열저항: 정의, 용도 및 작동 방식
열저항이란?
열저항(또는 열 저항)은 전기 저항이 온도 변화에 따라 변하는 저항의 종류입니다. 모든 저항의 저항은 온도에 따라 약간 변동하지만, 열저항은 특히 온도 변화에 민감합니다.
열저항은 회로에서 수동 구성 요소 역할을 합니다. 그들은 정확하고 값싸며 견고한 온도 측정 방법입니다.
열저항은 극단적으로 높거나 낮은 온도에서는 잘 작동하지 않지만, 다양한 응용 분야에서 선택되는 센서입니다.
정확한 온도 측정이 필요할 때 열저항은 이상적입니다. 아래는 열저항의 회로 기호입니다:
열저항의 용도
열저항은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 그들은 많은 다른 액체 및 주변 공기 환경에서 열저항 온도계로 온도를 측정하는 데 널리 사용됩니다. 열저항의 가장 일반적인 용도 중 일부는 다음과 같습니다:
디지털 온도계(온도 조절기)
자동차 응용(차량 및 트럭의 오일 및 냉각수 온도 측정)
가전제품(전자레인지, 냉장고, 오븐 등)
회로 보호(예: 서지 보호)
충전식 배터리(올바른 배터리 온도 유지)
전기 재료의 열 전도율 측정
많은 기본적인 전자 회로에서 유용(예: 초보자용 아두이노 스타터 키트의 일부로)
온도 보상(회로의 다른 부분에서 온도 변화로 인해 발생하는 영향을 보상하기 위해 저항 유지)
와트스톤 다리 회로에서 사용
열저항의 작동 원리
열저항의 작동 원리는 그 저항이 온도에 의존한다는 것입니다. 우리는 오름미터를 사용하여 열저항의 저항을 측정할 수 있습니다.
우리가 온도의 변화가 어떻게 열저항의 저항에 영향을 미치는지 정확히 알고 있다면, 열저항의 저항을 측정함으로써 그 온도를 도출할 수 있습니다.
저항이 얼마나 변하는지는 열저항에 사용된 재료의 종류에 따라 달라집니다. 열저항의 온도와 저항 사이의 관계는 비선형적입니다. 전형적인 열저항 그래프는 다음과 같습니다:
위와 같은 온도 그래프가 있는 열저항이 있다면, 단순히 오름미터로 측정한 저항과 그래프에서 표시된 온도를 일치시키면 됩니다.
y축에서 저항을 가로로 그리고, 이 수평선이 그래프와 교차하는 지점에서 수직선을 내려서, 우리는 열저항의 온도를 도출할 수 있습니다.
열저항의 종류
열저항에는 두 가지 유형이 있습니다:
음성온도계수(NTC) 열저항
양성온도계수(PTC) 열저항
NTC 열저항
NTC 열저항에서는 온도가 상승하면 저항이 감소하고, 온도가 하락하면 저항이 증가합니다. 따라서 NTC 열저항에서는 온도와 저항이 반비례합니다. 이러한 열저항이 가장 일반적입니다.
NTC 열저항에서 저항과 온도 간의 관계는 다음 식에 의해 제어됩니다:
여기서:
RT 는 온도 T(K)에서의 저항입니다
R0 는 온도 T0(K)에서의 저항입니다
T0 는 참조 온도(일반적으로 25oC)입니다
β는 상수이며, 그 값은 재료의 특성에 따라 달라집니다. 명목값은 4000으로 취해집니다.
