เทอร์มิสเตอร์: นิยาม การใช้งาน และการทำงาน

อะไรคือเทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์ (หรือตัวต้านทานความร้อน) ถูกกำหนดให้เป็นชนิดของตัวต้านทานที่มีความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แม้ว่าความต้านทานของตัวต้านทานทั้งหมดจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยกับอุณหภูมิ แต่เทอร์มิสเตอร์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมาก

เทอร์มิสเตอร์ทำงานเป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟในวงจร เป็นวิธีที่แม่นยำ ราคาถูก และทนทานในการวัดอุณหภูมิ

แม้ว่าเทอร์มิสเตอร์จะไม่ทำงานได้ดีในอุณหภูมิที่ร้อนหรือเย็นมาก แต่ก็เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับหลายแอปพลิเคชัน

เทอร์มิสเตอร์เหมาะสำหรับการอ่านอุณหภูมิที่แม่นยำ สัญลักษณ์วงจรสำหรับเทอร์มิสเตอร์แสดงดังนี้:

การใช้งานเทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์มีการใช้งานหลากหลาย ใช้ในการวัดอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมของของเหลวและอากาศ บางส่วนของการใช้งานที่พบบ่อยของเทอร์มิสเตอร์ ได้แก่:

• เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล (เทอร์โมสตัท)

• การใช้งานในรถยนต์ (เพื่อวัดอุณหภูมิของน้ำมันและของเหลวหล่อเย็นในรถยนต์และรถบรรทุก)

• เครื่องใช้ในบ้าน (เช่น เตาไมโครเวฟ ตู้เย็น และเตาอบ)

• การป้องกันวงจร (เช่น การป้องกันไฟกระชาก)

• แบตเตอรี่ชาร์จไฟได้ (เพื่อรักษาอุณหภูมิของแบตเตอรี่ให้เหมาะสม)

• การวัดความนำความร้อนของวัสดุทางไฟฟ้า

• ใช้ในวงจรไฟฟ้าพื้นฐาน (เช่น ในชุดเริ่มต้น Arduino สำหรับผู้เริ่มต้น)

• การชดเชยอุณหภูมิ (รักษาความต้านทานเพื่อชดเชยผลกระทบจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงในส่วนอื่น ๆ ของวงจร)

• ใช้ในวงจรสะพานวีทสโตน

การทำงานของเทอร์มิสเตอร์

หลักการทำงานของเทอร์มิสเตอร์คือ ความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เราสามารถวัดความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์โดยใช้ออห์มมิเตอร์

หากเรารู้ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิกับความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ - โดยการวัดความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์เราสามารถหาอุณหภูมิได้

ความต้านทานเปลี่ยนแปลงมากแค่ไหนขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ในเทอร์มิสเตอร์ ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ไม่เป็นเส้นตรง กราฟเทอร์มิสเตอร์ตัวอย่างแสดงด้านล่าง:

หากเรามีเทอร์มิสเตอร์ที่มีกราฟอุณหภูมิดังกล่าว เราสามารถวางแนวความต้านทานที่วัดได้โดยออห์มมิเตอร์กับอุณหภูมิที่ระบุบนกราฟ

โดยการวาดเส้นแนวนอนจากความต้านทานบนแกน y และวาดเส้นแนวตั้งลงจากจุดที่เส้นแนวนอนตัดกับกราฟ เราสามารถหาอุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ได้

ประเภทของเทอร์มิสเตอร์

มีสองประเภทของเทอร์มิสเตอร์:

• เทอร์มิสเตอร์ NTC (Negative Temperature Coefficient)

• เทอร์มิสเตอร์ PTC (Positive Temperature Coefficient)

เทอร์มิสเตอร์ NTC

ในเทอร์มิสเตอร์ NTC เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความต้านทานลดลง และเมื่ออุณหภูมิลดลง ความต้านทานเพิ่มขึ้น ดังนั้นในเทอร์มิสเตอร์ NTC อุณหภูมิและความต้านทานมีความสัมพันธ์แบบผกผัน นี่คือประเภทที่พบบ่อยที่สุดของเทอร์มิสเตอร์ .

ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิในเทอร์มิสเตอร์ NTC ควบคุมโดยสมการดังนี้:

เมื่อ:

• RT คือความต้านทานที่อุณหภูมิ T (K)

• R0 คือความต้านทานที่อุณหภูมิ T0 (K)

• T0 คืออุณหภูมิอ้างอิง (โดยปกติคือ 25o