Điện trở nhiệt là gì? Cấu tạo và phân loại?

Như ta đã biết, điện trở được định nghĩa là khả năng cản trở dòng điện của vật liệu. Người ta dùng điện trở để điều chỉnh dòng điện trong mạch nhằm đảm bảo an toàn cho mạch điện. Trong công nghiệp là vậy, còn trong các thiết bị gia dụng trong nhà, bên cạnh điện trở thì sẽ còn 1 loại linh kiện điện tử khác được gọi là nhiệt điện trở. Vậy thì điện trở nhiệt là gì? Có bao nhiêu loại điện trở nhiệt? Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ ra sao? Còn Thermistor là gì nữa?

Hãy cùng mình tìm hiểu trong bài viết sau.

Điện trở nhiệt là gì?

Hay còn được gọi là nhiệt điện trở hoặc thermistor. Với từ thermistor là ghép từ 2 chữ thermal (nhiệt độ) và resistor (điện trở). Nói một cách đơn giản thì điện trở nhiệt chính là loại điện trở chuyên dùng cho nhiệt độ. Theo đó, trở kháng của điện trở nhiệt sẽ thay đổi tùy theo mức nhiệt độ.

Thường thì điện trở nhiệt được dùng trong các mạch điện để giám sát nhiệt độ, đảm bảo an toàn cho mạch điện như mạch điện lò nướng, tivi, tủ lạnh….
Ngoài ra thì điện trở nhiệt còn dùng trong các ứng dụng gia nhiệt cho các thiết bị như nồi nấu cơm công nghiệp, lò sấy công nghệp, nồi hơi điện công nghiệp,…. Các loại này được gọi là điện trở nhiệt đốt nóng.

Ký hiệu điện trở nhiệt:

Trên các sơ đồ mạch điện, điện trở nhiệt sẽ được ký hiệu như hình sau:

Dây điện trở nhiệt – Dây mayso là gì ?

Cũng tương tự như điện trở nhiệt, dây điện trở nhiệt lại có hình dáng tương tự như 1 sợi dây. Người ta thường gọi là dây mayso. Loại dây này được dùng để đốt nóng.
Chúng ta dễ thấy nhất chính là trong các bếp điện lò xo ngày xưa. Hoặc trong các bếp nướng điện ngày nay.
Trong công nghiệp, loại dây điện trở đốt nóng này thường được dùng trong các lò nung hoặc trong các lò nướng, lò sấy…

Dây điện trở được cuộn thành cuộn, thường được bọc vào ống inox, tùy vào mỗi ứng dụng mà người ta thiết kế hình dạng ống khác nhau.
Khi được cấp điện vào thì dây điện trở đốt sẽ chuyển điện năng thành nhiệt năng.

Điện trở nhiệt có mấy loại?

Người ta chia các loại điện trở đốt nóng công nghiệp ra thành 2 loại chính sau:

Điện trở nhiệt PTC:

PTC là viết tắt của “Positive temperature coefficient” hay còn được gọi là nhiệt điện trở thuận. Khi nhiệt độ tăng thì trở kháng của nó cũng sẽ tăng theo.

Khi mức nhiệt ở khoảng 110 độ C trở xuống thì trở kháng của loại PTC là không đáng kể, chỉ vào khoảng vài trăm ohm (Ω). Tuy nhiên khi nhiệt độ tăng lên trên 110 độ C thì trở kháng tăng mạnh lên mức vài mega ohm (MΩ).

Điện trở nhiệt NTC:

Ngược với PTC là điện trở nhiệt NTC. NTC là viết tắt của “Negative temperature coefficient” hay còn được gọi là nhiệt điện trở nghịch.
Loại nhiệt điện trở này có đặc điểm là khi nhiệt độ tăng thì trở kháng của nó sẽ giảm. Đây là loại nhiệt điện trở được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng.

Thông thường thì nhiệt điện trở NTC được làm bằng các oxit kim loại, thông dụng nhất là các oxti của mangan, niken, coban, sắt, đồng và titan. Còn đối với các nhiệt điện trở NTC thương mại thì thường được làm bằng ceramic.

Ứng dụng của điện trở nhiệt:

Trong công nghiệp cũng như trong các vật dụng điện tử trong nhà, ta thường thấy sự xuất hiện của các loại nhiệt điện trở.
Ta hãy cùng tìm hiểu sơ qua về một vài ứng dụng của điện trở nhiệt như sau:

Điện trở nhiệt nồi cơm điện:

Đối với các loại nồi cơm điện công nghiệp, khi mở ra, ta sẽ thấy có vài thanh điện cong cong hình chữ U hoặc hình xoắn. Đó chính là loại điện trở nhiệt đốt nóng dùng để làm sôi nước và làm chín cơm.

Điện trở nhiệt lò nướng:

Trong các lò nướng dùng điện hiện nay, khi ta tháo bên trong nó ra sẽ thấy 1 dây lò xo hoặc 1 thanh chữ U. Đó chính loại điện trở nhiệt dùng cho lò nướng.

Trong hình trên, 2 thanh kim loại nằm ngang trong lò nướng chính là điện trở nhiệt.
Về nguyên tắc hoạt động thì loại điện trở nhiệt này cũng hoàn toàn giống với các loại khác. Nghĩa là khi ta cấp nguồn cho nó, phần điện năng sẽ được biến đổi thành nhiệt năng.

Điện trở gia nhiệt:

Để dễ hình dung về loại này thì bạn có biết những sợi dây dùng để đun nước nấu mì tôm mà ngày xưa đi còn học đại học, các bạn sinh viên của ký túc xá thường dùng. Đó chính là 1 loại nhiệt điện trở dùng điện 1 pha để gia nhiệt.

Điện trở nhiệt lò sấy:

Đối với lò sấy, người ta thường dùng loại điện trở nhiệt dạng ống hình chữ U có các tấm kim loại tản nhiệt trên ống.

Tác dụng của các tấm kim loại tản nhiệt này là giúp nhiệt độ được tản ra đều hơn.

Cách đấu điện trở nhiệt 3 pha:

Ta thường thấy nhất là trong các nồi hơi điện, người ta sử dụng 1 loại nhiệt điện trở có tên thường dùng là “mayso” . Tác dụng của nó là làm cho nước nóng lên nhanh chóng bằng cách dùng điện 220V(điện 1 pha) hoặc 380V (điện 3 pha).
Về cách đấu dây điện trở nhiệt 3 pha, khi ta mở phần đấu nối dây, ta sẽ thấy các chân của nó sẽ được chia thành 3 cặp khác nhau.
Đơn giản nhất là ta nối từng dây dương của dòng 3 pha vào từng cặp  chân của “mayso”. Lưu ý là ta mắc làm sao để các cặp chân này không tiếp xúc với nhau vì sẽ làm chập mạch. Ta có thể đấu thành hình tam giác để đảm bảo an toàn.

Điện trở nhiệt RTD:

Hay còn được gọi với tên là Cảm biến nhiệt độ Pt100 hoặc cảm biến nhiệt pt100. Đây là loại thiết bị chuyên dùng trong nhà máy để giám sát; điều khiển tín hiệu nhiệt độ trong nhà máy. Và loại này chính là 1 loại điện trở nhiệt PTC.
Về nguyên lý hoạt động thì loại cảm biến nhiệt này cũng hoạt động dựa trên nguyên lý là khi nhiệt độ tăng thì điện trở sẽ tăng theo tương ứng.

Trong đó chữ Pt100 với Pt là đại diện cho chữ Platinium tức là bạch kim để chỉ nguyên liệu làm nên cảm biến. Còn 100 chính là mức quy đổi điện trở 100 ohm tại 0 độ C.
Để tìm hiểu thêm về loại điện trở nhiệt này, có thể tham khảo thêm tại:

Cảm biến nhiệt độ Pt100

Cách kiểm tra điện trở nhiệt:

Để kiểm tra một điện trở nhiệt có đang hoạt động hay không, ta cần dùng đến đồng hồ VOM. Vì thực chất điện trở nhiệt cũng là một loại điện trở.
Vì thế, để kiểm tra, ta sử dụng đồng hồ VOM và đo mức điện trở ở 2 chân của nó.
Sau đó ta tăng nhiệt độ dần dần lên, nếu giá trị điện trở của nó thay đổi thì điện trở nhiệt đó đang hoạt động ok.
Trên đây là những thông tin chia sẻ của mình về điện trở nhiệt. Ngoài ra, bạn có thể tham khảo về các loại điện trở khác tại địa chỉ:

Điện trở là gì? Phân loại và ứng dụng