp, chẳng hạn dưới −270 °C (3 K), do sự hiện diện rất ít phonon, trở kháng của cảm biến nhiệt điện trở chủ yếu được xác định bởi tạp chấtphản xạ biên và vì vậy gần như độc lập với nhiệt độ. Kết quả là, độ nhạy của cảm biến nhiệt điện trở gần như bằng không và do đó không hữu ích.

So với các cảm biến nhiệt nhanh, các cảm biến nhiệt điện trở platinum có độ nhạy thấp hơn đối với các thay đổi nhiệt độ nhỏ và thời gian phản hồi chậm hơn. Tuy nhiên, các cảm biến nhiệt điện trở có phạm vi nhiệt độ và độ ổn định nhỏ hơn so với các cảm biến nhiệt điện trở.

RTDs so với cặp nhiệt

Hai phương pháp phổ biến nhất để đo nhiệt độ trong ứng dụng công nghiệp là sử dụng cảm biến điện trở nhiệt (RTDs) và cặp nhiệt. Sự lựa chọn giữa chúng thường được xác định bởi bốn yếu tố.

Nhiệt độNếu nhiệt độ quá trình nằm trong khoảng từ −200 đến 500 °C (−328,0 đến 932,0 °F), cảm biến điện trở nhiệt công nghiệp là lựa chọn ưu tiên. Cặp nhiệt có phạm vi từ −180 đến 2.320 °C (−292,0 đến 4.208,0 °F),[9] vì vậy đối với nhiệt độ trên 500 °C (932 °F), nó là thiết bị đo nhiệt độ tiếp xúc phổ biến thường được tìm thấy trong phòng thí nghiệm vật lý.Thời gian đáp ứngNếu quá trình yêu cầu đáp ứng rất nhanh với thay đổi nhiệt độ (từ vài phần trăm giây so với vài giây), thì cặp nhiệt là lựa chọn tốt nhất. Thời gian đáp ứng được đo bằng cách ngâm cảm biến trong nước chảy với tốc độ 1 m/s (3,3 ft/s) với thay đổi bước 63,2%.Kích thướcVỏ cảm biến điện trở nhiệt tiêu chuẩn có đường kính từ 3,175 đến 6,35 mm (0,1250 đến 0,2500 in); đường kính vỏ cặp nhiệt có thể nhỏ hơn 1,6 mm (0,063 in).Độ chính xác và yêu cầu ổn địnhNếu dung sai 2 °C là chấp nhận được và không yêu cầu mức độ lặp lại cao nhất, cặp nhiệt sẽ phục vụ. Cảm biến điện trở nhiệt có khả năng đạt độ chính xác cao hơn và có thể duy trì ổn định trong nhiều năm, trong khi cặp nhiệt có thể thay đổi trong vài giờ đầu tiên sử dụng.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Cảm biến nhiệt độ http://www.omega.com/temperature/Z/pdf/z241-245.pd... http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electri... http://www.instrumentationservices.net/hand-held-t... http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/TECCha... https://books.google.com/books?id=7cI83YOIUTkC https://www.punetechtrol.com/product/resistance-te... https://www.youtube.com/watch?v=OYOYI_IPKGY https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublicati... https://archive.org/stream/philtrans09056316/09056... https://web.archive.org/web/20090305232013/http://...