En av de vanligste typene temperatursensorer på markedet er termistoren, en forkortet versjon av "termisk sensitiv motstand". Termistorer er lavkostsensorer som er svært robuste og robuste. Termistoren er valgfri temperatursensor for applikasjoner som krever høy følsomhet og god nøyaktighet. Termistorer er begrenset til et lite operasjonelt temperaturområde applikasjoner på grunn av deres ikke-lineære temperaturrespons.
Konstruksjon
Termistorer er to trådkomponenter laget av sintrede metalloksider som er tilgjengelige i flere pakketyper for å støtte en rekke bruksområder. Den vanligste termistorpakken er en liten glassperle med en diameter på 0,5 til 5 mm med to ledninger. Termistorer er også tilgjengelige i overflatemonterbare pakker, plater og innebygd i rørformede metallprober. Glasspermestyrene er ganske robuste og robuste, med den vanligste feilmodusen å være skade på de to ledningene. For applikasjoner som krever en større grad av ruggedisering, gir imidlertid metallrør-sonde-stiltermistorene større beskyttelse.
fordeler
Termistorer har flere fordeler, inkludert nøyaktighet, følsomhet, stabilitet, rask responstid, enkel elektronikk og lav kostnad. Kretsen til grensesnitt med en termistor kan være så enkel som en opptrekksmotstand og måle spenningen over termistoren. En termistorens respons på temperaturen er imidlertid svært ikke-lineær og de blir ofte innstilt til et lite temperaturområde som begrenser nøyaktigheten til det lille vinduet, med mindre lineariseringskretser eller andre kompensasjonsteknikker blir brukt. Den ikke-lineære responsen gjør termistorene svært følsomme for temperaturendringer. Også den lille størrelsen og massen av en termistor gir dem en liten termisk masse som tillater en termistor å reagere raskt på en temperaturendring.
Oppførsel
Termistorer er tilgjengelige med enten en negativ eller positiv temperaturkoeffisient (NTC eller PTC). En termistor med en negativ temperaturkoeffisient blir mindre resistiv når temperaturen øker mens en termistor med en positiv temperaturkoeffisient øker i motstand når temperaturen øker. PTC-termistorer brukes ofte i serie med komponenter der strømmen kan forårsake skade. Som resistive komponenter, når strømmen går gjennom dem, genererer termistorer varme som forårsaker endring i motstand. Siden termistorer enten krever en nåværende kilde eller spenningskilde til arbeid, er selvoppvarming indusert motstandsendring en uunngåelig virkelighet med termistorer. I de fleste tilfeller er selvoppvarmingseffekter minimal, og kompensasjon er bare nødvendig når høy nøyaktighet er nødvendig.
Operative Modes
Termistorer brukes i to driftsmoduser utover den typiske motstanden mot temperaturmodus for drift. Spenningen vs-strømmodusen bruker termistoren i en selvoppvarming, steady state-tilstand. Denne modusen brukes ofte til strømningsmålere hvor en forandring i strømmen av en væske over termistoren vil forårsake en forandring i strømmen som forsvinner av termistoren, motstanden og strømmen eller spenningen avhengig av hvordan den drives. En termistor kan også betjenes i en nåværende-over-tid modus der termistoren er utsatt for en strøm. Strømmen vil føre til at termistoren selvvarmer, øker motstanden ved en NTC-termistor og beskytter en krets fra en høyspenningsspike. Alternativt kan en PTC-termistor i samme applikasjon brukes til å beskytte mot høye strømforstyrrelser.
applikasjoner
Termistorer har et bredt spekter av applikasjoner, med de vanligste å være direkte temperaturavkjenning og overspenning. Egenskapene til NTC og PTC termistorer gir seg til applikasjoner, inkludert:
- Væskenivåindikatorer
- temperatur kompensasjon
- Flowmåling
- Vakuum Gages
- Termisk beskyttelse
- Forsterker Gain Control
- Time Delay Circuits
- Termiske brytere
linea~~POS=TRUNC
På grunn av termistorens ikke-lineære respons, er det ofte nødvendig med lineariseringskretser for å levere god nøyaktighet over en rekke temperaturer. Den ikke-lineære motstandsresponsen til temperaturen til en termistor er gitt av Steinhart-Hart-ligningen som gir en god motstand mot temperaturkurven. Den ikke-lineære naturen resulterer imidlertid i dårlig nøyaktighet i praksis, med mindre høyoppløselig analog til digital konvertering blir brukt. Implementering av en enkel maskinvarelinjering av enten en parallell-, serie- eller parallell- og serieresistens med termistoren forbedrer lineæriteten av en termistorrespons og øker termistorens operasjonstemperaturvindu til en pris av noe nøyaktighet. Motstandsverdiene som brukes i lineariseringskretsene bør velges for å sentrere temperaturvinduet for maksimal effektivitet.
