Xi huwa Thermistor?
X’huwa thermistor?
Definizzjoni tal-thermistor
Il-thermistor ( jew thermal resistor) hu definit bħala resistor li l-resistenza elettrika tiegħu tivvarja b’mod significattiv meta jkun hemm varjazzjonijiet fil-temperatura.
Il-thermistors jagħmlu bħala komponent passiv f’diagramma. Huma mod preċiż, ekonomiku, u robostu biex jimmislu l-temperatura.
Anki jekk il-thermistors ma jkunux effettivi f’temperaturi estremi, huma is-sensuri preferiti għal ħafna applikazzjonijiet.
Il-thermistors huma ideali meta tħoss il-bisogna ta’ rileġ tal-temperatura preċiża. Il-simbolu tal-diagramma għal thermistor huwa kif tara hawn taħt:
Użu tal-thermistors
Il-thermistors għandhom varjetà ta’ applikazzjonijiet. Huma imitati sħiħa bħala mod biex jimmislu l-temperatura bħala termometru tal-thermistor f’ambienti diversi ta’ liquidijiet u xita tal-ħarba. Xi wsa’ tal-uwiel użu tal-thermistors inkluqu:
Termometri drittjali (termostats)
Applikazzjonijiet automottri (biex jimmisu l-temperatura tal-oil u tal-coolant fi karozzi u vjanet)
Apparat tal-kazin (kif mikrowaves, fridges, u forni)
Protezzjoni tad-diagramma (jew protezzjoni minn surġi)
Batteriji reġġabbili (biex jiżguraw li l-temperatura tal-batterji tkun sempla)
Biex jimmisu l-konduċtività termika tal-materiali elettriki
Utli f’diagrammi elettroniku bażiku (pereżempju, bħala parti minn Arduino starter kit)
Kompensazzjoni tal-temperatura (jew ikseb resistanza biex jikkompensa għall-effetti mhux desirabbli cauzati mill-varjazzjonijiet fit-temperatura f’parti oħra tad-diagramma)
Utli f’diagrammi tal-wheatstone bridge
Prinċipju funzjonali
Il-prinċipju funzjonali tal-thermistor huwa li l-resistenza tiegħu tintidefni mill-temperatura tagħha. Nistgħu nimmissmu l-resistenza tal-thermistor bl-użu ta’ ohmmeter.
Meta nifhmu kif il-varjazzjonijiet fit-temperatura iffu l-resistenza tal-thermistor, nistgħu nimmissmu l-resistenza tiegħu biex ndeterminaw l-temperatura.
Kif tivvarja l-resistenza dipendi mill-tip ta’ materiali użat fl-thermistor. Ir-relationship bejn l-temperatura u l-resistenza tal-thermistor mhux linjari. Grafik tipiku tal-thermistor huwa kif tara hawn taħt:
Jekk kellna thermistor mal-temperature grafik hawn fuq, inkella skontaw l-resistenza misura mill-ohmmeter mal-temperatura indikata fis-grafik.
Dwar l-inħata orizzontali mill-resistenza fuq l-asix y, u dwar l-inħata vertikali mill-punt fejn din l-inħata orizzontali toqgħod ma’ l-grafik, nistgħu nirdunaw l-temperatura tal-thermistor.
Tipi ta’ thermistors
Hemm żewġ tipi ta’ thermistors:
Thermistor ta’ Coefficient Negattiv tal-Temperatura (NTC)
Thermistor ta’ Coefficient Pożittiv tal-Temperatura (PTC)
NTC Thermistor
F’t-NTC thermistor, l-resistenza tinqasam meta l-temperatura tiżdied, u vice versa. Din ir-relationship inversa jgħin lill-NTC thermistors jiġu l-aktar tipiku.
Ir-relationship bejn l-resistenza u l-temperatura f’t-NTC thermistor hija regolata mill-espressjoni hawn taħt:
RT huwa l-resistenza fl-temperatura T (K)
R0 huwa l-resistenza fl-temperatura T0 (K)
T0 huwa l-temperatura referenzija (normalment 25oC)
β huwa kostanti, il-valur tiegħu jiddependi mill-karatteristiċi tal-material. Il-valur nominal hu 4000.
Jekk il-valur ta’ β huwa ħafi, allura l-relationship bejn l-resistenza u l-temperatura ser tkun tajba. Valur aktar ħafi ta’ β ifisser varjazzjonijiet akbar fl-resistenza għal stess zid fis-temperatura – allura qiegħed tikseb sensitività (u hekk preċiżjoni) akbar tat-thermistor.
Mill-equazzjoni, nistgħu nidterminaw l-coefficient tal-temperatura tal-resistenza, li tindika s-sensibilità tat-thermistor.
Fuq hawn nistgħu nirrakunaw li l-αT għandu segn negattiv. Dan is-senjel negattiv jindika l-caratteristiċi negattivi tal-temperatura tal-NTC thermistor.
Jekk β = 4000 K u T = 298 K, allura l-αT = –0.0045/oK. Dan huwa akbar kemm minn sensibilità tal-RTD platinum. Dan jkun jista’ jimmis l-varjazzjonijiet żgħar fis-temperatura.
Anki, alternativi ta’ thermistors dopati ħafna hemm disponibbli (b’prezz ta’ alto kost) li għandhom coefficient pożittiv tal-temperatura.
L-espressjoni (1) hija hekk li ma jkunx possibli jasal approssimazzjoni linjari għal-kurva għal infittxu temperatura, u hekk it-thermistor huwa sensor mhux linjari.
PTC Thermistor
It-PTC thermistor għandu l-relationship inversa bejn l-temperatura u l-resistenza. Meta l-temperatura tiżdied, l-resistenza tiżdied.
U meta l-temperatura tinqasam, l-resistenza tinqasam. Allura, f’t-PTC thermistor l-temperatura u l-resistenza huma proporzjonali inversament.
Anki jekk it-PTC thermistors ma jkunu mhux qis il-NTC thermistors, huma imitati frekwentement bħala mod ta’ protezzjoni tad-diagramma. Simili għall-funżjoni tal-fuses, it-PTC thermistors jistgħu jagħmlu bħala dispożitiv limitan il-korrent.
Meta kurrent jpassa travers id-dispożitiv, jkun hemm qisien ta’ tixrid resistiv. Jekk il-kurrent huwa abbaż biex jġenera aktar ħarba milli l-dispożitiv jistax jfarrga lil barra, allura l-dispożitiv jiftaħar.
F’t-PTC thermistor, din it-tiftixjar se tigħmel ukoll li l-resistenza tiegħu tiżdied. Dan jikkrea effett auto-reinforcing li jidir l-resistenza l-aħgar, allura limita l-korrent. Fl-mod din, huwa agħmel bħala dispożitiv limitan il-korrent – protezzjoni tad-diagramma.
Karatteristiċi tal-thermistor
Il-relationship regolata għal karatteristiċi tal-thermistor hija data hawn taħt:
R1 = resistanza tal-thermistor fl-temperatura assoluta T1[oK]
R2 = resistanza tal-thermistor fl-temperatura T2 [oK]
β = kostanti dipendenti mill-material tal-transduttur (pereżempju, transduttur tal-osċillatur)
Nistgħu nirrakunaw fl-equazzjoni fuq li l-relationship bejn l-temperatura u l-resistanza hi mhux linjari ħafna. Thermistor standard NTC solit jippreżenta coefficent termiko negattiv ta’ 0.05/oC.
Konstruzzjoni tal-thermistor
Biex jiffa’ thermistor, jikkonnessjaw żewġ jew aktar pulveri semikonduċturi ta’ ossidi metalici mal-binder biex jiformaw slurry.
Għotot żgħar minn dan is-slurry jiġu formati fuq il-kabelli tal-lead. Għal proċess ta’ xuffla, huwa meħtieġ li jinsabbu f’fornass tas-sintering.
Waqt dan il-proċess, is-slurry se jqasam fuq il-kabelli tal-lead biex jkun kollega elektriku.
