Circuitby Venn

Termistör, Termokupl ve RTD

Yüzeye değerek sıcaklığı ölçen üç temaslı eleman: direnci değişen termistör/RTD ve küçük gerilim üreten termokupl.

Nedir ve nasıl çalışır?

Bunlar bir yüzeye değdirip okuduğun temaslı sıcaklık elemanlarıdır. Termistör, sıcaklık arttıkça direnci değişen küçük bir parçadır; dar bir aralıkta (genelde -40 ile +125°C) çok ucuz ve hassastır (±0,2°C'ye iner) ama yüksek sıcaklıkta duyarlılığını yitirir. RTD (çoğunlukla platin Pt100) aynı mantıkla çalışır, daha doğrusal ve daha kararlıdır, -200 ile +600°C arasını kapsar ama pahalıdır. Termokupl ise iki farklı metalin birleştiği noktada minik bir gerilim üretir; -200 ile +1300°C gibi çok geniş bir aralığı görür, sağlamdır, fakat hassasiyeti daha düşüktür.

Üçünün de çıkışı ham sinyaldir: dirençten ya da milivolt düzeyindeki gerilimden sıcaklığa çevirmek için bir okuma devresi (yükselteç + ADC, çoğu zaman hazır bir yonga) gerekir. Hangisini seçeceğin sıcaklık aralığına ve istediğin hassasiyete bağlıdır: oda-civarı hassas ölçüm için termistör, geniş ve sağlam ölçüm için termokupl, ikisinin arasında kararlı doğruluk için RTD.

Fotoğraflar

Paslanmaz çelik problu sıcaklık sensörü
Tek başınaPaslanmaz çelik problu sıcaklık sensörü

Kendin dene

Sıcaklık: 22 °C-20…120 °C

Sıcaklık sensörü ortamın ısısını ölçer. Kaydıracı oynat; cıva sütunu yükselip alçalır.

Ne zaman tercih edilir, ne zaman edilmez?

Tercih edilir

  • +Oda sıcaklığı civarında ucuz ve hassas ölçüm gerektiğinde (termistör)
  • +Çok geniş ve yüksek sıcaklık aralığı gerektiğinde, fırın/motor/ocak (termokupl)
  • +Geniş aralıkta kararlı ve doğrusal doğruluk şartken (RTD / Pt100)

Tercih edilmez

  • −Hazır bir sayı çıkışı istiyorsan ve okuma devresi kurmak istemiyorsan (IC sensör daha kolay)
  • −Termistörü kendi aralığının dışında, 150°C üstünde zorlamak gerektiğinde
  • −Termokupldan ±0,2°C gibi yüksek hassasiyet beklemek gerektiğinde

Tasarımcıya etkisi

Boyut ve form
Termistör boncuğu ~2–5 mm, problu su geçirmez tip ~6 mm çap × 30–50 mm uzunluk; termokupl ucu ~1–3 mm ama metrelerce kablo sürükler. Kasaya prob geçişi ve kablo yolu bırak.
Yerleşim
Eleman ölçtüğü yüzeye iyice değmeli: termal macun + yay/vida ile bastır. Termokuplun iki teli birleşme noktasına kadar yalıtık kalmalı, aksi halde yanlış nokta okunur.
Güç ihtiyacı
Üçü de neredeyse güç çekmez; ama okuma için bir referans gerekir: termistör ~3.3–5 V'luk küçük bir akımla ölçülür, termokupl soğuk-uç telafili (~1–2 mA) bir yonga ister.
Isı
Okuma devresini kendi ısısı bozmasın: termokupl yongasını sıcak bölgeden uzak, sabit sıcaklıkta tut; uzun problu tipte gövdeyi ölçülen sıcaklığa, devreyi serin tarafa al.

Hangi ürünlerde görürsün?

  • 3B yazıcı sıcak ucu (termistör)
  • Fırın / ocak sıcaklık ölçümü (termokupl)
  • Endüstriyel proses kontrol (Pt100 RTD)
  • Su ısıtıcısı ve kahve makinesi
  • Motor / egzoz sıcaklık takibi

Bileşeni yakından tanı

Gerçek ürünleri incelemek bileşeni tanımanın en iyi yolu: