ترمیستور چیست و چه کاربردی دارد؟

ترمیستور چیست؟ کارکرد آن چگونه است و در چه زمینه‌هایی کاربرد دارد؟

در این مقاله، قصد داریم به انواع ترمیستورها بپردازیم و بررسی کنیم که کاربردهای ترمیستور چیست. پس اگر به دنیای الکترونیک و سنسورها علاقه‌مند هستید یا برای عیب‌یابی و تعمیر یخچال و سایر لوازم خانگی مجهز به ترمیستور، نیاز به کسب اطلاعات بیشتر در مورد این قطعه دارید، با ما همراه باشید.

تاریخچه تولید ترمیستور 

قبل از اینکه بدانید که ترميستور چيست، آشنایی با تاریخچه این قطعه خالی از لطف نیست. مایکل فارادی، دانشمند انگلیسی، اولین بار مفهوم ترمیستور را در سال 1833 کشف کرد. آقای فارادی از طریق تحقیقات خود متوجه شد که مقاومت سولفید نقره با افزایش دما کاهش می‌یابد.

این کشف در نهایت به تولید تجاری ترمیستورها در دهه 1930 منجر شد. از آن زمان به بعد، فناوری ترميستور بهبود پیدا کرد و مسیر تولید پیشرفته‌تر و دسترسی به مواد با کیفیت بالاترهموار شد.

تصور کنید یک قطعه الکترونیکی کوچک وجود دارد که مثل یک دماسنج بسیار دقیق، تغییرات کوچک دما را حس می‌کند. این قطعه جادویی نه‌تنها دما را اندازه می‌گیرد؛ بلکه می‌تواند بر اساس تغییرات دما، رفتار مدار الکترونیکی را تغییر دهد.

این قطعه الکترونیکی شگفت‌انگیز چیزی نیست جز ترمیستور. در واقع ترمیستورها، قطعاتی کوچکی هستند که مقاومت الکتریکی‌شان با تغییر دما به شدت تغییر می‌کند.

این ویژگی منحصربه‌فرد، ترمیستورها را به ابزاری بسیار کاربردی در صنایع مختلف تبدیل کرده است. ترمیستورها از کنترل دمای یخچال و فریزر گرفته تا محافظت از دستگاه‌های الکترونیکی در برابر گرم شدن بیش از حد، نقش مهمی ایفا می‌کنند.

ترمیستور چیست و چگونه عمل می‌کند؟

ترمیستور یک نیمه‌‌رسانا است که نسبت به مواد رسانا، مقاومت کمتری دارد و به‌عنوان یک مقاومت نسبت به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهد. کلمه ترمیستور از دو کلمه حرارتی (Thermal) و مقاومت (Resistor) گرفته شده است. بنابراین، ترمیستور به مقاومت‌هایی حساس به دما اشاره دارد که به‌عنوان سنسورهای دقیق و موثر برای اندازه‌گیری دما عمل می‌کنند.

ترمیستور نوعی عنصر الکتریکی است که با تغییر دما، تغییر در مقاومت الکتریکی را نشان می‌دهد. ترمیستورها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که به تغییرات دما بسیار حساس هستند و به‌طور معمول در انواع تجهیزات و سیستم‌های الکترونیکی برای کنترل دما استفاده می‌شوند.

مقاومت ترمیستور به ماده‌ای که از آن ساخته شده است، بستگی دارد. مواد تشکیل‌دهنده این قطعه شامل اکسیدهای فلزی، مواد چسبنده و پایدارکننده‌ها است که به شکل ورقه‌هایی فشرده و به تراشه‌هایی برش داده می‌شوند. بنابراین، ترمیستورها به‌عنوان یک سیستم ارزان، دقیق و پویا برای اندازه‌گیری دما عمل می‌کنند.

ترمیستورها برای نظارت بر دمای اطراف یک دستگاه استفاده می‌شوند. دماهایی که توسط ترمیستورها تشخیص داده می‌شوند بر تجهیزات تاثیر می‌گذارند و برای مشاهده دما و قطع بار اضافی به کار می‌روند. ترمیستورها را می‌توان در مدارها، تجهیزات و دستگاه‌های مختلف نصب کرد و به‌عنوان یک سیستم کم‌هزینه برای نظارت بر دما از آن بهره گرفت.

محاسبه رایگان هزینه نصب و تعمیر یخچال!

انواع ترمیستور

به‌طورکلی، دو نوع ترمیستور بر اساس ویژگی‌های آن‌ها وجود دارد که شامل ترمیستورهای با ضریب دمای منفی (NTC) و ترمیستورهای با ضریب دمای مثبت (PTC) هستند.

این دو نوع ترمیستور رفتار متفاوتی در پاسخ به تغییرات دما نشان می‌دهند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند. معمولا بین ترمیستورهای NTC وPTC ، ترمیستورهای NTC ترجیح داده می‌شوند.

بیشتر بخوانید:  معرفی 6 علت یخ زدن لوله کمپرسور یخچال به همراه راه‌حل رفع آن

1. ترمیستورهای با ضریب دمای منفی (NTC)

ترمیستورهای NTC با افزایش دما، کاهش مقاومت الکتریکی را نشان می‌دهند. به این معنی که با افزایش دما، مقاومت آن‌ها به سرعت کاهش می‌یابد. این نوع ترمیستورها رایج‌تر هستند و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربردهای ترمیستورهای NTC شامل موارد زیر است:

• اندازه‌گیری و کنترل دما در دستگاه‌های الکترونیکی و لوازم خانگی؛
• حفاظت حرارتی در مدارها برای جلوگیری از گرمای بیش از حد؛
• جبران دما در قطعات الکترونیکی و حسگرها؛
• سیستم‌های کنترل آب و هوای داخلی و سیستم‌های HVAC؛
• نظارت بر دمای موتور در سیستم‌های خودرویی.

2. ترمیستورهای با ضریب دمای مثبت (PTC)

ترمیستورهای PTC با افزایش دما، افزایش مقاومت الکتریکی را نشان می‌دهند. برخلاف ترمیستورهای NTC، مقاومت ترمیستورهای PTC به سرعت در یک آستانه دمای مشخص افزایش می‌یابد.

این رفتار خاص آن‌ها را برای کاربردهای ویژه مناسب می‌سازد. برخی از کاربردهای ترمیستورهای PTC شامل موارد زیر است:

• حفاظت در برابر جریان بیش از حد در مدارها و دستگاه‌ها؛
• گرم‌کن‌های خودتنظیم؛
• وسایل راه‌انداز موتور.

کاربرد ترمیستور چیست؟

کاربردهای ترمیستور بسیار متنوع است و به دلیل حساسیت بالای آن به تغییرات دما در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای ترمیستور عبارتند از:

• اندازه‌گیری و کنترل دما: ترمیستورها به طور گسترده در دستگاه‌های الکترونیکی و لوازم خانگی مانند یخچال‌ها، فرها و سیستم‌های گرمایش و سرمایش برای اندازه‌گیری و کنترل دقیق دما استفاده می‌شوند.
• جلوگیری از داغ شدن بیش از حد: ترمیستورها در مدارهای الکترونیکی برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد قطعات الکترونیکی و سیستم‌ها به کار می‌روند. آن‌ها می‌توانند با تشخیص افزایش دما، جریان مدار را قطع کنند.
• جبران دما: ترمیستورها در تجهیزات الکترونیکی مانند مدارهای ترانزیستوری و سنسورها، برای جبران تغییرات دما و حفظ عملکرد پایدار استفاده می‌شوند.
• حفاظت در برابر جریان بیش از حد: ترمیستورها به عنوان یک محافظ برای جلوگیری از جریان بیش از حد در مدارها به کار می‌روند. زمانی که جریان از حد مشخصی بالاتر رود، ترمیستور با افزایش مقاومت، جریان را محدود می‌کند.
• سیستم‌های خودکارHVAC : ترمیستورها در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) برای کنترل دمای هوا و اطمینان از کارایی انرژی و راحتی در محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند.
• کاربردهای خودرو: در خودروها، ترمیستورها برای نظارت بر دمای موتور، سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند تا از عملکرد بهینه خودرو اطمینان حاصل شود.
• تجهیزات پزشکی: ترمیستورها در دستگاه‌های پزشکی مانند تب‌سنج‌ها و تجهیزات مانیتورینگ دما برای اندازه‌گیری دقیق دمای بدن بیماران به کار می‌روند.
• مبدل‌های حرارتی: در صنایعی که به تبادل حرارت نیاز است، از ترمیستورها برای نظارت و کنترل دمای مایع‌ها و گازها در فرایندهای گرمایش و سرمایش استفاده می‌شود.

این ویژگی‌ها ترمیستور را به یک جزء اساسی در بسیاری از صنایع تبدیل کرده‌اند. همان‌طورکه گفته شد یکی از کاربردهای این قطعه اندازه‌گیری و کنترل دما در لوازم خانگی از جمله یخچال است. در بخش بعدی به این موضوع مهم می‌پردازیم.

ترمیستور در یخچال چه کاربردی دارد؟

ترمیستور یکی از اجزای کلیدی برای کنترل دما و بهینه‌سازی عملکرد سیستم سرمایشی است. کاربردهای اصلی ترمیستور در یخچال شامل موارد زیر می‌شود:

• اندازه‌گیری و کنترل دما: ترمیستور به عنوان سنسور دما در یخچال نصب می‌شود و دمای داخلی یخچال و فریزر را به طور مداوم اندازه‌گیری می‌کند. این اطلاعات به برد کنترل یخچال منتقل می‌شود تا بتواند بر اساس نیاز، کمپرسور و فن‌ها را روشن یا خاموش کند.
• تنظیم خودکار دما: ترمیستور با اندازه‌گیری دقیق دما کمک می‌کند تا دمای داخل یخچال همیشه در محدوده بهینه باقی بماند. اگر دما بیش از حد گرم شود، ترمیستور به سیستم هشدار می‌دهد و کمپرسور شروع به کار می‌کند تا دما کاهش یابد. بالعکس، اگر دما بیش از حد سرد شود، کمپرسور خاموش می‌شود تا از یخ‌زدگی مواد غذایی جلوگیری شود.
• صرفه‌جویی در انرژی: ترمیستور به کمک سیستم کنترل دما باعث می‌شود یخچال فقط در مواقع نیاز کار کند که این موضوع به کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی یخچال کمک می‌کند.
• تشخیص مشکلات دما: اگر ترمیستور دمای غیرعادی را تشخیص دهد، می‌تواند به عنوان یک سیستم هشدار عمل کند و کاربر را از مشکل مطلع کند.
• کنترل برفک‌زدایی (دیفراست): در برخی یخچال‌ها، ترمیستور برای کنترل چرخه دیفراست (برفک‌زدایی) استفاده می‌شود. زمانی که سنسور دمایی تشخیص می‌دهد که مقدار یخ روی کویل‌های تبخیرکننده افزایش یافته، سیگنالی به سیستم دیفراست ارسال می‌کند تا فرآیند برفک‌زدایی را آغاز کند.

به‌طورکلی، ترمیستور نقش حیاتی در بهبود عملکرد، افزایش کارایی انرژی و حفظ طول عمر یخچال دارد.

نصب و تعمیرات تخصصی یخچال با تیم آچاره

جمع‌بندی

در این مقاله به این موضوع پرداختیم که ترمیستور چیست و چه کاربردی دارد و توضیح دادیم که ترمیستور یکی از اجزای مهم و حساس در دستگاه‌های الکترونیکی است که با واکنش به تغییرات دما و تغییر مقاومت الکتریکی به تنظیم و کنترل دقیق دما در تعداد زیادی از کاربردها استفاده می‌شود.

این قطعه با قابلیت دقت بالا و هزینه پایین، در صنایعی همچون لوازم خانگی، سیستم‌های صنعتی، خودروها و تجهیزات پزشکی برای اندازه‌گیری و کنترل دما، حفاظت از مدارها و بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ترمیستورها به دلیل قابلیت واکنش سریع به تغییرات دما و نقش حیاتی‌شان در محافظت و بهبود عملکرد دستگاه‌ها، از اهمیت بالایی در بسیاری از کاربردهای روزمره و صنعتی برخوردارند.

سوالات متداول