الثرمستور هو عنصر استشعار درجة الحرارة يتكون من مادة شبه موصلة متكلسة تظهر تغيرًا كبيرًا في المقاومة بما يتناسب مع تغير بسيط في درجة الحرارة. يمكن أن يعمل الثرمستور على نطاق واسع من درجات الحرارة ويعطي قيمة درجة الحرارة من خلال تغيير مقاومته ، والذي يتكون من كلمتين: حراري ومقاوم. معاملات درجة الحرارة الموجبة (PTC) ومعامل درجة الحرارة السالبة (NTC) هما النوعان الرئيسيان من الثرمستور المستخدمة في تطبيقات استشعار درجة الحرارة.
أنواع الثرمستور
الثرمستورات سهلة الاستخدام وغير مكلفة وقوية وتستجيب بشكل متوقع للتغير في درجة الحرارة. تستخدم الثرمستورات في الغالب في موازين الحرارة الرقمية والأجهزة المنزلية ، مثل الأفران والثلاجات ، وما إلى ذلك. الاستقرار والحساسية وثابت الوقت هي الخصائص العامة للثرمستور التي تجعل هذه الثرمستورات متينة ومحمولة وفعالة من حيث التكلفة وحساسة للغاية وأفضل لقياس درجة حرارة نقطة واحدة.
الثرمستورات من نوعين:
- معامل درجة الحرارة الإيجابية (PTC) الثرمستور
- معامل درجة الحرارة السلبية (NTC) الثرمستور
PTC الثرمستور
الثرمستورات PTC هي مقاومات ذات معامل درجة حرارة موجب ، حيث تزداد المقاومة بما يتناسب مع درجة الحرارة. يتم تمييز هذه الثرمستورات إلى مجموعتين بناءً على هيكلها وعملية التصنيع. تتكون المجموعة الأولى من الثرمستور من سليستورات تستخدم السيليكون كمادة شبه موصلة. يمكن استخدام هذه الثرمستورات كأجهزة استشعار لدرجة الحرارة PTC نظرًا لخصائصها الخطية.
PTC الثرمستور
التبديل من نوع الثرمستور هو المجموعة الثانية من الثرمستور PTC الذي يستخدم في السخانات ، كما أن الثرمستورات البوليمرية تندرج تحت هذه المجموعة المكونة من البلاستيك وغالبًا ما تستخدم كصمامات قابلة لإعادة التشكيل.
أنواع الثرمستور PTC
يتم تصنيف الثرمستورات PTC بناءً على مستوى درجة الحرارة التي يقيسونها. تعتمد هذه الأنواع على ما يلي:
- عناصر : هذه الأنواع من الثرمستورات على شكل قرص ولوح واسطوانة.
- الرصاص ، نوع الغمس: هذه الثرمستورات من نوعين ، بمعنى. مطلي وغير مطلي. هذه لها طلاءات درجة حرارة عالية للحماية الميكانيكية والاستقرار البيئي والعزل الكهربائي.
- نوع القضية: يمكن أن تكون هذه علب بلاستيكية أو خزفية يتم استخدامها بناءً على متطلبات التطبيق.
- نوع التجميع : هذا منتج الوحدة بسبب بنائه وأشكاله.
الخصائص النموذجية للثرمستور PTC
توضح الخصائص التالية للثرمستورات العلاقة بين المعلمات المختلفة مثل درجة الحرارة والمقاومة والتيار والجهد والوقت.
1. درجة الحرارة مقابل المقاومة
في الشكل أدناه ، يمكننا ملاحظة مدى سرعة اختلاف المقاومة مع درجة الحرارة ، أي ارتفاع مفاجئ في المقاومة مع تغيرات طفيفة في درجة الحرارة. يُظهر PTC معامل درجة حرارة سلبيًا طفيفًا على ارتفاع درجة الحرارة العادية ، ولكن في درجات حرارة أعلى ونقطة كوري ، هناك تغيير حاد في المقاومة.
اعتماد المقاومة على درجة الحرارة
2. خصائص التيار الجهد
توضح هذه الخاصية العلاقة بين الجهد والتيار في حالة التوازن الحراري ، كما هو موضح في الشكل. عندما يزيد الجهد من الصفر ، يرتفع التيار ودرجة الحرارة أيضًا حتى يصل الثرمستور إلى نقطة التبديل. تؤدي الزيادة الإضافية في الجهد إلى انخفاض التيار على مساحة طاقة ثابتة.
خصائص التيار الجهد
3. خصائص الوقت مقابل الحالية
يوضح هذا الموثوقية المطلوبة لمفاتيح الحالة الصلبة في التدفئة والحماية من تطبيقات التيار العالي. عندما يتم تطبيق أكثر من جهد معين على الثرمستور PTC ، فإن كمية كبيرة من التيار تتدفق في لحظة تطبيق الجهد بسبب المقاومة المنخفضة.
خصائص الوقت الحالي
تطبيقات الثرمستور PTC
1. تأخير الوقت: يوفر التأخير الزمني في الدائرة الوقت اللازم لمقاومة الثرمستور PTC للتدفئة الكافية للتبديل من حالة المقاومة المنخفضة إلى حالة المقاومة العالية. يعتمد التأخير الزمني على الحجم ودرجة الحرارة والجهد المتصل به وكذلك على الدائرة المستخدمة فيها. وتشمل هذه التطبيقات مرحلات التبديل المتأخرة وأجهزة ضبط الوقت والمراوح الكهربائية وما إلى ذلك.
اثنين. بدء تشغيل المحرك : بعض محرك كهربائي s لها ملف بدء التشغيل الذي يحتاج إلى الطاقة فقط عند بدء تشغيل المحرك. عندما يتم تشغيل الدائرة ، فإن الثرمستور PTC لديه قدر أقل من المقاومة ، مما يسمح للتيار بالمرور من خلال لف بدء التشغيل. مع بدء تشغيل المحرك ، يسخن الثرمستور ذو معامل درجة الحرارة الإيجابية ، و- عند نقطة واحدة ، يتحول إلى حالة مقاومة عالية ، ثم ينهي ذلك الملف من مصدر الطاقة الرئيسي. الوقت اللازم لحدوث ذلك يعتمد على بدء تشغيل المحرك المطلوب.
3. سخانات ذاتية التنظيم: إذا كان هناك تيار يمر من خلال ترمستور معامل درجة الحرارة الإيجابية ، فسيستقر عند درجة حرارة معينة. هذا يعني أنه إذا انخفضت درجة الحرارة ، بما يتناسب مع المقاومة ، مما يسمح بتدفق المزيد من التيار ، فسيتم تسخين الجهاز. إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى مستوى يحد من مرور التيار عبر الجهاز ، يتم تبريد الجهاز.
تُستخدم الثرمستورات PTC كمؤقتات في دائرة ملف إزالة المغنطة لشاشات CRT. دائرة إزالة المغنطة باستخدام الثرمستور PTC بسيطة وموثوقة وغير مكلفة.
NTC الثرمستور
الثرمستور ذو معامل درجة الحرارة السالب يعني أن المقاومة تقل مع ارتفاع درجة الحرارة. هذه الثرمستورات مصنوعة من شريحة مصبوبة من مادة أشباه الموصلات مثل أكسيد المعدن الملبد.
NTC الثرمستور
الأكاسيد الأكثر استخدامًا لهذه الثرمستورات هي المنغنيز والنيكل والكوبالت والحديد والنحاس والتيتانيوم. يتم تصنيف هذه الثرمستورات إلى مجموعتين حسب الطريقة التي يتم بها توصيل الأقطاب الكهربائية بجسم السيراميك. هم انهم:
- الثرمستورات نوع حبة
- ملامسات السطح المعدني
الثرمستورات من نوع حبة مصنوعة من سبيكة البلاتين ، وأسلاك الرصاص التي يتم تلبيدها مباشرة في جسم السيراميك. توفر الثرمستورات من نوع حبة ثباتًا عاليًا وموثوقية أوقات استجابة سريعة وتعمل في درجات حرارة عالية. تتوفر هذه الثرمستورات بأحجام صغيرة وتعرض ثوابت تبديد منخفضة نسبيًا. عادة ما يتم تحقيق هذه الثرمستورات عن طريق توصيلها في دوائر متسلسلة أو متوازية. تشمل الثرمستورات من نوع حبة الأنواع التالية:
- حبات عارية
- حبات مغلفة بالزجاج
- خرز متين
- حبات الزجاج المصغرة
- مجسات زجاجية
- قضبان زجاجية
- خرزة في حاويات زجاجية
تحتوي المجموعة الثانية من الثرمستورات على ملامسات سطحية معدنية يتم توفيرها مع الخيوط الشعاعية أو المحورية وكذلك بدون خيوط التثبيت - عن طريق ملامسات الزنبرك. تتوفر مجموعة متنوعة من الطلاءات لهذه الثرمستورات. يمكن تطبيق التلامس المعدني للسطح عن طريق الطلاء أو الرش أو الغمس حسب الحاجة ويتم تثبيت التلامس في جسم خزفي. تشمل هذه الثرمستورات الأنواع التالية:
- الأقراص
- رقائق
- يتصاعد السطح
- رقائق
- قضبان
- غسالات
الخصائص النموذجية للثرمستور NTC
هناك ثلاث خصائص كهربائية يتم أخذها في الاعتبار لجميع التطبيقات التي يتم فيها استخدام الثرمستورات NTC.
- خاصية مقاومة درجة الحرارة
- خاصية الوقت الحالي
- خاصية الجهد الحالي
1. خصائص مقاومة درجة الحرارة
يُظهر الثرمستور NTC خصائص درجة الحرارة السلبية عندما تزداد المقاومة مع انخفاض طفيف في درجة الحرارة ، كما هو موضح في الشكل.
مقاومة درجة الحرارة المميزة
2. خصائص الوقت الحالي
معدل تغير التيار منخفض بسبب المقاومة العالية للثرمستور. أخيرًا ، مع اقتراب الجهاز من حالة التوازن ، سينخفض معدل التغيير الحالي عندما يصل إلى القيمة النهائية للوقت الموضحة أدناه ، في الشكل.
خصائص الوقت الحالي
3. خاصية الجهد الحالي
بمجرد وصول الثرمستور الذاتي التسخين إلى حالة التوازن ، فإن معدل فقدان الحرارة من الجهاز يساوي الطاقة الموردة. في الشكل أدناه ، يمكننا أن نلاحظ علاقة هاتين المعلمتين حيث يمكننا ملاحظة انخفاض في الجهد عند 0.01 مللي أمبير ، ومرة أخرى يزداد الجهد عند ذروة تيار 1.0 مللي أمبير ، ثم ينخفض عند القيمة الحالية 100 مللي أمبير.
خاصية الجهد الحالي
تطبيقات NTC الثرمستور
1. حماية الطفرة: عندما يتم تشغيل الثرمستور NTC ، فإنه يمتص التيار الزائد عبر الجهاز ويحميها عن طريق تغيير مقاومتها.
“كيف يعمل esc ”
2. التحكم في درجة الحرارة والتنبيه: يمكن استخدام الثرمستور NTC كملف نظام التحكم في درجة الحرارة أو نظام إنذار درجة الحرارة. عندما ترتفع درجة الحرارة ، وتنخفض مقاومة الثرمستور - يصبح التيار مرتفعًا ويعطي إنذارًا أو يشغل نظام التدفئة.
هذان هما النوعان الرئيسيان من الثرمستور المستخدمان في تطبيقات استشعار درجة الحرارة المختلفة. نأمل أن تكون خصائص وتطبيقات الثرمستور ، بالإضافة إلى الأنواع ، قد أعطتك فهمًا أفضل وصحيًا للموضوع أو المشاريع الكهربائية والإلكترونية. يرجى كتابة اقتراحاتك وتعليقاتك في قسم التعليقات أدناه.
اعتمادات الصورة:
أنواع الثرمستور ussensor
PTC الثرمستور بواسطة paumanokgroup
الاعتماد على درجة الحرارة من قبل المقاومة إبكوس
خصائص الوقت الحالي المرارة
NTC الثرمستور بواسطة ديي تريد
خصائص الوقت الحالي اموي
الجهد الخاصية الحالية: بواسطة كانثيرم
