เทอร์มิสเตอร์เป็นองค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิที่ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เผาซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างมากตามสัดส่วนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย เทอร์มิสเตอร์สามารถทำงานในช่วงอุณหภูมิกว้างและให้ค่าอุณหภูมิโดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานซึ่งเกิดจากคำสองคำ: ความร้อนและตัวต้านทาน ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC) และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) เป็นเทอร์มิสเตอร์สองประเภทหลักที่ใช้สำหรับ การใช้งานที่ตรวจจับอุณหภูมิ
ประเภทเทอร์มิสเตอร์
เทอร์มิสเตอร์ใช้งานง่ายราคาไม่แพงทนทานและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างคาดเดาได้ เทอร์มิสเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้ใน เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล และเครื่องใช้ในครัวเรือนเช่นเตาอบตู้เย็นเป็นต้น ความเสถียรความไวและค่าคงที่ของเวลาเป็นคุณสมบัติทั่วไปของเทอร์มิสเตอร์ที่ทำให้เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ทนทานพกพาประหยัดค่าใช้จ่ายไวสูงและดีที่สุดสำหรับการวัดอุณหภูมิจุดเดียว
เทอร์มิสเตอร์มีสองประเภท:
- ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC) เทอร์มิสเตอร์
- ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) เทอร์มิสเตอร์
PTC เทอร์มิสเตอร์
เทอร์มิสเตอร์ PTC เป็นตัวต้านทานที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกซึ่งความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของอุณหภูมิ เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามโครงสร้างและกระบวนการผลิต เทอร์มิสเตอร์กลุ่มแรกประกอบด้วยซิลิสเตอร์ที่ใช้ซิลิคอนเป็นวัสดุกึ่งตัวนำ เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้สามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ PTC ได้เนื่องจากลักษณะเชิงเส้น
PTC เทอร์มิสเตอร์
เทอร์มิสเตอร์ชนิดสวิตชิ่งเป็นเทอร์มิสเตอร์ PTC กลุ่มที่สองที่ใช้ในเครื่องทำความร้อนและเทอร์มิสเตอร์โพลีเมอร์ก็อยู่ภายใต้กลุ่มนี้ซึ่งประกอบด้วยพลาสติกและมักใช้เป็นฟิวส์ที่ตั้งค่าใหม่ได้
ประเภทของ PTC Thermistor
เทอร์มิสเตอร์ PTC ถูกจัดประเภทตามระดับอุณหภูมิที่วัดได้ ประเภทเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสิ่งต่อไปนี้:
- องค์ประกอบ : เป็นเทอร์มิสเตอร์ชนิดดิสก์เพลทและกระบอกสูบ
- ตะกั่วชนิดจุ่ม: เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้มีสองชนิด ได้แก่ ทาสีและไม่ทาสี สิ่งเหล่านี้มีการเคลือบที่อุณหภูมิสูงเพื่อการป้องกันทางกลเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อมและฉนวนไฟฟ้า
- ประเภทเคส: สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเคสพลาสติกหรือเซรามิกที่ใช้ตามข้อกำหนดการใช้งาน
- ประเภทการประกอบ : เป็นผลิตภัณฑ์ต่อหน่วยเนื่องจากโครงสร้างและรูปทรง
ลักษณะทั่วไปของ PTC Thermistor
คุณสมบัติของเทอร์มิสเตอร์ต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ต่างๆเช่นอุณหภูมิความต้านทานกระแสไฟฟ้าแรงดันและเวลา
1. อุณหภูมิเทียบกับความต้านทาน
ในรูปด้านล่างเราสามารถสังเกตได้ว่าความต้านทานแปรผันตามอุณหภูมิเร็วเพียงใดนั่นคือความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันโดยมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย PTC แสดงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบเล็กน้อยจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิปกติ แต่ที่อุณหภูมิสูงขึ้นและจุด Curie จะมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างรวดเร็ว
การพึ่งพาอุณหภูมิของความต้านทาน
2. ปัจจุบัน ลักษณะแรงดันไฟฟ้า
ลักษณะนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสในสภาวะสมดุลทางความร้อนดังแสดงในรูป เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจากศูนย์กระแสและอุณหภูมิก็จะสูงขึ้นเช่นกันจนกระทั่งเทอร์มิสเตอร์ถึงจุดสวิตช์ การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าต่อไปจะทำให้กระแสไฟฟ้าลดลงในพื้นที่ที่มีกำลังคงที่
ลักษณะ แรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน
3. ลักษณะเวลาปัจจุบัน Vs
สิ่งนี้บอกถึงความน่าเชื่อถือที่จำเป็นสำหรับสวิตช์โซลิดสเตตในการทำความร้อนและการป้องกันการใช้งานกระแสสูง เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ามากกว่าที่กำหนดกับเทอร์มิสเตอร์ PTC กระแสจำนวนมากจะไหลในทันทีของการใช้แรงดันไฟฟ้าเนื่องจากความต้านทานต่ำ
ลักษณะเวลาปัจจุบัน
การใช้งาน PTC Thermistor
1. เวลาล่าช้า: การหน่วงเวลาในวงจรจะให้เวลาที่จำเป็นสำหรับเทอร์มิสเตอร์ PTC เพื่อให้ความร้อนเพียงพอที่จะเปลี่ยนจากสถานะความต้านทานต่ำไปเป็นสถานะความต้านทานสูง การหน่วงเวลาขึ้นอยู่กับขนาดอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อตลอดจนวงจรที่ใช้งานแอพพลิเคชั่นเหล่านี้รวมถึงรีเลย์สวิตชิ่งแบบหน่วงเวลาตัวจับเวลาพัดลมไฟฟ้า ฯลฯ
สอง. มอเตอร์สตาร์ท : บาง มอเตอร์ไฟฟ้า s มีขดลวดเริ่มต้นที่จำเป็นต้องได้รับการขับเคลื่อนเมื่อมอเตอร์สตาร์ทเท่านั้น เมื่อเปิดวงจรเทอร์มิสเตอร์ PTC จะมีความต้านทานน้อยลงทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดเริ่มต้นได้ ในขณะที่มอเตอร์สตาร์ทเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวกจะร้อนขึ้นและเมื่อถึงจุดหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นสถานะความต้านทานสูงจากนั้นจะยุติการคดเคี้ยวนั้นจากกำลังไฟหลัก เวลาที่จำเป็นในการเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นอยู่กับการสตาร์ทมอเตอร์ที่ต้องการ
3. เครื่องทำความร้อนที่ควบคุมด้วยตนเอง: หากมีกระแสไหลผ่านเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงบวกแบบสวิตชิ่งมันจะคงตัวที่อุณหภูมิหนึ่ง หมายความว่าหากอุณหภูมิลดลงตามสัดส่วนของความต้านทานทำให้กระแสไหลมากขึ้นอุปกรณ์จะร้อนขึ้น หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจนถึงระดับที่ จำกัด กระแสที่ไหลผ่านอุปกรณ์อุปกรณ์จะเย็นลง
เทอร์มิสเตอร์ PTC ใช้เป็นตัวจับเวลาในวงจรขดลวด degaussing ของจอแสดงผล CRT วงจร degaussing โดยใช้เทอร์มิสเตอร์ PTC นั้นเชื่อถือได้ง่ายและราคาไม่แพง
NTC เทอร์มิสเตอร์
เทอร์มิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบหมายความว่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ทำจากชิปหล่อของ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่นโลหะออกไซด์ซินเตอร์
NTC เทอร์มิสเตอร์
ออกไซด์ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับเทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ ได้แก่ แมงกานีสนิกเกิลโคบอลต์เหล็กทองแดงและไทเทเนียม เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่มขึ้นอยู่กับวิธีการที่อิเล็กโทรดถูกยึดเข้ากับตัวเซรามิก พวกเขาคือ:
- เทอร์มิสเตอร์ชนิดลูกปัด
- หน้าสัมผัสผิวโลหะ
เทอร์มิสเตอร์ชนิดลูกปัดทำจากโลหะผสมทองคำขาวและสายตะกั่วที่เผาโดยตรงในตัวเซรามิก เทอร์มิสเตอร์แบบลูกปัดให้ความเสถียรสูงเวลาตอบสนองที่รวดเร็วเชื่อถือได้และทำงานที่อุณหภูมิสูง เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้มีจำหน่ายในขนาดเล็กและมีค่าคงที่การกระจายตัวค่อนข้างต่ำ โดยปกติเทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ทำได้โดยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือวงจรขนาน เทอร์มิสเตอร์ชนิดลูกปัดมีประเภทต่อไปนี้:
- ลูกปัดเปลือย
- ลูกปัดเคลือบแก้ว
- ลูกปัดที่ทนทาน
- ลูกปัดแก้วจิ๋ว
- โพรบแก้ว
- แท่งแก้ว
- ลูกปัดในเปลือกแก้ว
เทอร์มิสเตอร์กลุ่มที่สองมีหน้าสัมผัสพื้นผิวที่เป็นโลหะซึ่งมาพร้อมกับรัศมีหรือแกนนำเช่นเดียวกับที่ไม่มีตะกั่วสำหรับการติดตั้งโดยใช้หน้าสัมผัสสปริง มีการเคลือบหลายแบบสำหรับเทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ ผิวสัมผัสที่เป็นโลหะสามารถทาได้โดยการทาสีพ่นหรือจุ่มลงไปตามความต้องการและหน้าสัมผัสจะถูกยึดเข้ากับตัวเครื่องเซรามิก เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้ประกอบด้วยประเภทต่อไปนี้:
- ดิสก์
- ชิป
- การยึดพื้นผิว
- เกล็ด
- แท่ง
- เครื่องซักผ้า
ลักษณะทั่วไปของ NTC Thermistor
มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าสามประการที่นำมาพิจารณาสำหรับการใช้งานทั้งหมดที่ใช้เทอร์มิสเตอร์ NTC
- ลักษณะความต้านทานอุณหภูมิ
- ลักษณะเวลาปัจจุบัน
- ลักษณะแรงดัน - กระแส
1. ลักษณะความต้านทานอุณหภูมิ
เทอร์มิสเตอร์ NTC แสดงลักษณะอุณหภูมิติดลบเมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้นพร้อมกับอุณหภูมิที่ลดลงเล็กน้อยดังแสดงในรูป
ลักษณะความต้านทานต่ออุณหภูมิ
2. ลักษณะเวลาปัจจุบัน
อัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสต่ำเนื่องจากความต้านทานสูงของเทอร์มิสเตอร์ ในที่สุดเมื่ออุปกรณ์เข้าใกล้สภาวะสมดุลอัตราของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันจะลดลงเมื่อถึงค่าสุดท้ายของเวลาซึ่งแสดงไว้ด้านล่างในรูป
ลักษณะเวลาปัจจุบัน
3. ลักษณะแรงดัน - กระแส
เมื่อเทอร์มิสเตอร์ที่ทำความร้อนด้วยตัวเองถึงสภาวะสมดุลอัตราการสูญเสียความร้อนจากอุปกรณ์จะเท่ากับพลังงานที่จ่ายให้ ในรูปด้านล่างเราสามารถสังเกตความสัมพันธ์ของพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ได้ซึ่งเราสามารถสังเกตการลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่กระแส 0.01 MA และอีกครั้งแรงดันจะเพิ่มขึ้นที่กระแสสูงสุดที่ 1.0 MA จากนั้นลดลงที่ค่าปัจจุบัน 100 MA
ลักษณะแรงดัน - กระแส
การใช้งานของ NTC Thermistor
1. การป้องกันไฟกระชาก: เมื่อเทอร์มิสเตอร์ NTC เปิดอยู่เทอร์มิสเตอร์จะดูดซับกระแสไฟกระชากในอุปกรณ์และป้องกันโดยการเปลี่ยนความต้านทาน
2. การควบคุมอุณหภูมิและสัญญาณเตือน: เทอร์มิสเตอร์ NTC สามารถใช้เป็น ระบบควบคุมอุณหภูมิ หรือระบบเตือนอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นและความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะลดลงกระแสจะสูงและส่งสัญญาณเตือนหรือเปิดระบบทำความร้อน
เป็นเทอร์มิสเตอร์สองประเภทหลักที่ใช้สำหรับการตรวจจับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน หวังว่าลักษณะและการใช้งานของเทอร์มิสเตอร์นอกเหนือจากประเภทอาจช่วยให้คุณเข้าใจหัวข้อหรือโครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้ดีขึ้นและดีขึ้น กรุณาเขียนข้อเสนอแนะและความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
เครดิตภาพ:
ประเภทเทอร์มิสเตอร์โดย ussensor
PTC Thermistor โดย paumanokgroup
การพึ่งพาอุณหภูมิของความต้านทานโดย epcos
ลักษณะเวลาปัจจุบันโดย น้ำดี
NTC Thermistor โดย diytrade
ลักษณะเวลาปัจจุบันโดย amwei
ลักษณะแรงดันกระแสไฟฟ้า: โดย คาน