مدار فتوسل معکوس
برای جریان های بالاتر از کنتاکتور استفاده شود ❗️
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
3⃣2⃣ ترمیستور چیست؟ به زبان ساده
ترمیستور یا مقاومت حرارتی یک قطعه حالت جامد حساس به دما است که تقریباً مشابه مقاومت کار میکند. از ترمیستورها میتوان برای تولید یک ولتاژ خروجی آنالوگ در پاسخ تغییرات دمای محیط استفاده کرد و به همین دلیل، این قطعات نوعی ترنسدیوسر هستند. دلیل این نامگذاری آن است که تغییر گرما، سبب تغییر در مشخصات الکتریکی ترمیستورها میشود.
ترمیستور اساساً یک ترنسدیوسر حالت جامدِ دو سرِ حساس به دما است که از نیمههادی حساس مبتنی بر اکسید فلز با سرب متالیزه و تَفجوشی شده درون یک قرص سرامیکی ساخته شده است. در نتیجه، مقدار مقاومت آن متناسب با تغییرات کوچک دما تغییر میکند. به عبارت دیگر، همانطور که از نام "THERM-ally sensitive res-ISTOR" بر میآید، وقتی دمای ترمیستور (Thermistor) تغییر کند، مقدار مقاومت آن نیز تغییر خواهد کرد.
در حالی که عموماً تغییر مقاومت به دلیل گرما در مقاومتهای معمولی نامطلوب است، از این اثر میتوان در بسیاری از مدارهای آشکارساز دما استفاده کرد. ترمیستورها که قطعات مقاومت متغیر غیرخطی هستند، معمولاً به عنوان سنسورهای دما مورد استفاده قرار میگیرند و کاربردهای فراوانی در اندازهگیری دمای مایعات و هوای محیط دارند.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
این قطعات، بسته به پاسخ زمانی و دمای عملکردی، در انواع و اندازههای مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوت در دسترس هستند.
همچنین، از آنجایی که ترمیستور یک قطعه حالت جامد است و از اکسید فلز بسیار حساس ساخته شده، در سطح مولکولی کار میکند و وقتی دمای آن زیاد شود، الکترونهای (لایه ظرفیت) آن فعالتر شده و یک ضریب حرارتی منفی تولید میکند یا فعالیت آنها کم شده و یک ضریب حرارتی مثبت ارائه میدهد.
ترمیستورهای مهر و موم شده، خطاهای خواندن مقاومت را، که به دلیل نفوذ رطوبت وجود دارد، حذف میکنند و در عین حال دمای عملکردی بالا و اندازه فشردهای دارند. سه نوع رایج ترمیستورها عبارتند از: ترمیستورهای مهرهای، ترمیستورهای دیسکی و ترمیستورهای شیشهای.
این مقاومتهای وابسته به گرما میتوانند به دو صورت افزایشی یا کاهشیِ مقاومت در اثر تغییر دما کار کنند. بنابراین، از نظر عملکردی دو نوع ترمیستور وجود دارد: ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (Negative Temperature Coefficient) مقاومت یا NTC و تریستور با ضریب حرارتی مثبت (Positive Temperature Coefficient) مقاومت یا PTC.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
ترمیستور NTC
در ترمیستورهای با ضریب حرارتی منفی مقاومت یا NTC با افزایش دمای عملکرد مقدار مقاومت کاهش مییابد. به طور کلی، ترمیستورهای NTC رایجترین نوع سنسورهای دما هستند، زیرا تقریباً در هر نوع تجهیزی که دما نقشی در آن دارد قابل استفادهاند.
رابطه مقاومت الکتریکی در برابر دما (R/T) ترمیستورهای دمای NTC منفی است. پاسخ منفی نسبتاً بزرگ یک ترمیستور NTC به این معنی است که حتی یک تغییر کوچک دمایی میتواند تغییرات بزرگی در مقاومت الکتریکی آن ایجاد کند. این ویژگی، ترمیستورها را به گزینه ایدهآلی برای اندازهگیری و کنترل دقیق تبدیل کرده است.
گفتیم که ترمیستور یک قطعه الکترونیکی است که مقاومت آن بسیار وابسته به دما است. بنابراین، اگر جریان ثابتی از ترمیستور عبور کند و اختلاف ولتاژ دو سر آن را اندازهگیری کنیم، میتوان مقاومت و دمای آن را تعیین کرد.
مقاومت ترمیستورهای NTC با افزایش دما کاهش مییابد. این سنسورهای دما در مقاومتهای پایه و منحنیهای مختلفی موجود هستند. مشخصه ترمیستورها معمولاً با مقاومت پایه در دمای اتاق (۲۵ درجه سانتیگراد) داده میشود که یک نقطه مرجع برای آن است.
یک مشخصه مهم دیگر ترمیستورها مقدار B است. مقدار B یک ضریب یا ثابتِ ماده است که با ماده سرامیکی تشکیل دهنده ترمیستور تعیین میشود و شیب منحنی مقاومتی (R/T) را در یک محدوده دمایی خاص بین دو نقطه توصیف میکند. هر ماده، ضریب خاص مربوط به خود را دارد و منحنی مقاومت بر حسب دمای مواد مختلف نیز متفاوت است.
این قسمت از مقاله بدلیل اینکه معادله بود نمیشد داخل ایتا بصورت متن ارسال شود
مثال :
یک ترمیستور NTC را با مقدار ۱۰ کیلواهم در نظر بگیرید که مقدار B آن برابر با 3455 بین محدوده دمایی ۲۵ تا 100 درجه سانتیگراد است. برای تبدیل مقیاس دما از درجه سانتیگراد به کلوین، آن را با عدد 273.15 جمع میکنیم.
مقدار R1 برابر با مقاومت 10 کیلواهم پایه است. مقدار مقاومت R2 در ۱۰۰ درجه سانتیگراد به صورت بالا محاسبه میشود
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
خط گذرنده از دو مقدار مقاومت برحسب دما در شکل بالا رسم شده است.
توجه کنید که در این مثال ساده، فقط مقادیر مربوط به دو نقطه را به دست آوردیم، اما معمولاً مقاومت ترمیستورها به صورت نمایی نسبت به تغییرات دما تغییر میکند و منحنی مشخصه آنها غیرخطی است. در نتیجه، هرچه نقاط دمایی بیشتری را محاسبه کنیم، منحنی دقیقتر خواهد بود.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
برای یک ترمیستور NTC با مقدار 10 کیلو اهم میتوان یک منحنی دقیق رسم کرد که مقدار B آن برابر با 3455 است. شکل بالا ، منحنی مشخصه ترمیستور NTC مورد نظر را نشان میدهد.
همانطور که در منحنی بالا میبینیم، با افزایش دما، مقاومت ترمیستور کاهش مییابد.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838
استفاده از ترمیستور برای اندازهگیری دما
از ترمیستورها میتوان برای اندازهگیری دما نیز استفاده کرد. همانطور که میدانیم، ترمیستور یک قطعه مقاومتی است و به همین دلیل، طبق قانون اهم، اگر جریانی از آن بگذرد، سبب ایجاد افت ولتاژ خواهد شد. از آنجایی که ترمیستور یک سنسور پسیو است، هر گونه تغییر در مقاومت آن در اثر تغییر دما منجر به تغییر ولتاژ میشود.
سادهترین راه برای استفاده از ترمیستور، به کار بردن آن به عنوان بخشی یک مدار مقسم ولتاژ است. همانطور که در شکل بالا میبینیم، یک ولتاژ ثابت به مقاومت و ترمیستور سری با آن اعمال شده و ولتاژ خروجی ترمیستور اندازهگیری میشود.
اگر برای مثال از یک ترمیستور ۱۰ کیلواهمی با یک مقاومت سری ۱۰ کیلواهمی استفاده کنیم، آنگاه ولتاژ خروجی در دمای پایه ۲۵ درجه سانتیگراد برابر با نصف ولتاژ منبع خواهد بود. وقتی مقاومت ترمیستور به دلیل تغییر دما تغییر کند، بخشی از ولتاژ منبع که روی ترمیستور قرار دارد نیز تغییر کرده و ولتاژی را تولید خواهد کرد که متناسب با کسری از مقاومت سری کل بین ترمینالهای خروجی است.
مدار مقسم ولتاژ مثالی از یک مبدل مقاومت به ولتاژ است که در آن، مقاومت ترمیستور با دما تغییر میکند و در نتیجه، ولتاژ خروجی تولیدی متناسب با دما خواهد بود. بنابراین، هرچه ترمیستور گرمتر شود، ولتاژ کمتر میشود. اگر جای مقاومت سری RS را با ترمیستور RTH تعویض کنیم، آنگاه ولتاژ خروجی در جهت مخالف تغییر خواهد کرد؛ یعنی اگر ترمیستور داغتر شود، ولتاژ خروجی بیشتر میشود.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
میتوان از ترمیستورهای NTC به عنوان بخشی از یک پیکربندی اندازهگیری دمای پایه با استفاده از مدار پل شکل بالا بهره برد.
📌برترین کانال الکترونیک در#ایتا
🔸 @ELEC_PLUS 🛠
📌گروه الکترونیک پلاس +
🔸https://eitaa.com/Elec_plus/3838