ترمیستورPTCچیست؟

ترمیستورPTC یا پی تی سی (مخفف Positive Temperature Coefficient) نوعی مقاومت حساس به دما است که هم زمان با افزایش دما، مقاومت الکتریکی آن نیز افزایش می‌یابد. برعکس ترمیستور NTC، این نوع ترمیستور ضریب دمایی مثبت دارد.ترمیستور PTC یا پی تی سی از مواد نیمه‌رسانا مانند پلیمرهای رسانا یا سرامیک‌های دانه‌ریز ساخته می‌شود. این مواد در حالت عادی، حفره‌های آزاد کمی دارند و مقاومت الکتریکی آنها بالا است.ما در این مقاله در رابطه با کاربرد ترمیستر چیست صحبت کرده ایم.

مقاومت حرارتی ptc

در مقاومت حرارتی PTC، از مواد نیمه رسانا مانند پلیمرهای رسانا یا سرامیک‌های دانه‌ریز استفاده می‌شود. ساختار اتمی این مواد به گونه‌ای است که در دماهای پایین، حفره‌های زیادی وجود دارند که حاملین بار به راحتی از آنها عبور می‌کنند. با افزایش دما، این حفره‌ها پر شده و عبور جریان دشوارتر می‌شود، در نتیجه مقاومت افزایش می‌یابد.

ویژگی‌های اصلی مقاومت حرارتی PTC:

• رابطه مستقیم بین دما و مقاومت: با افزایش دما، مقاومت PTC به طور پیوسته افزایش می‌یابد.
• غیر خطی بودن منحنی مقاومت-دما: این منحنی در محدوده دمایی خاصی خطی است، اما در دماهای پایین و بالا از خطی بودن خارج می‌شود.
• سرعت پاسخ دهی پایین: PTC ها در مقایسه با ترمیستورهای NTC، سرعت پاسخ دهی کمتری دارند.
• مصرف توان پایین: PTC ها به دلیل جریان کم، مصرف توان پایینی دارند.

انواع سنسور دما PTC یا پی تی سی

ترمیستورهای PTC بر اساس نوع عملکرد و شکل منحنی مقاومت-دما به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند:

1. ترمیستور PTC خطی:

ترمیستور PTC خطی نوعی ترمیستور است که رابطه بین مقاومت و دما در آن خطی است. به عبارت دیگر، با افزایش دما، مقاومت الکتریکی آن به طور خطی افزایش می‌یابد.منحنی مقاومت-دما در ترمیستور PTC خطی، خطی است. این منحنی به صورت شیب ثابت در محدوده دمایی خاصی است.

2. ترمیستور PTC غیرخطی:

ترمیستور PTC غیرخطی نوعی ترمیستور PTC است که رابطه بین مقاومت و دما در آن غیرخطی است. به عبارت دیگر، با افزایش دما، مقاومت الکتریکی ترمیستور به طور غیرخطی افزایش می‌یابد.منحنی مقاومت-دما در ترمیستور PTC غیرخطی، غیرخطی است. این منحنی معمولاً به صورت لگاریتمی یا توانی است.

3.ترمیستور سیلیکونی

ترمیستور سیلیکونی نوعی مقاومت حساس به دما است واولین گروه از ترمیستورها هستند که از سیلیکون ساخته می‌شوند. این نوع ترمیستور به دلیل مزایای متعددی که دارد، در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4. ترمیستور PTC سوئیچینگ:

ترمیستور PTC سوئیچینگ نوعی ترمیستور PTC است که دارای منحنی مقاومت-دما غیرخطی است. این نوع ترمیستور در دمای بحرانی مشخصی، به طور ناگهانی مقاومت خود را افزایش می‌دهد.به عبارت دیگر زمانی که ترمیستور گرم می شود،دمای آن افزایش یافته و در نتیجه مقدار مقاومت آن تا رسیدن به دمای بحرانی کاهش می یابد.برعکس زمانی که دمای به دما بحرانی برسد ، مقاومت آن نیز بطور ناگهانی افزایش پیدا می کند.همچنین موقعی که دمای آن از دمای بحرانی عبور کند،مقاومت آن در سطح بالایی ثابت می‌ماند.

برای آشنایی با انواع ترمیستور کلیک کنید

عملکرد سنسوردما ptc

ترمیستور PTC از مواد نیمه‌رسانا مانند پلیمرهای رسانا یا سرامیک‌های دانه‌ریز ساخته می‌شود. این مواد در حالت عادی، حفره‌های آزاد کمی دارند و مقاومت الکتریکی آنها بالا است. با افزایش دما، حفره‌های آزاد بیشتری در مواد نیمه‌رسانا ایجاد می‌شود. این امر باعث کاهش مقاومت الکتریکی ترمیستور می‌شود.در دمای بحرانی، ساختار مواد نیمه‌رسانا تغییر می‌کند. این تغییر ساختار باعث افزایش ناگهانی مقاومت الکتریکی ترمیستور می‌شود.

وظیفه ptc چیست؟

محافظت در برابر اضافه جریان: در هنگام روشن شدن ناگهانی دستگاه، جریان زیادی از آن عبور می‌کند که می‌تواند به مدار آسیب برساند. PTC ها در این حالت با افزایش ناگهانی مقاومت خود، جریان را محدود کرده و از مدار محافظت می‌کنند.

راه اندازی موتور: موتورها در هنگام راه اندازی به جریان بالایی نیاز دارند. PTC ها با گرم شدن تدریجی، جریان را به طور آهسته افزایش می‌دهند و از شوک به موتور جلوگیری می‌کنند.

تنظیم دما: PTC ها در هیترها و سیستم‌های گرمایشی به کار می‌روند و با تنظیم خودکار مقاومت، دما را در حد مطلوب نگه می‌دارند.

تاخیر زمانی: از PTC ها می‌توان برای ایجاد تاخیر زمانی در مدار استفاده کرد.تشخیص دما: PTC ها به عنوان سنسور دما نیز کاربرد دارند و می‌توان از آنها برای اندازه‌گیری دما استفاده کرد.

مزایا و معایب ترمیستور PTC

مزایای سنسور ptc:

• ابلیت اطمینان بالا: عمر طولانی و پایداری بالا در برابر شرایط سخت محیطی
• دقت بالا: در مقایسه با سایر ترمیستورها، دقت بالاتری در سنجش دما دارد.
• محدوده دمایی گسترده: در طیف وسیعی از دماها (-55°C تا +300°C) قابل استفاده است.
• حساسیت بالا: به تغییرات دما حساسیت بالایی دارد.
• زمان پاسخگویی سریع: به سرعت به تغییرات دما پاسخ می‌دهد.
• مقاومت در برابر ضربه و لرزش: به دلیل ساختار سیلیکونی، در برابر ضربه و لرزش مقاوم است.
• قیمت مناسب: ارزان‌تر از سایر سنسورهای دما با دقت بالا

معایب سنسورptc:

• دقت محدود: در مقایسه با سنسورهای دما مانند RTD و ترموکوپل، دقت پایین‌تر است.
• غیرخطی بودن: رابطه بین مقاومت و دما غیرخطی است.
• تأثیرپذیری از نویز: به دلیل غیرخطی بودن، تحت تاثیر نویز الکتریکی قرار می‌گیرد.
• نیاز به مدار خطی‌ساز: برای تبدیل سیگنال به ولتاژ خطی

کاربرد مقاومت ptc

• محافظت از مدارها: این نوع در مدارهای الکتریکی به عنوان فیوز حرارتی عمل می‌کند. در صورت افزایش دما، مقاومت ترمیستور افزایش یافته و جریان عبوری از مدار را محدود می‌کند. این امر از آسیب دیدن مدار در برابر گرمای بیش از حد جلوگیری می‌کند.
• کنترل دما: ترمیستور PTC در سیستم‌های کنترل دما مانند اتو، سشوار، بخاری و یخچال استفاده می‌شود. با افزایش دما، مقاومت ترمیستور افزایش یافته و جریان عبوری از المنت گرمایی را کاهش می‌دهد. این امر به حفظ دمای مطلوب در سیستم کمک می‌کند.
• جبران دمایی: ترمیستور PTC در مدارهای الکترونیکی برای جبران اثر دما بر روی سایر اجزا مانند ترانزیستور و دیود استفاده می‌شود.
• سنجش دما: ترمیستور PTC به عنوان سنسور دما در کاربردهای مختلفی مانند پزشکی، صنعتی و کشاورزی استفاده می‌شود.

تفاوت سنسور ntc و ptc

• NTC (ضریب حرارتی منفی): با افزایش دما، مقاومت این سنسورها کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، رابطه معکوس بین دما و مقاومت دارند.
• PTC (ضریب حرارتی مثبت): با افزایش دما، مقاومت این سنسورها افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، رابطه مستقیم بین دما و مقاومت دارند.
• موارد کاربرد:
  • NTC: در اندازه‌گیری دما (مانند ترموستات‌ها، سنسورهای دمای آب)، جبران دمای مدار (مانند مدارهای تقویت‌کننده)، تشخیص جریان (مانند فیوزهای خود تنظیم)
  • PTC: در محافظت مدار (مانند فیوزهای PTC)، گرمایش PTC (مانند هیترهای PTC)، تشخیص نشت مایع (مانند سنسورهای نشت یخچال)
• ساختار:
  • NTC: معمولاً از سرامیک‌های نیمه‌هادی ساخته می‌شوند.
  • PTC: معمولاً از مواد پلیمری یا ترکیبات رسانا ساخته می‌شوند.
• مزایا:
  • NTC: حساسیت بالا، دقت بالا، زمان پاسخ سریع
  • PTC: قیمت پایین، مصرف برق کم، قابلیت تنظیم مجدد
• معایب:
  • NTC: غیرخطی بودن، محدوده دمایی محدود
  • PTC: هیسترزیس بالا، زمان پاسخ کندتر

ما در این مقاله در رابطه به بررسی ترمیستور ntc پرداخته ایم.

نکاتی که در انتخاب سنسور PTC باید به آنها توجه کنید:

1. نوع کاربرد:

• محافظت از مدار: سنسور PTC سوئیچینگ مناسب‌تر است.
• کنترل دما: سنسور PTC خطی یا غیرخطی می‌تواند مناسب باشد.
• جبران دمایی: سنسور PTC خطی با ضریب دمایی مناسب انتخاب کنید.
• سنجش دما: سنسور PTC با دقت و محدوده دمایی مناسب انتخاب کنید.

2. دقت: دقت مورد نظر خود را در سنجش دما مشخص کنید.سنسور PTC با ضریب دمایی مناسب انتخاب کنید.به غیرخطی بودن سنسور PTC توجه کنید.

3. محدوده دمایی: محدوده دمایی مورد نظر خود را مشخص کنید.سنسور PTC با محدوده دمایی مناسب انتخاب کنید.به تأثیر دما بر ضریب دمایی سنسور PTC توجه کنید.

4. توان: توان مورد نیاز برای سنسور PTC را مشخص کنید.سنسور PTC با توان کافی برای تحمل جریان عبوری از مدار انتخاب کنید.

5. قیمت: بودجه خود را برای سنسور PTC تعیین کنید.سنسور PTC با قیمت مناسب و کیفیت مطلوب انتخاب کنید.

6. سایر موارد:

• شکل و اندازه سنسور PTC
• زمان پاسخگویی سنسور PTC
• حساسیت سنسور PTC
• مقاومت در برابر ضربه و لرزش
• تأثیرپذیری از نویز

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: