Máy đo gió dây nóng nhận tốc độ khí qua sự mất nhiệt ra sao?
Vật lý 11 • Khám phá mở rộng
Máy đo gió dây nóng nhận tốc độ dòng qua sự trao đổi nhiệt giữa một phần tử được nung bằng điện và khí đi ngang qua nó. Trong chế độ giữ nhiệt độ gần không đổi, mạch điều chỉnh điện cấp để bù nhiệt mất. Tín hiệu điện cần cho việc giữ trạng thái ấy được liên hệ với tốc độ qua hiệu chuẩn. [1]
Điện trở đóng vai trò chỉ báo
Điện trở của dây kim loại phụ thuộc nhiệt độ. Khi khí lấy nhiệt khỏi dây, nhiệt độ có xu hướng đổi và điện trở cũng đổi.
Mạch phản hồi nhận sự thay đổi ấy và điều chỉnh điện áp hoặc dòng cấp. Nhờ đó dây có thể được giữ gần mức điện trở, tức mức nhiệt độ đã chọn, dù dòng khí thay đổi. [1]
Đo điều phải bù lại
Ta dễ nghĩ cảm biến cần lạnh đi rất nhiều mới nhận được gió. Nhưng một hệ phản hồi có thể đo qua lượng tác động cần bổ sung để chống lại sự thay đổi.
Trong ví dụ kiểm tra luồng khí của một hệ thông gió, điện cấp cho dây vừa là nguồn nung vừa mang thông tin về quá trình mất nhiệt. Không phải bản thân gió được biến hoàn toàn thành dòng điện như một tua-bin nhỏ.
Một điểm nhỏ chưa đại diện cả đường ống
Cảm biến nhận dòng tại vùng đặt phần tử. Tốc độ có thể khác giữa các vị trí trong đường ống hoặc đổi nhanh theo thời gian. Số đo tại một điểm chưa tự là lưu lượng toàn tiết diện.
Nhiệt độ môi trường, đặc tính dòng và cách đặt đầu dò cần nằm trong điều kiện hiệu chuẩn. Có kiểu giữ dòng không đổi thay vì giữ nhiệt độ, nên không thể nói mọi máy dây nóng dùng cùng tín hiệu. Cơ chế này nối truyền nhiệt với đo điện trở và phản hồi, chứ không chỉ là một nhiệt kế đứng trong gió.
Kết nối với bài học
Bài học nền tảng: Điện trở. Định luật Ohm.
Đọc thêm: Điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ ra sao.
Chương trình Vật lý 11 · Trợ lý AI Ước Mơ Lớn.