عملکرد ترمیستور

۱. ترمیستور مقاومتی است که از ماده خاصی ساخته شده و مقدار مقاومت آن با دما تغییر می‌کند. ترمیستورها بر اساس ضریب تغییر مقاومت متفاوت به دو دسته تقسیم می‌شوند:

یک نوع، ترمیستور با ضریب دمایی مثبت (PTC) نامیده می‌شود که مقدار مقاومت آن با دما افزایش می‌یابد؛

نوع دیگر، ترمیستور با ضریب دمایی منفی (NTC) نام دارد که مقدار مقاومت آن با افزایش دما کاهش می‌یابد.

۲. اصل کار ترمیستور

۱) ترمیستور با ضریب دمایی مثبت (PTC)

PTC عموماً از تیتانات باریم به عنوان ماده اصلی ساخته می‌شود و مقدار کمی عناصر خاکی کمیاب به تیتانات باریم اضافه می‌شود و با پخت در دمای بالا ساخته می‌شود. تیتانات باریم یک ماده پلی کریستالی است. بین کریستال داخلی و کریستال یک سطح مشترک ذرات کریستالی وجود دارد. وقتی دما پایین است، الکترون‌های رسانا به دلیل میدان الکتریکی داخلی می‌توانند به راحتی از سطح مشترک ذرات عبور کنند. در این زمان، مقدار مقاومت آن کمتر خواهد بود. وقتی دما افزایش می‌یابد، میدان الکتریکی داخلی از بین می‌رود، عبور الکترون‌های رسانا از سطح مشترک ذرات دشوار است و در این زمان مقدار مقاومت افزایش می‌یابد.

۲) ترمیستور با ضریب دمایی منفی (NTC)

NTC عموماً از مواد اکسید فلزی مانند اکسید کبالت و اکسید نیکل ساخته می‌شود. این نوع اکسید فلزی الکترون‌ها و حفره‌های کمتری دارد و مقدار مقاومت آن بیشتر خواهد بود. وقتی دما افزایش می‌یابد، تعداد الکترون‌ها و حفره‌های داخل آن افزایش یافته و مقدار مقاومت کاهش می‌یابد.

۳. مزایای ترمیستور

حساسیت بالا، ضریب دمایی ترمیستور بیش از 10 تا 100 برابر بزرگتر از فلز است و می‌تواند تغییرات دما از 10 تا 6 درجه سانتیگراد را تشخیص دهد؛ محدوده دمایی عملکرد گسترده، دستگاه‌های دمای معمولی برای -55 تا 315 درجه سانتیگراد مناسب هستند، دستگاه‌های دمای بالا برای دمای بالاتر از 315 درجه سانتیگراد مناسب هستند (در حال حاضر بالاترین دما می‌تواند به 2000 درجه سانتیگراد برسد)، دستگاه دمای پایین برای -273 تا -55 درجه سانتیگراد مناسب است؛ اندازه آن کوچک است و می‌تواند دمای فضایی را اندازه‌گیری کند که سایر دماسنج‌ها نمی‌توانند اندازه‌گیری کنند.

۴. کاربرد ترمیستور

کاربرد اصلی ترمیستور به عنوان یک المان تشخیص دما است و در تشخیص دما معمولاً از ترمیستوری با ضریب دمایی منفی، یعنی NTC، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، لوازم خانگی پرکاربرد، مانند پلوپز، اجاق القایی و غیره، همگی از ترمیستور استفاده می‌کنند.