Piyasadaki en yaygın sıcaklık sensörü tiplerinden biri, termistörün kısaltılmış versiyonu olan "termal olarak hassas direnç" dir. Termistörler çok sağlam ve sağlam olan düşük maliyetli sensörlerdir. Termistör, yüksek hassasiyet ve iyi hassasiyet gerektiren uygulamalar için tercih edilen sıcaklık sensörüdür. Termistörler, sıcaklığa doğrusal olmayan tepkileri nedeniyle küçük bir çalışma sıcaklık aralığı uygulamalarıyla sınırlıdır.
İnşaat
Termistörler, çeşitli uygulamaları desteklemek için çeşitli paket tiplerinde bulunan sinterlenmiş metal oksitlerden yapılmış iki tel bileşenidir. En yaygın termistör paketi, iki telle 0,5 ila 5 mm çapında küçük bir cam boncukdur. Termistörler ayrıca yüzeye monte edilebilir paketlerde, disklerde ve boru şeklindeki metal sondalarda bulunurlar. Cam boncuk termistörleri oldukça sağlam ve sağlamdır, en yaygın arıza modu iki kabloya zarar verir. Bununla birlikte, daha büyük bir sertleştirme derecesi gerektiren uygulamalar için, metal boru prob tarzı termistörler daha fazla koruma sağlar.
Yararları
Termistörlerin doğruluk, hassasiyet, kararlılık, hızlı tepki süresi, basit elektronik ve düşük maliyet gibi çeşitli avantajları vardır. Bir termistör ile ara yüz devresi, bir çekme direnci kadar basit olabilir ve termistör boyunca voltajı ölçebilir. Bununla birlikte, termistörlerin sıcaklığa verdiği cevap çok doğrusal değildir ve genellikle doğrusallaştırma devreleri veya diğer telafi teknikleri kullanılmadıkça küçük pencereye doğru doğruluklarını sınırlayan küçük bir sıcaklık aralığına ayarlanır. Doğrusal olmayan tepki termistörleri sıcaklıktaki değişikliklere karşı çok hassas yapar. Aynı zamanda, bir termistörün küçük boyutu ve kütlesi, onlara, bir termistörün, sıcaklıktaki bir değişikliğe hızla tepki vermesini sağlayan küçük bir termal kütle sağlar.
davranış
Termistörler, negatif veya pozitif sıcaklık katsayısı (NTC veya PTC) ile kullanılabilir. Negatif bir sıcaklık katsayısına sahip bir termistör sıcaklık arttıkça daha az dirençli olurken, sıcaklık yükseldikçe pozitif sıcaklık katsayılı bir termistör dirençte artar. PTC termistörleri genellikle, akım dalgalanmalarının hasara neden olabileceği bileşenlerle seri olarak kullanılır. Dirençli bileşenler olarak, akım bunlardan geçerken, termistörler dirençte bir değişime neden olan ısı üretirler. Termistörler çalışmak için bir akım kaynağı veya voltaj kaynağı gerektirdiğinden, kendinden ısıtmaya bağlı direnç değişimi, termistörler ile kaçınılmaz bir gerçektir. Çoğu durumda, kendi kendine ısınma etkileri minimaldir ve kompanzasyon sadece yüksek doğruluk gerektiğinde gereklidir.
Operasyonel modları
Termistörler, çalışma şekline göre tipik dirençlerin ötesinde iki operasyonel modda kullanılır. Voltaja karşı akım modu, termistörü kendi kendini ısıtma, sabit durum koşullarında kullanır. Bu mod genellikle, termistördeki bir akışkanın akışındaki bir değişikliğin termistör tarafından dağıtılan güçte, direncinde ve akımın veya voltajın sürülmesine bağlı olarak değişime neden olduğu akış ölçerler için kullanılır. Bir termistör, termistörün bir akıma maruz kaldığı akım-aşırı-zamanlı modda da çalıştırılabilir. Akım, termistörün kendiliğinden ısınmasına, bir NTC termistöründe direncin artmasına ve yüksek voltajlı bir başaktan bir devrenin korunmasına neden olacaktır. Alternatif olarak aynı uygulamada bir PTC termistörü, yüksek akım dalgalanmalarından korunmak için kullanılabilir.
Uygulamalar
Termistörler, en yaygın doğrudan sıcaklık algılama ve dalgalanma bastırma özelliklerine sahip geniş bir uygulama alanına sahiptir. NTC ve PTC termistörlerinin özellikleri, aşağıdakileri içeren uygulamalara kendilerini borç verir:
- Sıvı seviye göstergeleri
- sıcaklık telafisi
- Akış ölçümü
- Vakum Gages
- Termal koruma
- Amplifikatör Kazanç Kontrolü
- Zaman Gecikmesi Devreleri
- Termal Anahtarlar
Doğrusallaştırma
Termistörlerin lineer olmayan tepkilerinden dolayı, lineerleştirme devreleri genellikle bir dizi sıcaklıkta iyi bir doğruluk sağlamak için gereklidir. Bir termistörün sıcaklığına karşı doğrusal olmayan direnç cevabı, sıcaklık eğrisine uygun bir direnç sağlayan Steinhart-Hart denklemiyle verilir. Bununla birlikte, lineer olmayan doğa, dijital dönüştürme için yüksek çözünürlüklü analog kullanılmadığı takdirde, uygulamada zayıf bir doğrulukla sonuçlanır. Termistör ile paralel, seri ya da paralel ve seri dirençlerin basit bir donanım doğrusallaştırmasının uygulanması, bir termistör cevabının doğrusallığını önemli ölçüde arttırır ve termistörün çalışma sıcaklığı penceresini bir miktar doğrulukla arttırır. Doğrusallaştırma devrelerinde kullanılan direnç değerleri, sıcaklık penceresini maksimum etkililik için ortalamak üzere seçilmelidir.