אחד הסוגים הנפוצים ביותר של חיישני טמפרטורה בשוק הוא תרמיסטור, גרסה מקוצרת של "נגד רגיש נגד". תרמיסטורים הם חיישנים בעלות נמוכה כי הם מאוד סלעי וחזק. תרמיסטור הוא חיישן הטמפרטורה של בחירה עבור יישומים הדורשים רגישות גבוהה ודיוק טוב. Thermistors מוגבלים טווח טמפרטורות מבצעיות יישומים קטנים בשל התגובה הלא ליניארית שלהם לטמפרטורה.
בְּנִיָה
Thermistors הם שני מרכיבים תיל עשוי sintered מתכת תחמוצות הזמינים במספר סוגי החבילה כדי לתמוך במגוון של יישומים. חבילת thermistor הנפוץ ביותר הוא חרוז זכוכית קטנה עם קוטר של 0.5 עד 5mm עם שני חוטים. תרמיסטורים זמינים גם חבילות mountable משטח, דיסקים, מוטבע בדיקות מתכת צינורי. זכוכית תרמיסטורים חרוז הם מחוספס למדי וחזק, עם מצב הכשל הנפוץ ביותר להיות נזק לשני חוטי להוביל. עם זאת, עבור יישומים הדורשים מידה רבה יותר של ruggedization, מתכת צינור בדיקה תרמיסטורים סגנון לספק הגנה רבה יותר.
יתרונות
תרמיסטורים יש כמה יתרונות, כולל דיוק, רגישות, יציבות, זמן תגובה מהירה, אלקטרוניקה פשוטה, ועלות נמוכה. המעגל לממשק עם תרמיסטור יכול להיות פשוט כמו נגד משיכה ומדידת המתח על פני התרמיסטור. עם זאת, תגובה תרמיסטורים לטמפרטורה היא מאוד לא ליניארית והם מכוונים לעתים קרובות לטווח טמפרטורה קטן אשר מגביל את דיוקם לחלון קטן, אלא אם כן מעגלים ליניאריזציה או טכניקות פיצוי אחרים משמשים. התגובה הלא ליניארית עושה תרמיסטורים רגישים מאוד לשינויים בטמפרטורה. כמו כן, גודל קטן של תרמיסטור נותן להם מסה תרמית קטנה המאפשרת תרמיסטור להגיב במהירות לשינוי הטמפרטורה.
התנהגות
תרמיסטורים זמינים עם מקדם טמפרטורה שלילי או חיובי (NTC או PTC). תרמוסטור בעל טמפרטורת חום שלילית הופך פחות התנגדותי ככל שהטמפרטורה עולה כאשר תרמיסטור בעל טמפרטורת חום חיובית מגביר את ההתנגדות כאשר הטמפרטורה עולה. תרמיסטורים PTC משמשים לעתים קרובות בסדרה עם רכיבים שבהם הנוכחי נחשולי יכול לגרום נזק. כמו רכיבים התנגדות, כאשר הנוכחי פועל דרך אותם, תרמיסטורים לייצר חום שגורם לשינוי בהתנגדות. מאז תרמיסטורים או דורשים מקור הנוכחי או מקור מתח לעבודה, חימום עצמית המושרה שינוי התנגדות היא מציאות בלתי נמנעת עם תרמיסטורים. ברוב המקרים, ההשפעות של חימום עצמי הן מינימליות ופיצוי נדרש רק כאשר נדרשת רמת דיוק גבוהה.
אופני תפעול
תרמיסטורים משמשים בשני מצבי תפעול מעבר להתנגדות אופיינית לעומת מצב הטמפרטורה של המבצע. המתח לעומת מצב הנוכחי משתמש thermistor במצב חימום עצמי, מצב יציב. מצב זה משמש לעתים קרובות עבור מטרים זרימה שבו שינוי הזרימה של נוזל על פני התרמיסטור יגרום לשינוי כוח התפוגג על ידי תרמיסטור, ההתנגדות שלה, הנוכחי או המתח, תלוי איך זה מונע. תרמיסטור יכול גם להיות מופעל במצב הנוכחי על הזמן שבו תרמיסטור נתון הנוכחי. הנוכחי יגרום thermistor כדי חום עצמי, להגדיל את ההתנגדות במקרה של תרמיסטור NTC והגנה על מעגל ספייק מתח גבוה. לחלופין טרמיסטור PTC באותו יישום ניתן להשתמש כדי להגן מפני נחשולים הנוכחי גבוה.
יישומים
תרמיסטורים יש מגוון רחב של יישומים, עם הנפוץ ביותר להיות חישה טמפרטורה ישירה ודיכוי נחשול. המאפיינים של NTC ו PTC תרמיסטורים להשאיל את עצמם יישומים כולל:
- מדדים ברמה נוזלית
- - פיצוי טמפרטורה
- מדידת זרימה
- ואקום גייג'ס
- הגנה תרמית
- אמפיפר בקרת שליטה
- זמן עיכוב מעגלים
- מתגים תרמיים
לינאריזציה
בשל תגובה לא ליניארית של תרמיסטורים, מעגלים ליניאריזציה נדרשים לעתים קרובות כדי לספק דיוק טוב על פני טווח של טמפרטורות. התגובה התנגדות לא ליניארית לטמפרטורה של תרמיסטור ניתנת על ידי משוואת סטיינהרט הארט המספק עמידות טובה עקומת הטמפרטורה להתאים. עם זאת, את אופי שאינו ליניארי תוצאות דיוק ירוד בפועל אלא אם כן אנלוגי ברזולוציה גבוהה המרה דיגיטלית משמש. יישום ליניאריזציה פשוטה של חומרה או מקביל, סדרה, או מקביל סדרה התנגדות עם תרמיסטור באופן דרסטי משפר את הליניאריות של תגובה תרמיסטורים ו מרחיב את החלון הטמפרטורה המבצעית של תרמיסטור במחיר של קצת דיוק. ערכי ההתנגדות המשמשים במעגלים ליניאריים צריכים להיבחר למרכז חלון הטמפרטורה לאפקטיביות מקסימלית.