बाजार पर तापमान सेंसर के सबसे आम प्रकारों में से एक थर्मिस्टर है, जो "थर्मलली संवेदनशील अवरोधक" का संक्षिप्त संस्करण है। थर्मामीटर कम लागत वाली सेंसर हैं जो बहुत कठोर और मजबूत हैं। थर्मिस्टर उन अनुप्रयोगों के लिए पसंद का तापमान सेंसर है जिसके लिए उच्च संवेदनशीलता और अच्छी सटीकता की आवश्यकता होती है। तापमान के लिए उनकी गैर-रैखिक प्रतिक्रिया के कारण थर्मामीटर एक छोटे से परिचालन तापमान सीमा अनुप्रयोगों तक ही सीमित हैं।
निर्माण
थर्मामीटर दो वायर घटक हैं जो सिंडर्ड मेटल ऑक्साइड से बने होते हैं जो कई प्रकार के अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए कई पैकेज प्रकारों में उपलब्ध होते हैं। सबसे आम थर्मिस्टर पैकेज एक छोटा ग्लास मोती है जिसमें दो तारों के साथ 0.5 से 5 मिमी व्यास होता है। थर्मिस्टर्स सतह माउंटेबल पैकेज, डिस्क, और ट्यूबलर धातु जांच में एम्बेडेड भी उपलब्ध हैं। ग्लास मोती थर्मिस्टर्स काफी कठोर और मजबूत हैं, जिनमें सबसे आम विफलता मोड दो लीड तारों को नुकसान पहुंचा रहा है। हालांकि, उन अनुप्रयोगों के लिए जिनके लिए अधिक मात्रा में ऊबड़ की आवश्यकता होती है, धातु ट्यूब जांच शैली थर्मिस्टर्स अधिक सुरक्षा प्रदान करते हैं।
लाभ
थर्मिस्टर्स में सटीकता, संवेदनशीलता, स्थिरता, त्वरित प्रतिक्रिया समय, सरल इलेक्ट्रॉनिक्स और कम लागत सहित कई फायदे हैं। थर्मिस्टर के साथ इंटरफेस करने के लिए सर्किट एक पुल-अप प्रतिरोधी के रूप में सरल हो सकता है और थर्मिस्टर में वोल्टेज को माप सकता है। हालांकि, तापमान के लिए एक थर्मिस्टर्स प्रतिक्रिया बहुत गैर-रैखिक होती है और उन्हें अक्सर एक छोटी तापमान सीमा तक ट्यून किया जाता है जो छोटी खिड़की तक उनकी सटीकता को सीमित करता है जब तक कि रैखिकरण सर्किट या अन्य मुआवजे तकनीकों का उपयोग नहीं किया जाता है। गैर रेखीय प्रतिक्रिया तापमान में परिवर्तन के लिए थर्मिस्टर्स को बहुत संवेदनशील बनाती है। इसके अलावा, थर्मिस्टर का छोटा आकार और द्रव्यमान उन्हें एक छोटा थर्मल द्रव्यमान देता है जो तापमान में परिवर्तन के लिए थर्मिस्टर को तेजी से प्रतिक्रिया देने की अनुमति देता है।
व्यवहार
थर्मामीटर या तो नकारात्मक या सकारात्मक तापमान गुणांक (एनटीसी या पीटीसी) के साथ उपलब्ध हैं। ऋणात्मक तापमान के साथ एक थर्मिस्टर कम प्रतिरोधी हो जाता है क्योंकि तापमान बढ़ता है जबकि तापमान में वृद्धि होने के कारण सकारात्मक तापमान के साथ एक थर्मिस्टर प्रतिरोध में बढ़ता है। पीटीसी थर्मिस्टर्स अक्सर उन घटकों के साथ श्रृंखला में उपयोग किए जाते हैं जहां वर्तमान सर्ज नुकसान पहुंचा सकते हैं। प्रतिरोधी घटकों के रूप में, जब उनके माध्यम से वर्तमान चलता है, थर्मिस्टर्स गर्मी उत्पन्न करते हैं जो प्रतिरोध में बदलाव का कारण बनता है। चूंकि थर्मिस्टर्स को या तो काम करने के लिए वर्तमान स्रोत या वोल्टेज स्रोत की आवश्यकता होती है, इसलिए स्व-हीटिंग प्रेरित प्रतिरोध परिवर्तन थर्मिस्टर्स के साथ एक अनिवार्य वास्तविकता है। ज्यादातर मामलों में, आत्म-हीटिंग प्रभाव कम होते हैं और मुआवजे की आवश्यकता होती है जब उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है।
परिचालन मोड
थर्मिस्टर्स को ऑपरेशनल के सामान्य प्रतिरोध बनाम तापमान मोड से परे दो परिचालन मोड में उपयोग किया जाता है। वोल्टेज-बनाम-वर्तमान मोड थर्मिस्टर को स्वयं-हीटिंग, स्थिर स्थिति की स्थिति में उपयोग करता है। इस मोड को अक्सर प्रवाह मीटर के लिए उपयोग किया जाता है, जहां थर्मिस्टर में तरल पदार्थ के प्रवाह में परिवर्तन थर्मिस्टर, इसके प्रतिरोध, और वर्तमान या वोल्टेज द्वारा इसे कैसे संचालित किया जाता है, इस पर निर्भर करता है। एक थर्मिस्टर को वर्तमान-ओवर-टाइम मोड में भी संचालित किया जा सकता है जहां थर्मास्टर को वर्तमान के अधीन किया जाता है। वर्तमान में थर्मामीटर को आत्म-गर्मी का कारण बन जाएगा, एनटीसी थर्मिस्टर के मामले में प्रतिरोध में वृद्धि होगी और उच्च वोल्टेज स्पाइक से सर्किट की रक्षा होगी। वैकल्पिक रूप से एक ही अनुप्रयोग में एक पीटीसी थर्मास्टर का उपयोग उच्च वर्तमान surges से बचाने के लिए किया जा सकता है।
अनुप्रयोगों
थर्मिस्टर्स में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिनमें सबसे सामान्य प्रत्यक्ष तापमान संवेदन और वृद्धि दमन होता है। एनटीसी और पीटीसी थर्मिस्टर्स की विशेषताएं खुद को एप्लिकेशन में उधार देती हैं जिनमें शामिल हैं:
- तरल स्तर संकेतक
- तापमान प्रतिकरण
- प्रवाह की माप
- वैक्यूम गैजेज
- थर्मल सुरक्षा
- एम्पिफायर लाभ नियंत्रण
- समय विलंब सर्किट
- थर्मल स्विच
linearization
थर्मिस्टर्स की गैर-रैखिक प्रतिक्रिया के कारण, तापमान की एक श्रृंखला में अच्छी सटीकता प्रदान करने के लिए अक्सर रैखिकरण सर्किट की आवश्यकता होती है। थर्मिस्टर के तापमान के लिए गैर रेखीय प्रतिरोध प्रतिक्रिया स्टीनहार्ट-हार्ट समीकरण द्वारा दी जाती है जो तापमान वक्र फिट के लिए एक अच्छा प्रतिरोध प्रदान करता है। हालांकि, गैर-रैखिक प्रकृति का परिणाम अभ्यास में खराब सटीकता में होता है जब तक कि डिजिटल रूपांतरण के लिए उच्च रिज़ॉल्यूशन एनालॉग का उपयोग नहीं किया जाता है। थर्मिस्टर के साथ समानांतर, श्रृंखला, या समांतर और श्रृंखला प्रतिरोध के एक साधारण हार्डवेयर रैखिकरण को लागू करने से थर्मिस्टर्स प्रतिक्रिया की रैखिकता में काफी सुधार होता है और कुछ सटीकता की लागत पर थर्मिस्टर की परिचालन तापमान खिड़की को बढ़ाता है। रैखिकरण सर्किट में उपयोग किए जाने वाले प्रतिरोध मूल्य को अधिकतम प्रभावशीलता के लिए तापमान विंडो को केंद्र में स्थानांतरित करने के लिए चुना जाना चाहिए।