- تهران خیابان لاله زار جنوبی پاساژ رزاق منش طبقه اول پلاک 2/3
فروش و مشاوره
فروش و مشاوره
فروش سنسور دما ترمیستور برای اندازه‌گیری و کنترل دما در موتور، باتری، تجهیزات الکترونیکی، سیستم HVAC و لوازم خانگی انجام می‌شود. اگر سؤال این باشد که کاربرد ترمیستور چیست، مهم‌ترین کاربردهای آن اندازه‌گیری Temperature، حفاظت در برابر افزایش دما و کنترل حرارتی تجهیزات است. هنگام انتخاب باید NTC یا PTC بودن، مقاومت نامی، Beta Value، محدوده دما و نوع Probe بررسی شوند.
سنسور NTC چیست؟ سنسور NTC نوعی ترمیستور یا مقاومت حساس به دما است که با افزایش Temperature، مقدار Resistance آن کاهش پیدا می‌کند. عبارت NTC مخفف Negative Temperature Coefficient به معنی ضریب دمایی منفی است و همین ویژگی اساس عملکرد این Sensor را تشکیل می‌دهد.
سنسور ترمیستور NTC یکی از پرکاربردترین تجهیزات اندازه‌گیری دما در سیستم‌های الکترونیکی، تجهیزات سرمایشی و گرمایشی، موتور، باتری، یخچال، فریزر، کولر گازی، سیستم HVAC، تجهیزات پزشکی، خودرو و ماشین‌آلات صنعتی محسوب می‌شود.
در بررسی مشخصاب سنسور ترمیستورNTC باید مواردی مانند مقاومت نامی، Beta Value، محدوده دمای کاری، تلرانس مقاومت، دقت اندازه‌گیری، زمان پاسخ، شکل فیزیکی Sensor، نوع Probe و شرایط نصب بررسی شوند. فقط توجه به مقدار Resistance برای انتخاب NTC کافی نیست و منحنی مقاومت نسبت به دما نیز باید با سیستم سازگار باشد.
سنسور NTC چیست؟ NTC Thermistor نوعی مقاومت الکتریکی است که مقدار مقاومت آن نسبت به Temperature تغییر زیادی دارد.
ویژگی اصلی NTC این است:
افزایش دما → کاهش مقاومت
و برعکس:
کاهش دما → افزایش مقاومت
مدار الکترونیکی با اندازه‌گیری مقدار Resistance سنسور می‌تواند Temperature را محاسبه کند.
برای مثال یک NTC با مقاومت نامی 10kΩ ممکن است در دمای 25 درجه سانتی‌گراد حدود 10 کیلو اهم مقاومت داشته باشد. با افزایش Temperature مقاومت آن کاهش پیدا می‌کند.
عنصر حساس NTC معمولاً از مواد نیمه‌رسانا و ترکیبات سرامیکی مخصوص ساخته می‌شود.
با تغییر Temperature، رفتار حامل‌های الکتریکی داخل Material تغییر می‌کند و در نتیجه Resistance سنسور نیز تغییر می‌کند.
این تغییر مقاومت توسط مدار اندازه‌گیری خوانده می‌شود.
Controller سپس با استفاده از جدول، منحنی یا فرمول مربوط به همان NTC مقدار Temperature را محاسبه می‌کند.
در مواد مورد استفاده در NTC با افزایش Temperature تعداد حامل‌های بار مؤثر افزایش پیدا می‌کند.
در نتیجه رسانایی الکتریکی بیشتر شده و Resistance کاهش می‌یابد.
این رفتار دقیقاً برعکس بسیاری از PTC Thermistorها است.
برای بررسی مشخصاب سنسور ترمیستورNTC باید چند پارامتر مهم را در نظر گرفت:
این مشخصات تعیین می‌کنند Sensor برای چه کاربردی مناسب است.
Nominal Resistance یکی از اصلی‌ترین مشخصات NTC است.
این مقدار معمولاً در دمای مرجع 25 درجه سانتی‌گراد بیان می‌شود.
برای مثال:
در بازار وجود دارند.
البته مقادیر بسیار بیشتری نیز تولید می‌شوند.
NTC 10K یکی از مدل‌های بسیار رایج Thermistor است.
عبارت 10K معمولاً به این معنی است که Sensor در دمای مرجع 25°C دارای Resistance حدود 10kΩ است.
اما دو NTC 10K الزاماً قابل جایگزینی با یکدیگر نیستند.
Beta Value و منحنی Temperature-Resistance آنها نیز باید یکسان یا سازگار باشد.
NTC 5K معمولاً در دمای مرجع دارای مقاومت حدود 5 کیلو اهم است.
این Sensor نیز در سیستم‌های Temperature Measurement و Control استفاده می‌شود.
Controller باید برای منحنی همان NTC تنظیم شده باشد.
NTC 100K در دمای مرجع معمولاً دارای مقاومت 100 کیلو اهم است.
این مقدار در برخی تجهیزات الکترونیکی و سیستم‌هایی مانند بعضی 3D Printerها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انتخاب باید بر اساس طراحی مدار انجام شود.
Beta Value یکی از مهم‌ترین موارد در مشخصاب سنسور ترمیستورNTC است.
این پارامتر رابطه میان Resistance و Temperature را مشخص می‌کند.
برای مثال دو Sensor ممکن است هر دو NTC 10K باشند، اما Beta Value متفاوتی داشته باشند.
در دمای 25°C هر دو تقریباً 10kΩ هستند، ولی در دمای 50 یا 80 درجه مقاومت متفاوتی خواهند داشت.
اگر NTC با Beta اشتباه جایگزین شود، Controller ممکن است Temperature نادرستی نمایش دهد.
به همین دلیل برای تعویض NTC باید حداقل موارد زیر بررسی شوند:
رفتار NTC نسبت به Temperature خطی نیست.
یعنی کاهش Resistance در هر یک درجه Temperature مقدار ثابتی ندارد.
به همین دلیل برای محاسبه دقیق Temperature باید از منحنی Resistance-Temperature مربوط به همان Sensor استفاده شود.
تولیدکنندگان معمولاً جدول R/T را در Datasheet ارائه می‌کنند.
R/T Table یا Resistance-Temperature Table مشخص می‌کند NTC در Temperatureهای مختلف چه مقدار Resistance دارد.
Controller می‌تواند با استفاده از این جدول مقدار Temperature را از Resistance اندازه‌گیری‌شده استخراج کند.
برای جایگزینی Sensor نیز مقایسه R/T Table بسیار مفید است.
Resistance Tolerance نشان می‌دهد مقدار مقاومت واقعی Sensor در Temperature مرجع تا چه اندازه می‌تواند با مقدار اسمی تفاوت داشته باشد.
برای مثال NTCهای مختلف می‌توانند با Toleranceهایی مانند:
یا مقادیر دیگر عرضه شوند.
در کاربردهای دقیق، Tolerance اهمیت بیشتری دارد.
Beta Value نیز ممکن است دارای Tolerance باشد.
این خطا روی منحنی Resistance نسبت به Temperature تأثیر می‌گذارد.
به همین دلیل برای Temperature Measurement دقیق فقط Resistance Tolerance کافی نیست.
Accuracy سیستم به خود Thermistor و مدار اندازه‌گیری وابسته است.
موارد زیر روی دقت تأثیر دارند:
بنابراین نمی‌توان دقت نهایی را فقط از مقدار مقاومت NTC تعیین کرد.
NTC Thermistor در طیف گسترده‌ای از تجهیزات استفاده می‌شود:
در Refrigerator از NTC برای اندازه‌گیری Temperature بخش‌های مختلف استفاده می‌شود.
Sensor می‌تواند در فضای داخلی، Evaporator یا قسمت‌های دیگر قرار گیرد.
برد الکترونیکی Resistance را خوانده و بر اساس Temperature، Compressor یا سیستم Defrost را کنترل می‌کند.
در Freezer نیز NTC برای Temperature Monitoring استفاده می‌شود.
خرابی Sensor می‌تواند باعث نمایش اشتباه Temperature یا عملکرد غیرطبیعی سیستم Cooling شود.
هنگام تعویض باید Resistance و Curve Sensor با مدل اصلی سازگار باشد.
Air Conditionerها معمولاً چند NTC دارند.
از این Sensorها می‌توان برای اندازه‌گیری:
استفاده کرد.
کنترلر با استفاده از این داده‌ها Compressor و Fan را مدیریت می‌کند.
در سیستم‌های HVAC از NTC برای اندازه‌گیری Temperature هوا، آب، Coil و سایر بخش‌ها استفاده می‌شود.
قیمت مناسب، ابعاد کوچک و حساسیت بالا از دلایل استفاده گسترده این Sensor هستند.
NTC یکی از سنسورهای پرکاربرد برای Battery Temperature Monitoring است.
Sensor می‌تواند روی Cell یا داخل Battery Pack قرار بگیرد.
BMS با خواندن Temperature می‌تواند شرایط شارژ و دشارژ را کنترل کند.
Battery Management System برای عملکرد صحیح نیاز به اطلاعاتی مانند Voltage، Current و Temperature دارد.
NTC می‌تواند Temperature نقاط مختلف Battery Pack را به BMS منتقل کند.
افزایش غیرعادی Temperature می‌تواند توسط Controller تشخیص داده شود.
Charger می‌تواند از NTC برای بررسی دمای Battery یا مدار Power استفاده کند.
در صورت افزایش دما، Controller ممکن است جریان شارژ را کاهش دهد یا فرآیند شارژ را طبق طراحی دستگاه متوقف کند.
در برخی Motorها از NTC برای Temperature Monitoring استفاده می‌شود.
Sensor می‌تواند افزایش دمای Housing، Bearing یا بخش‌های دیگر را تشخیص دهد.
برای حفاظت مستقیم سیم‌پیچ موتور، PTC نیز در بسیاری از طراحی‌های صنعتی بسیار رایج است.
NTC روی PCB یا نزدیک Componentهای حساس نصب می‌شود.
از اطلاعات Temperature می‌توان برای مواردی مانند:
استفاده کرد.
در Power Supply دو کاربرد متفاوت برای NTC وجود دارد.
یک نوع NTC برای Temperature Measurement استفاده می‌شود.
نوع دیگری که معمولاً ابعاد و توان بیشتری دارد به‌عنوان Inrush Current Limiter استفاده می‌شود.
این دو نوع نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
Inrush Current Limiting NTC در مسیر Power قرار می‌گیرد.
در لحظه روشن شدن، Resistance آن نسبتاً بالا است و جریان اولیه را محدود می‌کند.
پس از گرم شدن Resistance کاهش پیدا می‌کند.
این نوع NTC با سنسور NTC اندازه‌گیری دما تفاوت کاربردی دارد.
در بسیاری از 3D Printerها NTC Thermistor برای اندازه‌گیری Temperature Hotend و Heated Bed استفاده می‌شود.
Controller باید منحنی دقیق Sensor را بشناسد.
استفاده از NTC اشتباه می‌تواند باعث نمایش Temperature نادرست شود.
NTC در سیستم‌های Automotive برای Temperature Measurement کاربرد زیادی دارد.
بسته به طراحی خودرو می‌توان از این فناوری برای اندازه‌گیری دمای:
استفاده کرد.
NTCهای دقیق و کوچک می‌توانند در بعضی Medical Equipmentها برای Temperature Sensing استفاده شوند.
در این کاربردها Calibration، Accuracy و استانداردهای مربوط به دستگاه اهمیت زیادی دارند.
NTCها در ساختارهای مختلف تولید می‌شوند:
Bead NTC دارای عنصر حساس بسیار کوچک است.
این ساختار می‌تواند Response سریع و ابعاد کمی داشته باشد.
در کاربردهایی که سرعت تشخیص Temperature اهمیت دارد، مدل‌های Bead قابل بررسی هستند.
Disc Thermistor ساختار صفحه‌ای دارد.
از این مدل‌ها در کاربردهای مختلف Temperature Sensing و Electrical Protection استفاده می‌شود.
مشخصات دقیق به نوع Thermistor بستگی دارد.
Chip NTC ابعاد بسیار کوچکی دارد و در مدارهای الکترونیکی کاربرد دارد.
این Sensor می‌تواند مستقیماً در یک Sensor Assembly یا مدار اندازه‌گیری قرار گیرد.
SMD NTC برای نصب Surface Mount روی PCB طراحی شده است.
از آن برای پایش Temperature برد، باتری و قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود.
Epoxy Coated NTC دارای پوشش Epoxy برای محافظت از عنصر حساس است.
این مدل معمولاً Response مناسبی دارد و در تجهیزات الکترونیکی کاربرد زیادی دارد.
حداکثر Temperature قابل تحمل پوشش باید بررسی شود.
Glass Encapsulated NTC دارای پوشش شیشه‌ای است.
این مدل می‌تواند برای محدوده‌های Temperature بالاتر و محیط‌های خاص مناسب باشد.
Temperature Range واقعی باید از Datasheet بررسی شود.
در Probe NTC، عنصر حساس داخل یک Housing قرار دارد.
Probe معمولاً از Sensor در برابر تماس مکانیکی، رطوبت یا محیط محافظت می‌کند.
مدل‌های مختلف برای هوا، آب، سطح و Pipe تولید می‌شوند.
Waterproof NTC برای محیط‌های مرطوب یا اندازه‌گیری Temperature مایعات استفاده می‌شود.
Sealing محل اتصال Sensor و Cable اهمیت زیادی دارد.
عبارت Waterproof باید با IP Rating یا Specification واقعی محصول بررسی شود.
Threaded NTC دارای Probe رزوه‌ای است و می‌تواند روی Tank، Pipe یا Housing نصب شود.
موارد زیر باید در انتخاب بررسی شوند:
Temperature Range در مدل‌های مختلف NTC متفاوت است.
بعضی Sensorها برای دماهای پایین و متوسط طراحی شده‌اند و مدل‌های Glass Encapsulated می‌توانند دماهای بالاتری را تحمل کنند.
در مشخصاب سنسور ترمیستورNTC باید Minimum و Maximum Temperature دقیق بررسی شوند.
Response Time نشان می‌دهد Sensor با چه سرعتی نسبت به تغییر Temperature واکنش نشان می‌دهد.
عوامل مؤثر عبارت‌اند از:
NTC کوچک معمولاً سریع‌تر از Probe بزرگ واکنش نشان می‌دهد.
Thermal Time Constant یکی از معیارهای Response Sensor است.
این پارامتر نشان می‌دهد Thermistor برای نزدیک شدن به Temperature جدید با چه سرعتی واکنش نشان می‌دهد.
شرایط محیطی مانند هوا یا مایع نیز روی مقدار آن اثر دارند.
برای اندازه‌گیری Resistance باید مقدار کمی Current از NTC عبور کند.
این جریان در Sensor Heat ایجاد می‌کند.
اگر جریان بیش از حد باشد، خود Sensor گرم می‌شود و Temperature اندازه‌گیری‌شده بالاتر از مقدار واقعی خواهد بود.
این پدیده Self-Heating نام دارد.
Dissipation Constant رابطه میان Power ایجادشده در Sensor و افزایش Temperature آن را توصیف می‌کند.
این پارامتر به اندازه Thermistor و محیط اطراف آن وابسته است.
یک NTC در هوا و همان NTC در مایع رفتار حرارتی متفاوتی دارند.
یکی از روش‌های رایج خواندن NTC استفاده از Voltage Divider است.
NTC همراه با یک مقاومت ثابت در مدار قرار می‌گیرد.
با تغییر Resistance NTC، Voltage نقطه میانی تغییر می‌کند.
ADC میکروکنترلر این Voltage را اندازه‌گیری کرده و Temperature محاسبه می‌شود.
Reference Resistor باید با Range مقاومت NTC و محدوده Temperature هماهنگ باشد.
انتخاب نامناسب می‌تواند Resolution اندازه‌گیری را در بخش‌هایی از Temperature Range کاهش دهد.
NTC را نمی‌توان در همه PLCها مستقیماً به Analog Input معمولی متصل کرد.
برای اتصال ممکن است نیاز به:
باشد.
نوع Input PLC باید قبل از اتصال بررسی شود.
در سیستم صنعتی می‌توان از Transmitter سازگار با NTC استفاده کرد تا Resistance Sensor به Signal استاندارد 4–20 mA تبدیل شود.
این روش برای انتقال Temperature در فاصله بیشتر مناسب است.
Transmitter باید منحنی NTC مورد نظر را پشتیبانی کند.
افزایش Cable Length باعث اضافه شدن مقداری Resistance به مدار می‌شود.
در NTCهای با Resistance چند کیلو اهم معمولاً اثر کابل نسبت به PT100 کمتر است، اما برای سیستم‌های دقیق باید بررسی شود.
Noise محیط نیز می‌تواند روی Signal Measurement اثر بگذارد.
برای Surface Temperature Measurement باید تماس حرارتی خوبی میان Sensor و سطح وجود داشته باشد.
وجود Air Gap می‌تواند باعث کند شدن Response و ایجاد اختلاف Temperature شود.
برای Liquid Temperature Measurement باید از Probe دارای Material و Sealing مناسب استفاده شود.
NTC بدون حفاظت نباید مستقیماً در محیطی قرار گیرد که با Material آن سازگار نیست.
برای Air Temperature باید Sensor در مکانی قرار گیرد که Temperature واقعی جریان را نشان دهد.
نصب کنار Heater، Motor یا سطح داغ می‌تواند باعث Measurement غیرواقعی شود.
NTC:
PTC:
PT100 نوعی RTD پلاتینی است.
در PT100 با افزایش Temperature، Resistance افزایش پیدا می‌کند.
در NTC با افزایش Temperature مقاومت کاهش می‌یابد.
PT100 در Process Instrumentation بسیار رایج است، در حالی که NTC کاربرد زیادی در Electronics، HVAC و تجهیزات مصرفی دارد.
PT1000 نیز RTD پلاتینی است و در صفر درجه حدود 1000Ω مقاومت دارد.
NTC معمولاً تغییر Resistance بیشتری نسبت به Temperature ایجاد می‌کند و Sensitivity بالایی دارد، اما منحنی آن غیرخطی‌تر است.
Thermocouple Voltage بسیار کوچکی متناسب با اختلاف Temperature تولید می‌کند.
NTC یک Resistance Variable است.
Thermocouple برای Temperatureهای بسیار بالا گزینه مناسبی است، در حالی که NTC در محدوده‌های پایین‌تر و متوسط بسیار پرکاربرد است.
Digital Temperature Sensor دارای Electronics داخلی برای تبدیل Temperature به Digital Data است.
NTC یک قطعه Passive مقاومتی است و برای تبدیل Resistance به Temperature به Circuit و Processing نیاز دارد.
از مهم‌ترین مزایای NTC می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
مهم‌ترین محدودیت NTC رفتار غیرخطی آن است.
همچنین:
در انتخاب Sensor ابتدا Resistance نامی مشخص شود.
Temperature مرجع Resistance بررسی شود.
Beta Value مشخص شود.
R/T Curve با Controller سازگار باشد.
Resistance Tolerance بررسی شود.
Temperature Range تعیین شود.
Accuracy مورد نیاز مشخص شود.
Response Time بررسی شود.
نوع Bead، SMD یا Probe انتخاب شود.
برای محیط مرطوب Waterproof Model بررسی شود.
طول کابل تعیین شود.
جنس Probe بررسی شود.
نوع Connector مشخص شود.
در اتصال به PLC، نوع Interface بررسی شود.
برای جایگزینی Sensor قبلی، صرفاً یکسان بودن مقدار Ohm کافی نیست.
TDK EPCOS یکی از برندهای شناخته‌شده در حوزه NTC Thermistor است و مدل‌های متنوعی برای Temperature Measurement و کاربردهای الکترونیکی تولید می‌کند.
Murata انواع NTC Thermistor با ابعاد و Resistanceهای مختلف ارائه می‌دهد.
Vishay نیز در زمینه NTC Thermistor و Temperature Sensor محصولات متنوعی دارد.
TE Connectivity انواع Thermistor Assembly و Temperature Probe برای کاربردهای صنعتی و تجهیزات مختلف ارائه می‌کند.
Amphenol Advanced Sensors نیز محصولات مختلف NTC و Temperature Sensing تولید می‌کند.
انتخاب برند بهتر است بر اساس Resistance، Beta Value، Tolerance، Temperature Range و نوع Probe انجام شود.
سنسور NTC چیست؟ سنسور NTC نوعی Thermistor با ضریب دمایی منفی است که با افزایش Temperature مقدار Resistance آن کاهش پیدا می‌کند. Controller با اندازه‌گیری این مقاومت می‌تواند Temperature را محاسبه کند.
NTC در یخچال، فریزر، کولر گازی، HVAC، باتری، BMS، تجهیزات الکترونیکی، خودرو، تجهیزات پزشکی و سیستم‌های کنترل Temperature کاربرد گسترده‌ای دارد.
در بررسی مشخصاب سنسور ترمیستورNTC باید مقاومت نامی، Beta Value، R/T Curve، Tolerance، محدوده Temperature، Response Time، نوع Probe و شرایط نصب بررسی شوند. انتخاب صحیح NTC فقط بر اساس مقدار مقاومت انجام نمی‌شود و مشخصات کامل Sensor باید با مدار یا کنترلر سازگار باشد.
سنسور NTC چیست؟ سنسور NTC نوعی ترمیستور حساس به دما است که با افزایش Temperature، مقاومت آن کاهش پیدا می‌کند. در بررسی مشخصاب سنسور ترمیستورNTC باید مقاومت نامی، Beta Value، محدوده دمای کاری، دقت، تلرانس، زمان پاسخ و نوع Probe بررسی شوند. NTC در سیستم‌های HVAC، یخچال، باتری، تجهیزات الکترونیکی و کنترل دما کاربرد گسترده‌ای دارد.
