Cảm biến nhiệt độ


Cảm biến được sử dụng để làm gì?

nhietdo1

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng rất nhiều trong các thí nghiệm vật lý, sinh học, hóa học, các ngành liên quan và các thí nghiệm khoa học khác. Ví dụ như nhiệt học, phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt,… Một trong số những ưu điểm của cảm biến nhiệt độ so với các nhiệt kế thông thường khác là khả năng lưu các giá trị nhiệt độ đo đạc vào máy tính, từ đó giúp cho việc phan tích có thể thực hiện dễ dàng hơn.

Sử dụng cảm biến như nào ?

Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay Addestation aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần Thí nghiệm minh họa tại trang tiếp theo về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.

Để hiểu rõ các sử dụng xin mời các bạn theo dõi thí nghiệm ở trang sau để biết thêm cách sử dụng cảm biến nhiệt độ này.

Thông số kĩ thuật

1. Chú ý

Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.
Cảm biến nhiệt độ được làm bằng thép không rỉ giúp chóng lại sự ăn mòn, đồng thời cảm biển có ống đo dài có thể sử dụng trong các đo đạc cần nhúng sâu vào trong chất thí nghiệm. Tuy nhiên, người dùng không nên để ống cảm biến nhúng trong dung dịch mạnh trong một thời gian dài.
2. Chuẩn hóa

Sự chuẩn hóa là không cần thiết đối với cảm biến này do cảm biến đã được chuẩn hóa trước khi chuyển hàng.

3. Thông số

Phạm vi hoạt động  :  – 20 ~ 120 oC

Độ chính xác  :  ±1oC

Loại cảm biến  :  Nhiệt kế NTC

Thân cảm biến  :  Thép không rỉ

Chiều dài thân  :  110 mm

Đường kính thân  :  4 mm

Thí nghiệm minh họa. Pha sữa với nhiệt độ lý tưởng

1. Mục đích

Tự tìm hiểu về việc sử dụng cảm biến này thông qua thí nghiêm đơn giản về pha sữa nóng và nước lanh để chuẩn bị pha sữa với “nhiệt độ lý tưởng”cho trẻ sơ sinh.

2. Dụng cụ thí nghiệm

Thiết bị cầm tay aMixer MGA
Cảm biến nhiệt độ
Một cốc thí nghiệm (một cốc có chia vạch, dung lượng ít nhất 100ml)
Hai cốc xốp (dung lượng mỗi cốc ít nhất 200 ml)
Nước nóng và nước lạnh
3. Các bước thí nghiệm
      1.Bật công tắc thiết bị aMixer MGA như ở hình 2. Màn hình của thiết bị hiện ra như ở hình 3.
candientu2tutruong3
      2.Kết nối cảm biến nhiệt độ vào Kênh 1 của aMixer MGA. Đặt cái lẫy của đầu cắm cảm biến về phía đường kẻ trắng (Hình 4), và cắm vào; một tiếng “click” sẽ phát ra.
Untitled3
     3.Cảm biến nhiệt độ có chức năng tự động nhận cảm biến. Khi kết nối, cảm biến sẽ tự động đo. Đảm bảo rằng dòng ‘Kênh 1: Nhiệt độ (-20 đến 120oC)’ xuất hiện (Hình 5); nó biểu thị cảm biến này đã được kết nối chính thức và sẵn sàng thu thập dữ liệu.
nhietdo5
     4.Đổ đúng 50 ml nước nóng vào cốc thí nghiệm và rót nước này vào một cốc xốp (dán nhãn ‘Nóng’). Tiếp theo, đổ đúng 50 ml nước lạnh vào cốc thí nghiệm và rót nước này vào một cốc xốp (dán nhãn ‘Lạnh’).
     5.Đặt phần thân của cảm biến nhiệt độ vào cốc xốp ‘Nóng’.
6.Sử dụng cảm biến nhiệt độ khuấy nước liên tục trong 10 giây. Đảm bảo rằng đầu của cảm biến  luôn nhúng chìm trong nước.
7.Chọn ô icon01 để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ nhìn thấy chữ đang chạy “Giá trị đo …” (Hình 6) khi các dữ liệu đã thu thập được vẽ đồ thị. Nhiệt độ được hiển thị ở phần trên cùng của đồ thị (Hình 6). Đọc và ghi lại kết quả vào Bảng 1.
nhietdo6

Chú ý:

Bạn có thể chuyển sang chế độ Đồng hồ đo bằng cách chọn ô  icon3  (Hình 6). Bạn có thể chuyển về chế độ Đồ thị bất kì lúc nào bằng cách chọn ô  icon6  (Hình 7).

nhietdo7

 

     8.Khi kết quả đo ổn định, chọn ô icon01 để dừng thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu đỏ trên thiết bị aMixer MGA để dừng thu thập dữ liệu).
     9.Lặp lại từ bước 5 đến 8 đối với cốc xốp ‘Lạnh’.
     10.Pha nước nóng với nước lạnh bằng cách đổ lượng nước từ cốc ‘Lạnh’ vào cốc ‘Nóng’.
     11.Lặp lại từ bước 5 đến 8 đối với nước được pha.
4. Phân tích
nhietdob1
     1.Tính nhiệt độ trung bình (A) của nhiệt độ nước nóng và nhiệt độ nước lạnh. Nhiệt độ của hỗn hợp nước pha (M) có gần bằng nhiệt độ A hay không?
     2.M < A hay không? Tại sao?
     3.Nếu dung tích của nước nóng là 25ml thay vì 50ml (trong khi dung tích nước lạnh không đổi ở mức 50ml) nhiệt độ M có giữ nguyên giá trị bằng A hay không?
     4.Thử thách :  Nêu phương pháp để pha sữa có “nhiệt độ lý tưởng” khoảng 40 oC cho trẻ sơ sinh? (một cách khác, bạn làm thế nào để pha nước nóng với nước ấm để tạo ra nước có nhiệt độ mong muốn?)