サーミスタについて話さない限り、物理学は不十分なままです。 さて、これらの注目すべきデバイスであるサーミスタは、この概念を明らかにしたマイケル ファラデーの発明です。 彼は 1833 年に最初のサーミスタを発明しました。サーミスタは、熱抵抗器と抵抗器を組み合わせたものです。 一般的なサーミスタは、温度に非常に敏感な RTD です。 サーミスタには素晴らしい機能がいくつかありますので、この投稿を通じてサーミスタの背後にある科学を解読していきます。 あなたの中にある物理オタクを目覚めさせて、今すぐサーミスタについて議論しましょう!
サーミスタ回路の基本原理
サーミスターは基本原理に基づいて動作するため、デバイスは妨害を受けることなく最高の状態で動作します。
- サーミスタは金属デバイスではなく、抵抗器として機能し、負性抵抗を持つ半導体と同様の動作現象を示します。
- サーミスタの抵抗は温度に直接依存します。 温度が高いほど抵抗が大きくなります。
サーミスタ回路の部品
サーミスタは、その動作に重要なコンポーネントがなければ存続できません。
- サーミスター内にセンサーを内蔵した特殊な金属チューブ。
- サーミスタを金属チューブから分離する微細な絶縁層。
- サーミスタから伸びる鉛で作られた配線網。
さまざまな種類のサーミスタ回路
一般的なタイプのサーミスタについて説明します。
負の温度係数または (NTC) サーミスタ回路
NTC サーミスタでは、抵抗と温度は互いに反比例します。
これらのサーミスタはわずかな温度変化にも非常に敏感であるため、デバイスの温度変化を検出するのに信頼性が高くなります。
温度変化や電流量を記録する必要がある場合は、サーミスターを信頼できます。
抵抗を低く保ち、火災検閲装置、ベーキングオーブン、AC などのデバイスに役立つ最適レベルに達するまで、より多くの電流をシステムに流します。
正の温度係数または (PTC) サーミスター回路
PTC サーミスタは温度に正比例します。 温度が上昇すると抵抗が増加します。
これらは、電気ヒューズやグリッチを引き起こす可能性のある過電流からシステムを保護する上で信頼性があります。
PTC サーミスタを直列回路に配置すると、電気ヒューズに対処できるようになります。
PTC サーミスタには 2 つのタイプがあり、以下で詳しく見ていきます。
シリスト温度センサー:
- シリコン構造を持ち、線形の温度グラフに従って機能します。 温度が上昇すると、抵抗は温度に追従します。
- これらのサーミスタは市場で豊富に入手可能ではありませんが、まだ存在しています。
スイッチング方式 回路
1. これは、NTC サーミスタとして機能することもある別のタイプの PTC サーミスタです。
2. 特定の温度制限があり、それを超えると、このサーミスターの性質は空の色のように変化します。 現在、この温度限界はキュリー点として知られています。
3. 一部の物質は、キュリー点を超えると性質が突然変化する可能性が高くなります。
4. キュリー点を超えた後の抵抗も急速に向上します。
PTC サーミスタの優れた用途は、小型から中型のヒーター、電気モーター、サーモスタットです。
ディスク＆チップサーミスタ回路
1. このようなサーミスタには微細な金属接点が付いています。
2. これらは、他のバリアントと比較して、応答が遅れることがよくあります。
3. これらのサーミスタのサイズは他のサーミスタよりも大きくなります。
4. 銅バーは、このサーミスタの感度をあらゆる点で維持するために重要です。
5. また、さまざまなデバイスにとって重要な優れた消費電力も提供します。
6. 本サーミスタは上記特長により、ビーズサーミスタに比べて優れた性能を発揮します。
7. このようなサーミスタは、高レベルの電流に対処するための優れた耐久性も備えています。
エポキシサーミスタ回路
1. テフロンと PVC 製のワイヤの間に工業用グレードのエポキシをはんだ付けする必要があります。
2. これらのワイヤのサイズは小さいです。
3. サイズが小さいため、大規模な組み立て手順は必要ありません。
4. このワイヤーの形状や位置も簡単に変更できます。
プローブアセンブリ:
- これらのサーミスタはおそらく日常生活で毎日使用されます。 衝撃的ですね。 間欠泉とエアコンはプローブ アセンブリ サーミスターを使用します。
表面実装サーミスタ回路
- このようなサーミスタは、ラップトップや PC などの家庭用電化製品のマザーボードに重要な用途があります。
サーミスタ回路の構成と構造
サーミスタの形状とデザインには限界がありません。 消費者は個人用にさまざまなタイプのサーミスタを使用しています。 実際、工業生産者もプロジェクトに応じてさまざまなサイズと形状のサーミスタに依存しています。 これらのタイプには、製造用のさまざまな材料も含まれます。 鉄、コバルト、ニッケルは、このようなサーミスタの製造に便利な推奨材料です。 金属酸化物を粉砕して粉末状にする必要があります。
この後、この粉末を圧縮します。これをセンタリングと呼びます。 この粉末を使用すると、要件に応じてさまざまな形状のサーミスタを作成できます。 このサーミスタを棒状やビーズ状のサーミスタに成形するためのプローブなどの工具です。 また、サーミスターを作成するアプリケーションの温度範囲を決定する必要もあります。 金属が異なれば温度範囲も異なるため、サーミスターがこの用途に最適であることを確認する必要があります。
サーミスタは日常生活においてさまざまな利点をもたらします。 以下の利点を読んだ後は、この物理学の驚異に感謝するでしょう。
研究室で使用されるインキュベーターは、サンプルの温度を監視するためのサーミスターで構成されています。
サーミスターは、他の高価な温度調整デバイスやセンサーの代わりに手頃な価格のオプションです。
サーミスタは成形が簡単で手頃な価格であるため、家電製品に組み込むのが非常に便利です。
水はサーミスタに悪影響を及ぼさないため、水や湿気の多い場所でも安全に使用できます。
電流量を少なくすると、サーミスタの過熱を防ぐことができます。
適切に開発されたサーミスタはビーズサーミスタと同様に十分な強度を持っています。
サーミスタ回路の動作とテスト
サーミスタの性能に大きな影響を与える要素は 2 つだけです。 1 つは抵抗、もう 1 つは温度です。 抵抗と温度も相互に影響し、状況に応じて変化します。 サーミスタが良好に動作していることを確認するには、サーミスタをチェックすることが重要です。 オーム計やマルチメータなどのツールは、サーミスタのテストに役立ちます。
PTC サーミスタを使用している場合は、その端をマルチメータに接続するだけです。 ここでセンサーを加熱すると、抵抗器の抵抗が増加し始めることがわかります。 PTC サーミスタの場合、温度は抵抗に直接比例するため、これは PTC サーミスタをテストしていることを証明します。 NTC サーミスタの場合、逆関係により抵抗が軽減されます。
サーミスタ回路のさまざまなプロジェクト
温度制御付き自動ファンコントローラー
温度が上がるとファンが作動します。
このプロジェクトを正常に完了するには、次のコンポーネントが必要です。
- サーミスター
- 工業用グレードの抵抗器
- このプロジェクトにとって非常に重要なファン
- トランジスタ
- 9Vのバッテリー
働く
10K オームの抵抗器と接続された 10K オームのサーミスタを含む回路を構築する必要があります。 このプロジェクトではNTCタイプのサーミスタを使用しています。 これは、温度を上げると抵抗が減少することを意味します。 ご存知のとおり、サーミスタには 10k オームの抵抗が含まれています。
次に、ファンをトランジスタに接続します。 サーミスタを加熱し始めると確実に温度が上昇します。 これが起こると、抵抗が減少し、ファンが作動します。 逆に、温度が下がるとファンが停止します。
規定温度サーミスタ回路
このプロジェクトでは現在、abThermistor とアンプ (動作中) を使用しています。 このOP-AMPは電圧コンパレータとして機能します。 ここで覚えておく必要があることを説明します。 すべてのアンプ (動作可能な) は電圧変更器になることができますが、すべての電圧コンパレータが OP-AMP になることはできません。 LED1 と LED2 を取り上げると、サーミスターが温度変化に応じて抵抗を記録することがわかります。 温度が高いほど抵抗は低くなり、その逆も同様です。
このプロジェクトでは次のコンポーネントが重要です。
- バッテリー
- 発光ダイオード
- Lm-393
- サーミスター
- 抵抗器
したがって、このプロジェクトでは 2 つのディバイダーを使用して作業しています。 1 つの仕切り板を修正し、もう 1 つの仕切り板は修正せずにそのままにしておく必要があります。
固定分圧器にも固定量の抵抗があり、それを基準電圧とみなすことができます。 非固定分配器には可変抵抗値を持つサーミスタが付いています。
OP-AMP は、これら両方の分周器の入力を記録します。 コンパレータの仕事は、これらの入力を比較し続け、異なる入力から 1 つの入力を差し引くことです。
このプロジェクトではフィードバック ループを使用していないことに注意してください。 アンプ (動作) は飽和し、出力は 9V 未満のままになります。これは、この回路で使用しているバッテリーの実際の電圧です。 電圧が 9V に近づくと LED 2 が点灯し、0V に近づくと LED 1 が点灯します。アンプ (動作) は 0V を解釈しないため、LED は明るすぎません。これは理想的な電圧であるためです。 シチュエーション。
