시장에 나와있는 가장 일반적인 온도 센서 중 하나는 서미스터이며 "감온 저항기"의 단축 버전입니다. 서미스터는 매우 견고하고 견고한 저비용 센서입니다. 서미스터는 높은 감도와 높은 정확도가 요구되는 애플리케이션에 적합한 온도 센서입니다. 서미스터는 온도에 대한 비선형 응답으로 인해 작은 작동 온도 범위로 제한됩니다.
구성
서미스터는 소결 금속 산화물로 제조 된 두 개의 와이어 구성 요소로 여러 가지 패키지 유형으로 제공되어 다양한 용도를 지원합니다. 가장 보편적 인 써미스터 패키지는 직경이 0.5 ~ 5mm이고 두 개의 와이어가있는 작은 유리 비드입니다. 서미스터는 또한 표면 실장 형 패키지, 디스크 및 튜브형 금속 프로브에 내장되어 있습니다. 유리 비드 서미스터는 매우 견고하고 견고하며 가장 일반적인 고장 모드는 두 개의 리드 와이어에 대한 손상입니다. 그러나 더 높은 수준의 내구성이 요구되는 어플리케이션의 경우 금속 튜브 프로브 스타일 서미스터가보다 우수한 보호 기능을 제공합니다.
은혜
서미스터에는 정확도, 감도, 안정성, 빠른 응답 시간, 간단한 전자 장치 및 저렴한 비용 등 여러 가지 장점이 있습니다. 서미스터와 인터페이스하는 회로는 풀업 저항만큼 간단하고 서미스터의 전압을 측정 할 수 있습니다. 그러나 온도에 대한 서미스터의 반응은 매우 비선형 적이며 선형화 회로 나 다른 보상 기법을 사용하지 않는 한 작은 온도 범위로 정밀도를 제한하는 경우가 종종 있습니다. 비선형 응답은 서미스터를 온도 변화에 매우 민감하게 만듭니다. 또한 서미스터의 크기와 질량이 작기 때문에 서미스터가 온도 변화에 신속하게 반응 할 수 있도록 열 질량이 적습니다.
행동
서미스터는 음수 또는 양의 온도 계수 (NTC 또는 PTC)를 사용할 수 있습니다. 음의 온도 계수를 갖는 서미스터는 온도가 증가함에 따라 저항이 작아지는 반면, 온도 계수가 양의 서미스터는 온도가 증가함에 따라 저항이 증가한다. PTC 서미스터는 전류 서지로 인해 부품이 손상 될 수있는 부품과 직렬로 사용됩니다. 저항성 부품으로 전류가 흐를 때 서미스터는 열을 발생시켜 저항의 변화를 일으 킵니다. 서미스터는 전류 소스 또는 전압 소스가 작동해야하므로자가 저항에 의한 저항 변화는 서미스터의 경우 필연적 인 현실입니다. 대부분의 경우 자체 발열 효과는 미미하며 보정은 높은 정확도가 필요한 경우에만 필요합니다.
작동 모드
서미스터는 일반적인 저항 대 온도 모드 이상의 두 가지 동작 모드로 사용됩니다. 전압 대 전류 모드는 자체 발열, 정상 상태 조건에서 서미스터를 사용합니다. 이 모드는 서미스터를 가로 지르는 유체 흐름의 변화가 서미스터에 의해 소비되는 전력의 변화, 저항 및 구동 방식에 따른 전류 또는 전압을 유발하는 유량계에 종종 사용됩니다. 서미스터는 서미스터에 전류가 흐르는 전류 - 시간 모드로 작동 될 수 있습니다. 전류는 서미스터를 자체 발열시켜 NTC 서미스터의 경우 저항을 증가시키고 회로를 고전압 스파이크로부터 보호합니다. 또는 동일한 애플리케이션의 PTC 서미스터를 사용하여 고전류 서지로부터 보호 할 수 있습니다.
응용 분야
서미스터는 넓은 범위의 애플리케이션을 보유하고 있으며 가장 일반적인 것이 직접 온도 감지 및 서지 억제입니다. NTC 및 PTC 서미스터의 특징은 다음과 같은 애플리케이션에 적합합니다.
- 액체 레벨 표시기
- 온도 보상
- 유량 측정
- 진공 게이지
- 열 보호
- 증폭기 이득 제어
- 시간 지연 회로
- 열 스위치
선형화
서미스터의 비선형 응답으로 인해 선형화 회로는 종종 다양한 온도 범위에서 우수한 정확도를 제공해야합니다. 서미스터의 온도에 대한 비선형 저항 응답은 Steinhart-Hart 방정식에 의해 주어지며 온도 곡선 적합성에 대한 좋은 저항력을 제공합니다. 그러나 고선명 아날로그 - 디지털 변환을 사용하지 않는 한 비선형 성질로 인해 정확도가 떨어집니다. 서미스터를 사용하여 병렬, 직렬 또는 병렬 및 직렬 저항의 간단한 하드웨어 선형화를 구현하면 서미스터 응답의 선형성이 크게 향상되고 서미스터의 작동 온도 범위가 어느 정도의 정확성으로 확장됩니다. 선형화 회로에 사용되는 저항 값은 최대 효율을 위해 온도 창을 중심으로 선택해야합니다.
