Termostato: Definizione, Utilizzi e Funzionamento

Cosa è un termistore

Un termistore (o resistore termico) è definito come un tipo di resistore la cui resistenza elettrica varia con i cambiamenti di temperatura. Anche se la resistenza di tutti i resistori fluttua leggermente con la temperatura, un termistore è particolarmente sensibile ai cambiamenti di temperatura.

I termistori agiscono come un componente passivo in un circuito. Sono un modo accurato, economico e robusto per misurare la temperatura.

Anche se i termistori non funzionano bene in temperature estremamente alte o basse, sono il sensore di scelta per molte diverse applicazioni.

I termistori sono ideali quando è richiesta una lettura precisa della temperatura. Il simbolo del circuito per un termistore è mostrato di seguito:

Usi dei Termistori

I termistori hanno una varietà di applicazioni. Vengono ampiamente utilizzati come modo per misurare la temperatura come termostati digitali in molti diversi ambienti liquidi e d'aria ambiente. Alcuni degli usi più comuni dei termistori includono:

• Termostati digitali (termostati)

• Applicazioni automobilistiche (per misurare le temperature dell'olio e del refrigerante nelle auto e nei camion)

• Elettrodomestici (come microonde, frigoriferi e forni)

• Protezione dei circuiti (ad esempio protezione dai sovraccarichi)

• Batterie ricaricabili (assicurare che la temperatura della batteria sia mantenuta corretta)

• Per misurare la conduttività termica dei materiali elettrici

• Utili in molti circuiti elettronici di base (ad esempio, come parte di un kit di avvio Arduino per principianti)

• Compensazione della temperatura (cioè mantenere la resistenza per compensare gli effetti causati dai cambiamenti di temperatura in un'altra parte del circuito)

• Utilizzati in circuiti di ponte di Wheatstone

Come Funziona un Termistore

Il principio di funzionamento di un termistore è che la sua resistenza dipende dalla sua temperatura. Possiamo misurare la resistenza di un termistore utilizzando un ohmmetro.

Se conosciamo l'esatta relazione tra come i cambiamenti di temperatura influenzano la resistenza del termistore – allora misurando la resistenza del termistore possiamo derivarne la temperatura.

Quanto cambia la resistenza dipende dal tipo di materiale utilizzato nel termistore. La relazione tra la temperatura del termistore e la sua resistenza è non lineare. Un tipico grafico di un termistore è mostrato di seguito:

Se avessimo un termistore con il grafico di temperatura sopra, potremmo semplicemente allineare la resistenza misurata dall'ohmmetro con la temperatura indicata sul grafico.

Tracciando una linea orizzontale a partire dalla resistenza sull'asse y, e una linea verticale verso il basso da dove questa linea orizzontale interseca il grafico, possiamo quindi derivare la temperatura del termistore.

Tipi di Termistori

Esistono due tipi di termistori:

• Termistore a Coefficiente Temperatura Negativo (NTC)

• Termistore a Coefficiente Temperatura Positivo (PTC)

Termistore NTC

In un termistore NTC, quando la temperatura aumenta, la resistenza diminuisce. E quando la temperatura diminuisce, la resistenza aumenta. Quindi, in un termistore NTC, la temperatura e la resistenza sono inversamente proporzionali. Questi sono i tipi più comuni di termistori. termistori .

La relazione tra resistenza e temperatura in un termistore NTC è governata dalla seguente espressione:

Dove:

• RT è la resistenza alla temperatura T (K)

• R0 è la resistenza alla temperatura T0 (K)