Zer da termistorea

Zer da termistor bat?

Termistoraren definizioa

Termistor bat (edo tenperatura-oharra) oharrezko elektrikoa da, bere elektrikoaren ilara anitz aldatzen duena tenperaturaren aldaketak dituzten lehenespenez.

Termistorek zirkuitu batean elementu pasiboa bezala egiten dute. Hona hemen zehatz, gutxi gorabehera eta ondo antolatua den modu bat tenperatura neurtzeko.

Baina termistorek ez dira eraginkorra ekstremoetako tenperaturatan, askotan aukeratutako sensorra izaten dira aplikazio askotan.

Termistorek oso ondo funtzionatzen dute tenperatura zehatz bat behar denean. Termistoraren zirkuitu ikurra hurrengo irudian ikusten da:

Termistoreen erabilera

Termistorek erabilera anitz dituzte. Askotan erabiltzen dira tenperatura neurtzeko termistor-termometro gisa, likide eta inguruko airearen ingurune desberdinetan. Hona hemen termistoreen erabilpen arruntak:

• Termometro digitalak (termostatoak)

• Automobiletarako aplikazioak (oil eta coolant tenperatura neurtzeko autoetan & kamioetan)

• Etxeko tresnak (microlavegailuak, frigorifikoak eta horniak)

• Zirkuitu babesa (adibidez, sarrerak babestea)

• Bateria birgordetzeko (bateria tenperatura ondo mantentzea)

• Elektriko materialen transmitzitate termikoaren neurketa

• Oso erabilgarri zirkuitu elektroniko errun dezaketan (adibidez, Arduino hasierako pakete baten parte gisa)

• Tenperatura konpentsazioa (hau da, zirkuituaren beste zati batean gertatzen diren tenperatura aldaketekin euren eragina konpentsatzeko ilara mantentzea)

• Wheatstone zirkuituetan erabiliz

Funtzionamendu printzipioa

Termistor baten funtzionamendu printzipioa bere ilara tenperaturaren mendean dagoela. Termistor baten ilara ohmetro batekin neurtu dezakegu.

Tenperatura aldaketak nola aldatzen dituen termistor baten ilara ulertzeko, bere ilara neurtu dezakegu tenperatura jakiteko.

Zein neurrian ilara aldatzen den termistor batean erabilitako material motaren mendean dago. Termistor baten tenperatura eta ilararen arteko erlazioa lineal ez da. Termistor tipiko grafikoa hurrengo irudian ikusten da:

Ohmetro batek neurtutako ilara eta grafikoan adierazitako tenperatura lerrokatu dezakegu.

Y ardatzetik ilara horretara marra horizontal bat marraztuz, eta marra hori non grafikoarekin ebakitzen duen puntuan behera marra bertikala bat marraztuz, orduan deritzagu termistoraren tenperatura.

Termistor motak

Bi motatako termistore daude:

• Tenperatura Koefiziente Negatiboa (NTC) duen Termistora

• Tenperatura Koefiziente Positiboa (PTC) duen Termistora

NTC Termistora

NTC termistorean ilara murrizten da tenperatura handitu ahala, eta alderantziz. Erlazio honen alderantzizkoa NTC termistorek termistore mota arrunta bihurtzen ditu.

NTC termistorean ilara eta tenperatura arteko erlazioa hurrengo adierazpenak kudeatzen du:

• RT T tenperaturako ilara da (K)

• R0 T0 tenperaturako ilara da (K)

• T0 erreferentzia tenperatura da (normalki 25oC)

• β konstantea da, balioa materialaren ezaugarrietan datza. Balio nominala 4000 hartzen da.

β balioa altu denean, ilara-tenperatura erlazioa oso ondoa izango da. β balio altuagoak ilara aldaketa handiagoa esan nahi du tenperatura berdina igaro denean – beraz, termistoraren sendotasuna (eta beraz, zehaztasuna) gehitzen duzu.

Ekuaziotik, ilara-tenperatura koefizientea zehaztu dezakegu, hau termistoraren sendotasuna adierazten duena.

Aldian ikus dezakegu αT negatiboa dela. Ikur negatiboa NTC termistorearen ilara-tenperatura ezaugarrien negatibotasuna adierazten du.

β = 4000 K eta T = 298 K bada, orduan αT = –0.0045/oK. Hau platino RTD-ren sendotasuna baino askoz handiagoa da. Horrek tenperatura aldaketak txikiak neurtzeko ahalmena ematen dio.

Baina orain badira alternatiboki dopatu gabeko termistoreak (prezio altuan) positibo tenperatura-koefizientekoak dituztenak.

(1) adierazpena ez da lineal hurbilketa egin dezakeelako edo tenperatura tartea txiki bat ere, eta beraz, termistoreak oso ziur asko lineal ez den sensorra da.

PTC Termistora

PTC termistorean tenperatura eta ilararen arteko erlazioa alderantzikoa da. Tenperatura handitu ahala, ilara handitu egiten da.

Eta tenperatura murriztu ahala, ilara murriztu egiten da. Beraz, PTC termistorean tenperatura eta ilara alderantzizko proportzionalak dira.

PTC termistoreak NTC termistoreen bezain arruntak ez diren arren, askotan zirkuitu babesa gisa erabiltzen dira. Fusioko funtzioari baliokidea, PTC termistoreak korrontea murrizteko tresna gisa funtzionatzen dute.

Korrontea tresna baten atarrean igaro denean, resistente handia sortzen da. Korrontea oso handia baldin bada, tresna hainbat kaloriarik sortzen du tresna baino askoz gehiago galdu ahal izateko, orduan tresna hotzen du.

PTC termistorean, hotze honek bere ilara handitu egingo du. Honek efektu berriztagarria sortzen du ilara gorantz mugitzen duena, beraz, korrontea murriztuz. Modu honetan, zirkuitua babesten du.

Termistor ezaugarriak

Termistoreen ezaugarriak kudeatzen dituen erlazioa hurrengo bezala ematen da:

• R1 = termistoraren ilara T1[^oK] tenperatura absolutuan

• R2 = termistoraren ilara T2 [^oK] tenperaturan

• β = transposizioaren materialaren mendean dagoen konstantea (adibidez, osziladore transposizioa)

Ekuaziotik ikus dezakegu tenperatura eta ilararen arteko erlazioa oso linealezina dela. NTC termistor estandarrak osoan -0.05/^oCko tenperatura-ilara koefiziente termiko negatiboa du.

Termistor eraikuntza

Termistor bat egiteko, bi edo gehiago metalikoa oxidoetatik egin diren polvoak batu behar dira ligamendu batekin pastak formatzeko.

Pastaren gutxi-gutxiak jatorrizko hilobi elektroietan sortzen dira. Eguraskatzeko, horietan sintering hornora sartu behar dira.

Prozesu honetan, pastak hilobi elektroiekin kokatuko dira elektrikoki konektatzeko.

Metalikoa oxido hau urpegi bat jarrita itxita geratzen da. Urpegi hau termistoreei urpegi propietate bat ematen dio – lagundu egiten duen estabilitatea hobetzen duena.