Probe suhu termistor NTC

Sebuah probe suhu termistor NTC mengukur suhu melalui sebuah elemen semikonduktor yang resistansinya turun ketika menghangat. Perilaku itu adalah kebalikan dari elemen-elemen platinum yang dipakai dalam RTD proses, dan itulah sebabnya keluarga ini ditetapkan oleh pasangan angkanya sendiri dan bukan oleh sebuah penamaan Pt: resistansi pada sebuah suhu acuan, dan konstanta B yang menggambarkan seberapa tajam resistansi berubah di sepanjang rentang.

Versi pada halaman ini adalah varian 10K, dengan resistansi nominal 10 kΩ pada 25 °C dan nilai B25/50 sebesar 3950 K, keduanya dipegang pada ±1 %. Elemen pengindra duduk dalam sebuah probe baja tahan karat 304 berukuran 5×25 mm, dikeluarkan pada kabel-kabel dan ditutup pada terminal colok XH-2P sehingga probe dapat dicolokkan langsung ke sebuah papan kendali atau sebuah modul akuisisi dan bukan didaratkan pada sebuah blok terminal.

Karena resistansi pada 25 °C dan konstanta B keduanya bertoleransi, dua angka yang dibutuhkan sebuah papan kendali untuk mengubah sinyal itu menjadi suhu ditetapkan secara tersurat dan bukan nominal. Itulah perbedaan praktis antara sebuah probe yang melacak sebuah titik setel dalam sebuah perkakas termostatik dan sebuah probe yang sekadar menyakelar di dekatnya.

Cara kerja sensor termistor NTC

Sebuah termistor adalah sebuah semikonduktor yang konsentrasi pembawa muatannya berubah menurut suhu, dan pada sebuah elemen berkofisien suhu negatif resistansinya turun ketika elemen itu menghangat. Perubahan itu tajam dibandingkan sebuah elemen logam, dan itulah sumber kekuatan sekaligus batasnya. Pada sebuah rentang sempit di sekitar suhu ruang, sebuah termistor menghasilkan perubahan resistansi yang besar untuk sebuah perubahan suhu yang kecil, sehingga sebuah rangkaian yang sederhana dapat memisahkan sebuah kenaikan yang halus. Pada sebuah rentang yang lebar, kurva yang sama sangat tidak linear, sehingga nilai bacanya harus ditafsirkan terhadap elemen yang spesifik, dan itulah tepat yang digambarkan pasangan R25 dan B itu.

Itulah sebabnya dua probe dengan resistansi nominal yang sama tidak dapat dipertukarkan. Dua elemen 10 kΩ dengan konstanta B yang berbeda mengikuti kurva yang berbeda, dan sebuah papan yang sudah ditafsirkan menurut yang satu akan membaca melenceng dari yang lain di sepanjang rentang, walaupun keduanya cocok pada 25 °C. Materi yang disediakan di sini menyatakan nilai B hanya untuk versi 10K dan membiarkan opsi-opsi resistansi lainnya tanpa nilai B, sehingga opsi-opsi itu tidak dapat diperlakukan sebagai perangkat yang sama dengan resistansi acuan yang berbeda.

Badan probe dan cara ia bertemu media menentukan apa yang sebenarnya ditangkap elemen itu. Sebuah selubung baja tahan karat memberi elemen itu perlindungan mekanis dan sebuah jalur termal yang tertentu, dan konstanta waktu termal 3 detik yang diukur dalam air yang diaduk adalah sifat dari susunan itu dan bukan dari semikondukturnya sendiri: diameter selubung dan tebal dindingnya, dan seberapa kokoh elemen duduk di dalamnya, berperan lebih besar daripada tipe elemennya. Probe yang sama dalam udara diam adalah perangkat yang lebih lambat, dan materi menyatakan hal itu dengan mengukur konstanta itu dalam air yang diaduk.

Pemanasan sendiri adalah efek kedua yang perlu terus dipantau. Konstanta disipasi 3,6 mW/°C adalah daya yang menaikkan badan penginderaan sebesar 1 °C dalam udara diam, dan daya maksimum 256 mW adalah sebuah batas perusakan dan bukan sebuah angka kerja. Di antara keduanya duduk keputusan rancangannya: cukup arus eksitasi untuk membedakan suhu, dan tidak begitu besar sehingga elemen menghangatkan dirinya sendiri. Dalam udara diam, tempat panas keluar dengan lambat, batas itu jauh lebih rendah daripada di dalam sebuah cairan.

Cara memilih probe NTC yang tepat

Mulailah dari apa yang harus dijalankan oleh nilai baca itu. Sebuah termostat, sebuah pemutus pengaman, dan sebuah tampilan suhu sama-sama memakai probe yang sama tetapi menuntut hal yang berbeda, dan dua angka yang menentukan apakah sebuah papan kendali dapat memakainya adalah resistansi pada 25 °C dan konstanta B. Ketika sebuah papan sudah dibangun untuk satu pasangan, mengubah nilai resistansi maupun nilai B mengubah suhu yang ditampilkan, sehingga probe harus dipadankan dengan masukannya dan bukan dibeli karena nilai nominalnya sama.

Kemudian rentang suhunya. Dua rentang yang dinyatakan dalam materi yang disediakan tidak cocok, dan materi itu sendiri menandai ketidaksesuaian itu, sehingga sebuah aplikasi yang berjalan panas harus direkayasa terhadap angka yang lebih rendah sampai angka itu dikonfirmasi. Sebuah probe yang dipilih dekat puncak sebuah rentang tidak menyisakan margin untuk toleransi pada elemen atau untuk perbedaan antara suhu media dan suhu di elemen.

Kemudian kecocokan mekanisnya. Probe standar adalah 5×25 mm dan materi menawarkan dimensi-dimensi lain untuk dipesan, tetapi ukuran probe bukan hanya soal kecocokan pasang: sebuah selubung yang lebih besar merespons lebih lambat, dan yang lebih kecil menjangkau tempat yang tidak dapat dijangkau yang lebih besar. Ketika probe ditekan pada sebuah permukaan dan bukan direndam, luas kontak dan gaya penjepitnya menentukan bacaan sebanyak elemen itu sendiri.

Terakhir adalah koneksi. Colokan XH-2P cocok dengan sebuah papan yang memiliki colokan sepasangannya. Ketika lintasannya panjang atau lingkungannya basah, panjang kabel dan isolasinya harus ditetapkan, dan tidak satu pun dinyatakan dalam materi yang disediakan.

Keterbatasan dan hal yang perlu dikonfirmasi

Keluarga elemennya adalah keterbatasan pertama. Ini adalah sebuah termistor dan bukan sebuah RTD platinum, sehingga ia tidak dapat dipasangkan pada sebuah masukan PT100 dan tidak dapat dipakai ketika sebuah suhu yang terdokumentasi dan tertelusur dibutuhkan tanpa sebuah tabel R-T dan sebuah catatan kalibrasi. Ketika prosesnya membutuhkan suhu yang dapat dirujuk kembali ke sebuah standar, keluarga platinumlah yang dipakai, dan probe ini bukan padanannya.

Yang kedua, materi yang disediakan tidak memberikan sebuah tabel resistansi-suhu. Pasangan R25 dan B memang menggambarkan kurva itu, tetapi sebuah papan kendali biasanya ditafsirkan terhadap sebuah tabel dan bukan terhadap dua angka, dan beberapa uji keandalan dinyatakan sebagai sebuah drift resistansi yang diizinkan, yang hanya dapat diubah menjadi sebuah galat suhu setelah tabel itu tersedia.

Ketiga, materi tidak menyatakan sebuah peringkat perlindungan masuk, panjang kabel, peringkat suhu kabel, dan sertifikasi. Hal-hal itu diterbitkan pada halaman ini sebagai informasi diperlukan dan bukan diperkirakan. Kuat dielektrik dan resistansi isolasi diukur di dalam air, yang berbicara tentang isolasi listrik dari susunan kabelnya, tetapi angka-angka itu bukan pernyataan tentang berapa lama probe boleh tetap terendam atau di media apa.

Terakhir, identitasnya terbuka. Produk ini tidak membawa penamaan model dalam materi yang disediakan, sehingga ketika sebuah pesanan dilakukan, nilai resistansi, nilai B, dimensi probe, panjang kabel, dan bentuk terminal semuanya perlu dinyatakan dan bukan dikutip sebagai sebuah kode.