Thông thường, người ta hay gọi cả cặp nhiệt điện và cảm biến nhiệt độ điện trở (RTD) là cảm biến nhiệt độ, nhưng trên thực tế, đây là hai thiết bị khác nhau. Trang này chủ yếu đề cập đến các loại cách đấu dây của cặp nhiệt điện, chứ không phải RTD. Nếu điều này gây ra bất kỳ sự hiểu lầm nào, chúng tôi xin lỗi.
Cặp nhiệt điện được sử dụng rộng rãi nhờ dải đo rộng và tính linh hoạt cao. Quan trọng hơn, chúng có giá thành tương đối thấp (đối với các loại không chứa kim loại quý), khiến chúng trở thành một trong những thiết bị đo nhiệt độ phổ biến nhất. Ngày nay, cặp nhiệt điện có nhiều loại kết nối khác nhau. Vì mỗi loại tạo ra tín hiệu đầu ra khác nhau, nên khi lắp đặt, cần phải xem xét loại cặp nhiệt điện mà thiết bị gốc sử dụng. Khi thiết kế thiết bị, nên chọn loại nào cho phù hợp? Dưới đây là bảng tóm tắt các loại kết nối cặp nhiệt điện khác nhau để bạn tham khảo.
1. Loại K (Loại K, hợp kim niken-crom / niken-nhôm)
Loại K là loại cặp nhiệt điện được sử dụng phổ biến nhất nhờ chi phí thấp và dải đo rộng (từ -200°C đến +1000°C). Loại này có độ nhạy khoảng 41 μV/°C, giúp dễ dàng phát hiện và không gây tải quá mức cho hệ thống ở nhiệt độ cao. Nói chung, trừ khi có yêu cầu đặc biệt, loại K là lựa chọn ưu tiên.
2. Loại E (Loại E, hợp kim niken-crom / đồng-niken)
Loại E có độ nhạy tương đối cao (68 μV/°C), nên rất thích hợp để đo nhiệt độ thấp. Loại này có thể đo nhiệt độ gần điểm không tuyệt đối và thường được sử dụng trong khoảng nhiệt độ từ -200°C đến 900°C. Ngoài ra, do cả hai cực đều không từ tính, nên không thể dùng nam châm để phân biệt cực dương và cực âm.
3. Loại J (Loại J, Sắt / Hợp kim đồng-niken)
Loại J là một loại cặp nhiệt điện thế hệ cũ và hiện nay ít được sử dụng hơn. Loại này chủ yếu được tìm thấy trong các thiết bị cũ không tương thích với các tín hiệu cặp nhiệt điện khác. Do dải đo hạn chế (-40 đến +750°C), loại này phần lớn đã được thay thế bằng loại K. Độ nhạy của nó là khoảng 52 μV/°C. Không nên sử dụng loại J ở nhiệt độ trên 760°C, vì tính chất từ tính của nó có thể thay đổi đột ngột, dẫn đến mất độ chính xác vĩnh viễn.
4. Loại N (Loại N, hợp kim niken-crom-silic / hợp kim niken-silic)
Loại N mang lại độ ổn định cao và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời ở nhiệt độ cao, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Độ nhạy của nó vào khoảng 39 μV/°C, và nó có thể được coi là phiên bản nâng cấp của Loại K. Giống như Loại K, nó không chứa kim loại quý, điều này đã góp phần làm tăng sự phổ biến của nó. Phạm vi đo từ -200°C đến +1200°C.
5. Loại T (Loại T, Đồng / Hợp kim đồng-niken)
Loại T là loại phù hợp nhất để đo nhiệt độ thấp, với độ nhạy khoảng 43 μV/°C. Loại này có độ nhạy cao, phản ứng nhiệt độ gần như tuyến tính, độ lặp lại tốt, độ ổn định lâu dài tuyệt vời và chi phí thấp. Tuy nhiên, chân dương bằng đồng có khả năng chống oxy hóa kém ở nhiệt độ cao, điều này hạn chế nhiệt độ hoạt động tối đa của nó. Khi nhiệt độ vượt quá 400°C, chân dương dễ bị oxy hóa và hư hỏng. Phạm vi đo từ -250°C đến +350°C.
6. Loại B, R, S (Cặp nhiệt điện kim loại quý, hợp kim bạch kim / bạch kim-rhodium)
Ba loại này khá giống nhau và đều phù hợp để đo nhiệt độ cao với độ ổn định tuyệt vời. Tuy nhiên, do giá thành cao nên chúng không được sử dụng rộng rãi. Loại S có độ ổn định, tốc độ phản hồi và độ nhạy cao nhất trong ba loại, và thường được dùng làm cặp nhiệt điện chuẩn để hiệu chuẩn. Loại này có thể sử dụng liên tục ở nhiệt độ lên đến 1300°C và lên đến 1600°C trong thời gian ngắn. Loại B tương đối bền hơn, nhưng do đặc tính nhiệt độ-điện áp của nó, loại này ít được sử dụng hơn. Loại R tương tự như loại S và có thể được sử dụng để đo nhiệt độ cao hơn. Tuy nhiên, loại này đắt hơn và yêu cầu bảo vệ bổ sung như ống bảo vệ, vì vậy nó cũng không được sử dụng nhiều.
7. Bảng so sánh tín hiệu đầu ra của cặp nhiệt điện
Để giúp quý vị so sánh sự khác biệt về tín hiệu đầu ra giữa các loại cặp nhiệt điện khác nhau, chúng tôi đã tổng hợp thông tin trong bảng bên phải.
