1. Trang Chủ
  2. Điện - Điện tử
  3. Bài giảng kỹ thuật cảm biến và đo lường - Ths.Trần Văn Hùng - Chương 6

Bài giảng kỹ thuật cảm biến và đo lường - Ths.Trần Văn Hùng - Chương 6

LM35 là một cảm biến nhiệt độ analog, nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35. Đơn vị nhiệt độ: độ C.LM35 là một cảm biến nhiệt độ analog, nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35. Đơn vị nhiệt độ: độ C. KHOA CÔNG NGH ðI N T N I DUNG MÔN H C K THU T C M BI N VÀ ðO LƯ NG • KHÁI NI M CHUNG Chương 6: C M BI N NHI T • C M BI N TI M C N ð • C M BI N QUANG • C M BI N V TRÍ VÀ KHO NG CÁCH Biên so n: ThS. Tr n Văn Hùng • C M BI N L C VÀ ÁP SU T 03-2012

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện - Điện tử

Số trang 36

Ngày tạo 8/30/2018 4:01:31 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 3.01 M

Tên tệp

Tải Bài giảng kỹ thuật cảm biến và đo lường - Ths.Trần... (.pdf)

Xem mẫu

  1. KHOA CÔNG NGH ðI N T N I DUNG MÔN H C K THU T C M BI N VÀ ðO LƯ NG • KHÁI NI M CHUNG Chương 6: C M BI N NHI T • C M BI N TI M C N ð • C M BI N QUANG • C M BI N V TRÍ VÀ KHO NG CÁCH Biên so n: ThS. Tr n Văn Hùng • C M BI N L C VÀ ÁP SU T 03-2012 • C M BI N NHI T ð 3:00 PM 1 3:00 PM 2 N I DUNG CHƯƠNG 6 6.1 KHÁI NI M 6.1 Khái ni m 6.2 ð c tính c m bi n nhi t ñ 6.3 Nhi t ñi n tr v i Platin và Nickel 6.4 C m bi n nhi t ñ v i v t li u bán d n silic 6.5 K thu t n i dây 6.6 Các phương pháp ño 6.7 M ch ño 3:00 PM 3 3:00 PM 4 1
  2. 6.1 KHÁI NI M 6.1 KHÁI NI M ð i lư ng nhi t ñ ð i lư ng nhi t ñ Khoâng gioáng vôùi caùc ñaïi löôïng khaùc nhö: Các ñ i lư ng nhi t ñ có th xác ñ nh d a vào: chieàu daøi , thôøi gian,... Nhieät ñoä laø ñaïi löôïng Söï thay ñoåi traïng thaùi cuûa chaát loûng. Söï thay vaät lyù khoâng theå ño tröïc tieáp ñöôïc, nhöng coù ñoåi chieàu daøi (hay bieán daïng) cuûa vaät theå. theå xaùc ñònh ñöôïc thoâng qua söï thay ñoåi cuûa Söï thay ñoåi ñieän trôû cuûa daây daãn. caùc ñaïi löôïng phuï thuoäc (ñieän trôû, söï giaõn Söï thay ñoåi aùp suaát cuûa chaát khí (vôùi ñieàu kieän nôû). theå tích laø const ). Nhieät ñoä coøn coù theå goïi laø ñaïi löôïng “aûo”. Vaø Söï thay ñoåi maøu saéc cuûa boùng ñeøn daây toùc. vieäc nhaân chia, coäng tröø giaù trò cuûa ñaïi löôïng Döïa vaøo caùc hieäu öùng Thomson , FeeBeck, … nhieät ñoä laø khoâng coù yù nghóa. 3:00 PM 5 3:00 PM 6 6.2 ð C TÍNH C M BI N NHI T ð 6.2 ð C TÍNH C M BI N NHI T ð Thang ño nhi t ñ F(θ1 ) η= • Thang ño nhi t ñ tuy t ñ i. F(θ 2 ) • D ng c a hàm F ch ph thu c vào thang ño nhi t ñ . Vi c l a ch n hàm F s quy t ñ nh thang ño nhi t ñ . ð t F(θ) = T chúng ta s xác ñ nh T như là nhi t ñ nhi t ñ ng h c tuy t ñ i và hi u su t c a ñ ng cơ nhi t thu n ngh ch s T1 ñư c vi t như sau: η = 1 − T2 3:00 PM 7 3:00 PM 8 2
  3. 6.2 ð C TÍNH C M BI N NHI T ð 6.3 NHI T ðI N TR V I PLATIN VÀ NICKEL Thang ño nhi t ñ • Thang Kelvin: là nhi t ñ c a ñi m cân b ng c a 3 tr ng thái: nư c - nư c ñá - hơi m t tr s b ng 273,15 0K. • Thang Celsius: T(0C) = T(0K) – 273,15 5 { T( 0 C) = T( 0 F ) − 32} 9 • Thang Fahrenheit: thang nhi t ñ có ñi m 9 nư c ñá tan là 320 và sôi 2120 T( 0 F ) = T( 0 C) + 32 5 3:00 PM 9 3:00 PM 10 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL ði n tr kim lo i thay ñ i theo nhi t ñ ði n tr kim lo i thay ñ i theo nhi t ñ R(t) = R0 (1 + A.t + B.t2 + C.t3 +…) ði n tr S t R0: ñi n tr ñư c xác ñ nh m t nhi t ñ nh t ñ nh. t2, t3: các ph n t ñư c chú ý nhi u hay ít tùy theo ð ng yêu c u chính xác c a phép ño. A, B, C: các h s tùy theo v t li u kim lo i và di n t s liên h gi a nhi t ñ và ñi n tr m t cách rõ Than ràng. 0 200 400 600 800 Nhi t đ 3:00 PM 11 3:00 PM 12 3
  4. 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL Các lo i c m bi n nhi t ñi n tr kim lo i Các lo i c m bi n nhi t ñi n tr kim lo i nhi t ñ bình thư ng, các ion ch dao ñ ng Nhi t ñi n tr dây qu n nhi t quanh các v trí cân b ng c a chúng, còn các electron thì có th chuy n ñ ng t do trong kho ng không Nhi t ñi n tr gian gi a các ion bên màng m ng trong v t th kim lo i. 3:00 PM 13 3:00 PM 14 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL Các lo i c m bi n nhi t ñi n tr kim lo i Các lo i c m bi n nhi t ñi n tr kim lo i E Khi nhi t ñ càng cao ⇒ các ion dao ñ ng càng m nh ⇒ s m t tr t t càng tăng ⇒ v n t c chuy n ñ ng + + - nhi t c a electron tăng ⇒ kh năng va ch m gi a ion + - + dương v i electron càng l n. Chính s va ch m gi a electron v i các ion dương n m m t tr t t trong m ng + - + + tinh th là nguyên nhân gây ra ñi n tr . → V y ñi n tr s tăng lên khi nhi t ñ tăng. 3:00 PM 15 3:00 PM 16 4
  5. 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL Nhi t ñi n tr Platin ng d ng v i nhi t ñi n tr platin Platin là v t li u cho nhi t ñi n tr ñư c dùng r ng • ADT70 là IC do hãng Analog Devices s n xu t, cung rãi trong công nghi p. c ps k t h p lý tư ng v i Pt1000, ta s có d i ño Có 2 tiêu chu n ñ i v i nhi t ñi n tr platin, s nhi t ñ r ng khác nhau gi a chúng n m m c ñ tinh khi t c a • Các thông s thi t b ADT70: v t li u. • Sai s : 10C c 2 tiêu chu n ñ u s d ng phương trình • ði n áp ho t ñ ng: 5V ho c 5V Callendar - Van Dusen: • Nhi t ñ ho t ñ ng: -40 ñ n 125 0C (d ng 20-lead R(t) = R0 (1 + A.t + B.t2 + C[t - 1000C].t3) DIP, SO packages) 3:00 PM 17 3:00 PM 18 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL ng d ng v i nhi t ñi n tr platin ng d ng v i nhi t ñi n tr platin M ch ño Sơ ñ kh i ADT70 ADT70 s d ng k thu t 4 dây 3:00 PM 19 3:00 PM 20 5
  6. 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL Nhi t ñi n tr Nickel ng d ng v i nhi t ñi n tr nickel Nhi t ñi n tr nickel so v i platin r ti n hơn và có h s nhi t ñ l n g n hai l n (6,18.10-3 0C-1). Tuy nhiên d i ño ch t -600C ñ n +2500C, vì trên 3500C nickel có s thay ñ i v pha. C m bi n nickel 100 thư ng dùng trong công nghi p ñi u hòa nhi t ñ phòng: R(t) = R0 (1 + A.t +B.t2 +D.t4 +F.t6) ZNI 1000 v i ZMR500 ñư c dùng v i DVM như là nhi t k 3:00 PM 21 3:00 PM 22 6.3 NHI T ðI N TR PLATIN & NICKEL 6.4 C M BI N NHI T ð V I V T LI U BÁN D N SILIC ng d ng v i nhi t ñi n tr nickel • ZMR 500 là thi t b n áp dương tính, ñư c thi t k cho nh ng trư ng h p dòng tĩnh ñ c bi t th p, ñ c bi t lý tư ng cho nh ng trư ng h p ñòi h i m c năng lư ng th p. • Các thông s c a thi t b ZMR 500: Vin = 7 25V Vout = 5 V I out = 70µ A ÷ 50mA 3:00 PM 23 3:00 PM 24 6
  7. 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N ð c ñi m C ut o • V i c m bi n silic có ñ c ñi m: tuy n tính, s chính xác, phí t n th p, có th ñư c tích h p trong 1 IC cùng v i b ph n khu ch ñ i và các yêu c u x lí tín hi u khác. • H th ng tr nên nh g n, m c ñ ph c t p cao hơn và ch y nhanh hơn. • C m bi n silic v i l i ñi m là s nh g n c a m ch ñi n tích h p và d s d ng. 3:00 PM 25 3:00 PM 26 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N ð c tính M ch ng d ng ð c trưng k thu t cơ b n c a dòng c m bi n KTY (hãng Philips s n xu t) • S n ñ nh: 450000h (kho ng 51 năm) • S d ng công ngh silic: • S tuy n tính: M ch ño nhi t ñ s d ng KTY81-110. 3:00 PM 27 3:00 PM 28 7
  8. 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N 6.4 C M BI N NHI T ð BÁN D N M ch ng d ng 5V Vùng nhi t đ c n s d ng R31kΩ 12V R5 12V LM35 1,8kΩ VADJ V Đ chính xác R3 R4 5V 1kΩ Đ tuy n tính R1 R4 1kΩ R7 10kΩ 8,2kΩ 1kΩ R6 2,2kΩ Đ l n đi n áp ra R2 10kΩ Tính ti n l i và tính kinh t M ch ño nhi t ñ s d ng LM35 3:00 PM 29 3:00 PM 30 6.5 K THU T N I DÂY 6.5 K THU T N I DÂY Các k thu t n i dây ño Tiêu chu n IEC 751 yêu c u dây n i ñ n cùng ñ u nhi t ñi n tr ph i có màu gi ng nhau (ñ ho c tr ng) và dây n i ñ n 2 ñ u ph i khác màu. 3:00 PM 31 3:00 PM 32 8
  9. 6.5 K THU T N I DÂY 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Các k thu t n i dây ño K thu t hai dây K thu t ba dây K thu t b n dây 3:00 PM 33 3:00 PM 34 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO • Có hai phương pháp ñ ño nhi t ñ : – Phương pháp tr c ti p: Khi nào ta ch n phương pháp ño tr c ti p? C p nhi t ñi n (Thermocouple) Khi t m nhi t ñ c n ño không quá cao Nhi t ñi n tr kim lo i (RTD) Thư ng dùng ñ ño các v t tĩnh (không di chuy n) Nhi t ñi n tr bán d n. V t c n ño không có yêu c u cao v vi c thay ñ i c u trúc, – ðo nhi t ñ cách ly: khi b gây nh hư ng nhi u khi th c hi n phép ño. Phương pháp quang (Optical Pyrmeter) Phương pháp ño không quá ph c t p d th c hi n. Phương pháp b c x ñi n t (Photon Giá thành cho các linh ki n (như c m bi n, kh i gia Detector) công,…) là không cao 3:00 PM 35 3:00 PM 36 9
  10. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO C u t o: T m nhi t ño trong phương pháp ño tr c ti p • ðư c s d ng t m ño t : -190oC ñ n 1063oC V i: o 190oC: là nhi t ñ mà Oxy chuy n t th L NG th HƠI (Khí) – RTD ñư c ch t o t nh ng dây d n r t nh y v i nhi t ñ , v t li u ch t o thư ng là Niken, ð ng, o 1063oC: là nhi t ñ nóng ch y c a vàng (Au) Niken-ð ng,Platium 3:00 PM 37 3:00 PM 38 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO C u t o: C u t o: R1=R2=R4=R3=Rg Khi R3=Rg ± dR Vin ± dR ð ño ñư c nhi t ñ , RTD ñư c m c theo c u Vout = × ñi n tr  R2 R3  2 2 R g ± dR V out = V in ×  R +R − R +R   1 2 3 4  3:00 PM 39 3:00 PM 40 10
  11. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Nguyên lý ho t ñ ng: (khi nhi t ñ tăng → ñi n tr tăng). ði n tr vât thay ñ i theo nhi t ñ l R = ρ A ρ = ρ o (1 + α T ) L : chi u dài dây d n A: di n tích di n dây d n ρ: ñi n tr su t 3:00 PM 41 3:00 PM 42 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO –S ph thu c này g n như tuy n tính: Gi i thi u: Thermocouple (c p nhi t ñ ) là c m bi n nhi t ñ c u R = R 0 ×[1 − a × (T − T0 ) + b × (T − T0 )] t o b i 2 thanh kim lo i khác nhau ñư c ti p xúc nhi t R T = R 0 × (1 + α * ∆ T ) v i nhau. C m bi n tác ñ ng: ñ u vào nhi t ñ , ñ u ra ñi n áp a,b,α:h ng s ph thu c kim loai RT: ñi n tr t i nhi t ñ c n ño T V Ro:ñi n tr t i nhi t ñ To 3:00 PM 43 3:00 PM 44 11
  12. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO C ut o Gi i thi u: Thermocouple ho t ñ ng d a trên hi u ng Seebeck.(Do Thomas Seebeck khám phá năm 1821) 3:00 PM 45 3:00 PM 46 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Nguyên lý ño Nguyên lý ño Thermocouple ch ño ñư c s sai bi t nhi t ñ . Do ñó Hai ñ u n i T1, T2. ð u nóng là ñ u ti p xúc v i nhi t c n ph i có nhi t ñ chu n ñ so sánh. ñ c n ño. ð u còn l i là ñ u l nh hay ñ u chu n. V = C1 (T2 − T1 ) + C 2(T − T ) 2 2 1 2 ð ño nhi t ñ chính xác thì ph i ño ñư c nhi t ñ Quan h gi a V v i T là phi tuy n. Nhưng ta ch p nh n ñ u chu n và ph i gi c ñ nh nhi t ñ chu n này công th c sau: V = e1 + e2 = eB/ AT2 + eA/ BT1 e A / B = −e B / A 3:00 PM V = e B / A (T2 − T1 ) 47 3:00 PM 48 12
  13. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO ð c tuy n Các phương pháp xác ñ nh và gi c ñ nh nhi t ñ chu n Nguyên t c chung: Cách 1 : dùng nư c ñá ñang tan ñ l y nhi t ñ chu n 0oC. ð nhi t ñ 0oC ñư c gi c ñ nh ta ph i ñ m b o lư ng ñá trong bình v n ñang tan. 3:00 PM 49 3:00 PM 50 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Các phương pháp xác ñ nh và gi c ñ nh Các phương pháp xác ñ nh và gi c ñ nh nhi t ñ chu n nhi t ñ chu n Cách 1: Cách 1: Nhi t ñ ño ñư c tính như sau Vout V out= ( S A − S B )(TTip − TRe f ) ⇒ TTip = TRe f − (S A − S B ) SA, SB là h s Seebeck ph thu c v t li u ch t o eA/ B = S A − S B 3:00 PM 51 3:00 PM 52 13
  14. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO • Place Reference Junction in Ice Bath Các phương pháp xác ñ nh và gi c ñ nh Iron nhi t ñ chu n Volt + Measure Meter Cách 2: Dùng m ch ñiên t ñ t o nhi t ñ chu n. ICE _ 5.812 mV T2 = 100 + 10°C Constantan BATH ∆ T = 110°C 110° Reference °C -100 -0 +0 100 T1 = 0°C MILLIVOLTS 0 -4.632 0.000 0.000 5.268 2 -4.550 -0.995 1.019 5.376 6 -4.876 -0.301 0.303 5.594 NOT Practical ! 10 -5.036 -0.501 0.507 5.812 ðo RT xác ñ nh Tref, Tref s ñư c chuy n sang Vref V1= V-Vref ; T1=V1/e1 14 -5.194 -0.699 0.711 6.031 3:00 PM 53 3:00 PM 54 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Sơ ñ và nguyên t c ño Sơ ñ và nguyên t c ño Thi t b ño T Tref 3:00 PM 55 3:00 PM 56 14
  15. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Sơ ñ và nguyên t c ño: Sơ ñ và nguyên t c ño: ði n áp ño ñư c ch ph thu c vào s chênh 2 nguyên lý này b o ñ m cho vi c ñi dây dài l ch nhi t ñ gi a hai ñ u n i mà không ph E = eB / AT1 + eA / CTi + eC / AT j + eA / BT2 thu c vào nh ng nơi khác trong m ch E = eB / A (T1 − T2 ) A N u có m t v t li u kim lo i th chèn gi a thì A Ti C Tj áp ra không b nh hư ng T1 T2 E B B 3:00 PM 57 3:00 PM 58 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Chú ý: T t c các dây k t n i vào T/C ph i Sơ ñ và nguyên t c ño: ñúng lo i dây N u ta n i 2 kim lo i A và B b i m t kim lo i th 3 C thì ñi n áp ño cũng không nh hư ng ðúng! A E = eB / CT1 + eC / AT1 + eA / BT2 E = eB / A (T1 − T2 ) Nhi t ñ t i Sai! m in i T1 khác nhau! T2 C Vì: eB / A = eB / C − eC / A T1 Không s d ng dây đ ng đ n i! Dây n i cho T/C là lo i B dây c ng ch u nhi t cao do đó r t đ t ti n! 3:00 PM 59 3:00 PM 60 15
  16. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Sơ ñ và nguyên t c ño: Sơ ñ và nguyên t c ño: Khi ño nhi t ñ mà chưa bi t nhi t ñ chu n ta có Ho c ta có th ño gián ti p như sau: th ño gián ti p như sau: A T1 T2 T1 T2 T2 T2 T1 T2 + T1 T3 = + T3 T1 = B C B Eac E13 E12 E23 Eab Ecb Chưa bi t / chưa bi t Chưa bi t / bi t Bi t / Bi t E13 = E12 + E23 Eab = Eac + Ecb 3:00 PM 61 3:00 PM 62 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO V t li u ch t o: V t li u ch t o: Thermocouple ñư c ch t o b i các kim lo i khác ð nh y: ð nh y nhi t ñư c xác ñ nh b i công th c nhau. Các kim lo i ñư c ch n theo 4 tiêu chí sau: ð nh y dE A / B µV / oC ð n ñ nh s= Tương thích v i h th ng ño dT Chi phí h p lý 3:00 PM 63 3:00 PM 64 16
  17. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Hình d ng RTD Khái ni m RTD RTD là m t ñi n tr nhi t kim lo i, giá tr ñi n tr thay ñ i ph thu c vào s thay ñ i c a nhi t ñ . Khi nhi t ñ tăng thì ñi n tr tăng, khi nhi t ñ gi m thì ñi n tr gi m. RTD có ñ chính xác cao: RTD trong công nghi p có ñ chính xác là ±0.1°C. Standard Platinum RTD có ñ chính xác là ±0.0001°C, thư ng dung trong phòng thí nghi m. 3:00 PM 65 3:00 PM 66 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO V t li u ch t o RTD V t li u ch t o RTD RTD thư ng làm b ng các lo i kim lo i có ñi n tr thay ñ i theo nhi t ñ như platin, ñ ng, nikel… Platin có t m nhi t ñ l n nh t –184.44°C (–300°F) ñ n 648.88°C (1200°F), trơ v m t hóa h c và s n ñ nh trong c u trúc tinh th , có th ñ t ñ chính xác cao 99.999%. Nikel có ñ nh y nhi t cao nh t, t m nhi t ñ th p kho ng 250°C, ho t ñông hóa h c cao d b oxi hóa khi nhi t ñ cao. ð ng có ñ tuy n tính cao, tuy nhiên do ho t ñ ng hóa h c cao nên ch ho t ñ ng trong t m < 180°C. 3:00 PM 67 3:00 PM 68 17
  18. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO C u t o RTD C u t o RTD RTD có 2 d ng: RTD dây cu n và RTD b m t. C u t o c a RTD b m t: RTD b m t thư ng dùng ñ • Cu n dây Platin làm cho R có giá tr l n nên cho ño nhi t ñ b m t c a v t r n. phép chúng do v i ñ nh y tương ñ i t t • G m, mica ñ t trong v b c ñ ch ng rung ñ ng và va ch m m nh. 3:00 PM 69 3:00 PM 70 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Quan h gi a ñi n tr và nhi t ñ RTD Quan h gi a ñi n tr và nhi t ñ RTD R = R0 (1 + γ 1 .T + γ 2 .T 2 + ... + γ N .T N ) Trong t m ño nhi t ñ c a kim lo i, thì R thay ñ i tuy n i, tính v i nhi t ñ n n: n: ∆R Trong ñó: R0 là ñi n tr c a RTD 0°C = γ 1 .( T − T 0 ) R0 Các là các h s nhi t ñi n tr , hay ñ nh y Khi nhi t ñ ngoài t m ño thì quan h R và nhi t ñ là nhi t ñ T. không tuy n tính. Có th bi u di n theo quan h b c hai: tính. hai: H s nhi t ñi n tr ñ c trưng cho kim lo i, ph ∆R = γ 1.(T − T 0) + γ 2.(T − T 0) 2 thu c vào kim lo i và nhi t ñ . R0 3:00 PM 71 3:00 PM 72 18
  19. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO M ch ño RTD M ch ño RTD Trư ng h p R không tuy n tính v i nhi t ñ Dây 1 Trư ng h p R tuy n tính v i nhi t ñ Dây 2 Dây 1 Vi Rshunt DVM Ngu n R1 + Ch nh RTD dòng offset Dây 3 RTD Vi Dây 2 Dây 4 Ngu n áp R2 _ Dây 3 ði n tr S d ng thêm Rshunt=3.RTD, làm tăng tính tuy n tính n i ti p (nhưng không hoàn toàn). M ch RTD có Rshunt ho t ñ ng trong t m -196°C 3:00 PM 73 3:00 PM 260°C 74 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO ng d ng RTD ng d ng RTD Dùng ñ ño nhi t ñ trong các ñư ng ng, kho ch a, ño nhi t ñ không khí. Dùng trong các ngành công nghi p th c ph m, dư c ph m… c n ñ chính xác v nhi t ñ cao, và ñ an toàn (RTD không gây h i v i môi trư ng). 3:00 PM 75 3:00 PM 76 19
  20. 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Nguyên t c: Gi ng như RTD nhưng ñư c c u t o t các Thermistor ñư c ch t o t nh ng v t li u bán d n, lo i oxit c a nikel, mangan, cobal… s thay ñ i ñi n tr c a v t li u t l v i nhi t ñ trong d i ño. Khi nhi t ñ tăng thì ñi n tr gi m, do v y Thermistor có h s nhi t âm. M c m c dù v y cũng có m t s thermistor có h s nhi t dương. Tính ch t: Có ñ nh y nhi t âm và r t cao, kho ng 10 l n Thích h p dùng trong các ng d ng có gi i nhi t ñ so v i các ñi n tr kim lo i. nh . • ð n ñ nh c a nhi t ñi n tr ph thu c vào vi c ch t o và ñi u ki n s d ng. • T m ho t ñ ng c a thermistor có th t 1 vài ñ tuy t 3:00 ñ i ñ n kho ng 300°C. PM 77 3:00 PM 78 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO 6.6 PHƯƠNG PHÁP ðO Quan h gi a ñi n tr và nhi t ñ : M ch ño c a thermistor: Vi 1 1 R = R 0 .e ( B .( − T T0 )) • Thermistor ñư c n i vào m ch c u H như hình v . R2 R3 • R0 là ñi n tr nhi t ñ 25°C • Khi c u cân b ng: • Giá tr B n m trong kho ng 3000- ∆E0 ∆RT .R3 Vo = 5000K. Khi ñó ñ nh y nhi t: EI (RT + ∆RT + R2 ).(R3 + R4 ) α =− B RT R1 • Thông thư ng ngư i ta ch n T2 RTD • Quan h gi a ñi n tr và nhi t R2=R3, Rt=R4. Khi ñó: ñ c a thermistor là không tuy n ∆E0 ∆RT / RT = tính. EI 2+ ∆RT / RT + ∆RT / R2 + RT / R2 + R2 / RT 3:00 PM 79 3:00 PM 80 20
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học