سنسور دما NTC چیست؟
برای درک عملکرد و کاربرد سنسور دما NTC، ابتدا باید بدانیم که ترمیستور NTC چیست.
نحوه کار سنسور دما NTC به زبان ساده توضیح داده شده است
رساناهای داغ یا رساناهای گرم، مقاومت‌های الکترونیکی با ضرایب دمایی منفی (به اختصار NTC) هستند. اگر جریان از قطعات عبور کند، مقاومت آنها با افزایش دما کاهش می‌یابد. از طرف دیگر، اگر دمای محیط کاهش یابد (مثلاً در یک غلاف غوطه‌وری)، قطعات با افزایش مقاومت واکنش نشان می‌دهند. به دلیل این رفتار خاص، متخصصان به یک مقاومت NTC، ترمیستور NTC نیز می‌گویند.
مقاومت الکتریکی هنگام حرکت الکترون‌ها کاهش می‌یابد
مقاومت‌های NTC از مواد نیمه‌هادی تشکیل شده‌اند که رسانایی آنها عموماً بین رساناهای الکتریکی و نارساناهای الکتریکی است. اگر اجزا گرم شوند، الکترون‌ها از اتم‌های شبکه جدا می‌شوند. آنها جای خود را در ساختار ترک می‌کنند و الکتریسیته را بسیار بهتر منتقل می‌کنند. نتیجه: با افزایش دما، ترمیستورها الکتریسیته را بسیار بهتر هدایت می‌کنند - مقاومت الکتریکی آنها کاهش می‌یابد. این اجزا، از جمله موارد دیگر، به عنوان حسگرهای دما استفاده می‌شوند، اما برای این کار باید به یک منبع ولتاژ و یک آمپرمتر متصل شوند.
ساخت و خواص رساناهای گرم و سرد
یک مقاومت NTC می‌تواند واکنش بسیار ضعیفی یا در برخی مناطق، واکنش بسیار شدیدی به تغییرات دمای محیط نشان دهد. این رفتار خاص اساساً به ساخت قطعات بستگی دارد. به این ترتیب، تولیدکنندگان نسبت اختلاط اکسیدها یا آلایش اکسیدهای فلزی را با شرایط مورد نظر تطبیق می‌دهند. اما خواص قطعات نیز می‌تواند تحت تأثیر خود فرآیند تولید قرار گیرد. به عنوان مثال، از طریق میزان اکسیژن موجود در جو پخت یا سرعت خنک شدن جداگانه عناصر.
مواد مختلف برای مقاومت NTC
مواد نیمه‌هادی خالص، نیمه‌هادی‌های مرکب یا آلیاژهای فلزی برای اطمینان از اینکه ترمیستورها رفتار مشخصه خود را نشان می‌دهند، استفاده می‌شوند. آلیاژهای فلزی معمولاً از اکسیدهای فلزی (ترکیبات فلزات و اکسیژن) منگنز، نیکل، کبالت، آهن، مس یا تیتانیوم تشکیل شده‌اند. این مواد با عوامل اتصال‌دهنده مخلوط، فشرده و تف‌جوشی می‌شوند. تولیدکنندگان مواد اولیه را تحت فشار بالا تا حدی گرم می‌کنند که قطعات کاری با خواص مورد نظر ایجاد شوند.
ویژگی‌های معمول ترمیستور در یک نگاه
مقاومت NTC در محدوده‌هایی از یک اهم تا ۱۰۰ مگا اهم موجود است. این قطعات می‌توانند از منفی ۶۰ تا مثبت ۲۰۰ درجه سانتیگراد استفاده شوند و به تلرانس‌های ۰.۱ تا ۲۰ درصد برسند. هنگام انتخاب ترمیستور، پارامترهای مختلفی باید در نظر گرفته شوند. یکی از مهمترین آنها مقاومت اسمی است. این مقاومت، مقدار مقاومت را در دمای اسمی معین (معمولاً ۲۵ درجه سانتیگراد) نشان می‌دهد و با حرف بزرگ R و دما مشخص می‌شود. به عنوان مثال، R25 برای مقدار مقاومت در ۲۵ درجه سانتیگراد. رفتار خاص در دماهای مختلف نیز مرتبط است. این را می‌توان با جداول، فرمول‌ها یا نمودارها مشخص کرد و باید کاملاً با کاربرد مورد نظر مطابقت داشته باشد. مقادیر مشخصه بیشتر مقاومت‌های NTC به تلرانس‌ها و همچنین محدودیت‌های دمایی و ولتاژی خاص مربوط می‌شود.
کاربردهای مختلف مقاومت NTC
درست مانند یک مقاومت PTC، یک مقاومت NTC نیز برای اندازه‌گیری دما مناسب است. مقدار مقاومت بسته به دمای محیط تغییر می‌کند. برای جلوگیری از تحریف نتایج، خودگرمایی باید تا حد امکان محدود شود. با این حال، خودگرمایی در طول جریان می‌تواند برای محدود کردن جریان هجومی استفاده شود. از آنجا که مقاومت NTC پس از روشن کردن دستگاه‌های الکتریکی سرد است، بنابراین در ابتدا فقط جریان کمی جریان می‌یابد. پس از مدتی کار، ترمیستور گرم می‌شود، مقاومت الکتریکی کاهش می‌یابد و جریان بیشتری جریان می‌یابد. دستگاه‌های الکتریکی به این ترتیب با یک تأخیر زمانی مشخص به عملکرد کامل خود می‌رسند.
یک مقاومت NTC جریان الکتریکی را در دماهای پایین ضعیف‌تر هدایت می‌کند. اگر دمای محیط افزایش یابد، مقاومت رساناهای به اصطلاح گرم به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. رفتار ویژه عناصر نیمه‌هادی را می‌توان در درجه اول برای اندازه‌گیری دما، محدود کردن جریان هجومی یا برای به تأخیر انداختن کنترل‌های مختلف استفاده کرد.
زمان ارسال: ۱۸ ژانویه ۲۰۲۴