थर्मिस्टर: परिभाषा, उपयोग और कार्य सिद्धांत
थर्मिस्टर क्या है
थर्मिस्टर (या थर्मल रेजिस्टर) को एक प्रकार के रेजिस्टर के रूप में परिभाषित किया गया है जिसकी विद्युत प्रतिरोधकता तापमान में परिवर्तन के साथ बदलती है। हालांकि सभी रेजिस्टरों की प्रतिरोधकता तापमान के साथ थोड़ा-बहुत बदलती है, लेकिन थर्मिस्टर तापमान में परिवर्तन के लिए विशेष रूप से संवेदनशील होता है।
थर्मिस्टर एक परिपथ में एक निष्क्रिय घटक के रूप में कार्य करता है। यह तापमान मापन का सटीक, सस्ता और मजबूत तरीका है।
जबकि थर्मिस्टर अत्यधिक गर्म या ठंडे तापमान में अच्छा काम नहीं करता, फिर भी यह कई विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा सेंसर है।
थर्मिस्टर तब आदर्श होता है जब एक सटीक तापमान पढ़ाव आवश्यक होता है। थर्मिस्टर का परिपथ चिह्न नीचे दिखाया गया है:
थर्मिस्टर के उपयोग
थर्मिस्टर का विभिन्न अनुप्रयोग हैं। वे बहुत से तरल और वातावरणीय हवा के वातावरण में तापमान मापन के लिए थर्मिस्टर थर्मोमीटर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। थर्मिस्टर के कुछ सबसे सामान्य उपयोग निम्नलिखित हैं:
डिजिटल थर्मोमीटर (थर्मोस्टैट)
ऑटोमोबाइल अनुप्रयोग (कारों और ट्रकों में तेल और कूलेंट तापमान को मापने के लिए)
घरेलू उपकरण (जैसे माइक्रोवेव, फ्रिज, और ओवन)
परिपथ सुरक्षा (उदाहरण के लिए, झंकार सुरक्षा)
पुनर्चार्जेबल बैटरी (सही बैटरी तापमान को बनाए रखना)
विद्युत सामग्रियों की ऊष्मीय चालकता को मापना
कई मूल विद्युत परिपथों में उपयोगी (उदाहरण के लिए, एक शुरुआती Arduino स्टार्टर किट का हिस्सा के रूप में)
तापमान की संपीड़न (अर्थात् परिपथ के दूसरे हिस्से में तापमान में परिवर्तन के कारण होने वाले प्रभावों को संतुलित करने के लिए प्रतिरोध बनाए रखना)
व्हीटस्टोन ब्रिज परिपथों में उपयोग
थर्मिस्टर कैसे काम करता है
थर्मिस्टर का कार्य तंत्र यह है कि इसकी प्रतिरोधकता इसके तापमान पर निर्भर करती है। हम एक ओहममीटर का उपयोग करके थर्मिस्टर की प्रतिरोधकता माप सकते हैं।
अगर हम तापमान में परिवर्तन के साथ थर्मिस्टर की प्रतिरोधकता पर प्रभाव के बीच के बिल्कुल संबंध जानते हैं - तो थर्मिस्टर की प्रतिरोधकता को मापकर हम इसका तापमान निकाल सकते हैं।
प्रतिरोधकता में कितना परिवर्तन होता है, इस पर थर्मिस्टर में प्रयुक्त सामग्री का प्रकार निर्भर करता है। थर्मिस्टर के तापमान और प्रतिरोध के बीच का संबंध गैर-रेखीय होता है। एक आम थर्मिस्टर ग्राफ नीचे दिखाया गया है:
अगर हमारे पास ऊपर दिखाए गए तापमान ग्राफ के साथ एक थर्मिस्टर हो, तो हम सिर्फ ओहममीटर द्वारा मापी गई प्रतिरोधकता को ग्राफ पर दिखाए गए तापमान से लाइन कर सकते हैं।
y-अक्ष पर प्रतिरोध से एक क्षैतिज रेखा खींचकर, और इस क्षैतिज रेखा के ग्राफ पर प्रतिच्छेदन से एक ऊर्ध्वाधर रेखा खींचकर, हम थर्मिस्टर का तापमान निकाल सकते हैं।
थर्मिस्टर के प्रकार
दो प्रकार के थर्मिस्टर होते हैं:
नकारात्मक तापमान गुणांक (NTC) थर्मिस्टर
धनात्मक तापमान गुणांक (PTC) थर्मिस्टर
NTC थर्मिस्टर
एक NTC थर्मिस्टर में, जब तापमान बढ़ता है, तो प्रतिरोध घटता है। और जब तापमान घटता है, तो प्रतिरोध बढ़ता है। इसलिए NTC थर्मिस्टर में तापमान और प्रतिरोध विपरीत अनुपाती होते हैं। ये सबसे सामान्य प्रकार के थर्मिस्टर हैं।
NTC थर्मिस्टर में प्रतिरोध और तापमान के बीच का संबंध निम्नलिखित व्यंजक द्वारा नियंत्रित होता है:
