Nhiệt điện trở là gì? Các loại nhiệt điện trở phổ biến trên thị trường

Nhiệt điện trở là gì? Các loại nhiệt điện trở phổ biến trên thị trường? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết dưới đây.

Nhiệt điện trở là gì?

Nhiệt điện trở ( Thermistor) hay còn gọi là biến trở nhiệt độ là thiết bị điện dùng để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ dựa trên điện trở kháng của vật liệu thay đổi.

Nhiệt điện trở không phải là đại lương vật lý nhưng có khả năng cản trở dòng điện và là một điện trở rất nhạy cảm với nhiệt độ.

Nhiệt điện trở là gì?

Nhiệt điện trở được sử dụng trong các mạch điện để cảm biến nhiệt, hạn chế dòng xung kích,…của các thiết bị như bếp từ, điều hòa, nồi cơm điện, ấm siêu tốc, ….

Cấu tạo của nhiệt điện trở

Nhiệt điện trở là linh kiện điện tử được cấu tạo từ hỗn hợp các bột oxit. Loại hỗn hợp này được bao gồm 2 – 3 loại bột oxit kim loại và oxit kẽm theo tỉ lệ, khối lượng nhất định. Sau đó sẽ được nén chặt trong vỏ bọc gốm và vật liệu cách nhiệt. Tiếp đó mang nung ở nhiệt độ cao. Tùy vào từng mức nhiệt mà độ dẫn điện của hỗn hợp sẽ thay đổi.

Ngày nay, người ta thường sử dụng niken và crom để làm dây nhiệt điện trở và tỷ lệ trộn là 20% crom và 80% niken.

Nguyên lý hoạt động của nhiệt điện trở

Nguyên lý hoạt động dựa trên nguyên tắc điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng lên và hiện tượng này được gọi là nhiệt điện trở suất.

Khi nhiệt độ môi trường giảm hoặc tăng, điện trở của nhiệt điện trở cũng sẽ tăng hoặc giảm theo. Do vậy, người ta có thể vận dụng để đo giá trị điện trở và suy ra ngược lại giá trị của nhiệt độ.

Đối với các nhiệt điện trở, dải nhiệt độ đo thông thường dao động trong khoảng - 50 đến + 150 độ C.

Các loại nhiệt điện trở

Ví dụ mối quan hệ của trở kháng và nhiệt độ là tuyến tính, ta sẽ có: ΔR = k. ΔT.

Trong đó:

ΔR = lượng thay đổi trở kháng.

ΔT = lượng thay đổi của nhiệt độ.

k = hằng số nhiệt điện trở.

Theo hệ số k, nhiệt điện trở được chia ra làm 2 loại:

- Nếu k dương, trở kháng của điện trở tăng khi nhiệt độ tăng tức nhiệt điện trở thuận. Được gọi là PTC ( positive temperature coefficient).

- Nếu k âm, trở kháng của điện trở tăng khi nhiệt độ giảm tức nhiệt điện trở nghịch. Được gọi là NTC ( negative temperature coefficient).

Ngoài ra, có thể phân loại nhiệt điện trở theo vật liệu tạo nên, bao gồm:

- Nhiệt điện trở làm từ Platin: bởi vì Platin có độ chính xác cao, khả năng lặp lại tốt và phạm vi tuyến tính của nhiệt độ rộng. Nó thể hiện sự thay đổi điện trở lớn trên mỗi mức độ thay đổi nhiệt độ.

- Nhiệt điện trở làm từ niken hoặc Đồng: Cho độ chính xác và tuyến tính hạn chế và phạm vi nhiệt độ tương đối hẹp nên thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp ít quan trọng.

Các loại nhiệt điện trở

Đối với nhiệt điện trở làm từ Platin, các giá trị điện trở thay đổi theo một hệ số Alpha α. Hệ số này được xác định bằng phương trình: α = (R100 - R0) ÷ 100 R0.

Trong đó:

R0  là điện trở của cảm biến tại 0 °C.

R100 là điện trở của cảm biến tại 100 °.

Nhiệt điện trở platin có các giá trị α khác nhau và dao động trong khoảng từ 0.00375 đến 0.003927. Tùy theo độ tinh khiết của platin, giá trị α cao nhất thì platin có độ tinh khiết cao nhất.

Nhiệt điện trở platin có α = 0.00385 là tiêu chuẩn phổ biến và thương mại nhất trên toàn thế giới.

Ứng dụng của nhiệt điện trở

+ Nhiệt điện trở được ứng dụng nhiều trong mạch điện tử để làm cảm biến nhiệt trong các máy móc thiết bị, kiểm soát nhiệt độ và kiểm tra thiết bị gia đình như điện áp nồi hơi, bếp cảm ứng nồi cơm điện, lò điện, lò nướng, ấm siêu tốc,….

+ Nhiệt độ đo lường và bù nhiệt trong các thiết bị tự động hóa của văn phòng như máy photocopy, máy in…

+ Dùng để đo lường và kiểm tra nhiệt độ trong ngành y tế, công nghiệp, bảo vệ môi trường, chế biến thực phẩm, dự báo thời tiết,…

+ Sử dụng để bù nhiệt vòng lặp thiết bị, mạch tích hợp, bộ dao động tinh thể và cặp nhiệt điện.

+ Nhiệt điện trở được sử dụng trong các phần mạch bảo vệ quá nhiệt của bộ cấp nguồn điện và đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện.

Hy vọng những thông tin trên về nhiệt điện trở là gì và các loại điện trở sẽ giúp bạn có thêm những thông tin hữu ích nhất. Đừng quên ghé thăm website của chúng tôi hàng ngày để cập nhật những kiến thức bổ ích nhé.