NTC Termistor Sıcaklık Probu

Bir NTC termistor sıcaklık probu sıcaklığı, ısındıkça direnci düşen bir yarı iletken elemanla ölçer. Bu davranış, proses RTD’lerinde kullanılan platin elemanların tersidir ve bu ailenin bir Pt işaretiyle değil kendi rakam çiftiyle belirtilmesinin nedeni de budur: bir referans sıcaklığındaki direnç ve direncin aralık boyunca ne dikliğe değiştiğini tanımlayan B sabiti.

Bu sayfadaki üretim, 25 °C’de nominal 10 kΩ ve B25/50 değeri 3950 K olan 10K varyantıdır; ikisi de ±%1 toleranstadır. Algılama elemanı, 5×25 mm bir 304 paslanmaz çelik probun içindedir ve prob, kablolar üzerinden XH-2P fiş klemenslere çıkarılır; böylece bir klemens blokuna indirilmek yerine doğrudan bir kontrol kartına veya bir veri toplama modülüne takılabilir.

25 °C direnci ile B sabiti toleranslı verildiği için, bir kontrol kartının sinyali doğrusallaştırmak için ihtiyaç duyduğu iki rakam nominal değil belirtilmiş olur. Termostatlı bir cihazda bir set değerini izleyen bir prob ile yalnızca onun yakınında kontak değiştiren bir prob arasındaki pratik fark budur.

Bir NTC termistor sensör nasıl çalışır

Termistör, taşıyıcı yoğunluğu sıcaklıkla değişen bir yarı iletkenidir ve negatif sıcaklık katsayılı bir elemanda direnç, eleman ısındıkça düşer. Değişim metal bir elemana kıyasla diktir; hem üstünlüklerinin hem sınırlarının kaynağı da budur. Oda sıcaklığı çevresindeki dar bir açıklıkta termistör, küçük bir sıcaklık değişimine karşılık büyük bir direnç değişimi üretir, böylece basit bir devre ince bir artımı ayırt edebilir. Aynı eğri geniş bir açıklıkta güçlü biçimde doğrusal olmayan hale gelir, dolayısıyla okuma belirli bir elemana göre doğrusallaştırılmalıdır; R25 ile B çiftinin tarif ettiği şey tam olarak budur.

Bu yüzden aynı nominal dirence sahip iki prob birbirinin yerine geçmez. Farklı B sabitleri olan iki 10 kΩ eleman farklı eğrileri izler ve biri için doğrusallaştırılmış bir kart, ikisi 25 °C’de anlaşıyor olsa bile aralık boyunca diğerinden saparak okur. Burada tedarik edilen materyal B değerini yalnızca 10K üretimi için veriyor ve diğer direnç seçeneklerini onsuz bırakıyor; dolayısıyla o seçenekler, referans direnci farklı olan aynı cihaz sayılmaz.

Prob gövdesi ve ortamla temas biçimi, elemanın gerçekte ne gördüğünü belirler. Paslanmaz bir kılıf elemana mekanik koruma ve tanımlı bir termal yol verir; karıştırılmış suda ölçülen 3 saniyelik termal zaman sabiti, yarı iletkenin değil bu montajın bir özelliğidir: kılıf çapı ve et kalınlığı ile elemanın içeride ne kadar sıkı oturduğu, eleman tipinden daha çok belirler. Aynı prob durgun havada daha yavaş bir cihazdır ve materyal, sabiti karıştırılmış suda ölçerek bunu kendisi söylüyor.

İzlenmesi gereken ikinci etki öz ısınmadır. 3,6 mW/°C dağıtım sabiti, durgun havada algılama gövdesini 1 °C ısıtan güçtür ve 256 mW’lik maksimum güç bir çalışma rakamı değil bir bozulma sınırıdır. Tasarım kararı ikisinin arasında verilir: sıcaklığı ayırt edecek kadar uyarım akımı, elemanı kendi ısıtmayacak kadar azı. Isının yavaş bıraktığı durgun havada bu tavan, bir sıvıda olduğundan çok daha aşağıdadır.

Doğru NTC prob nasıl seçilir

Neyi sürdüreceğinden başlayın. Bir termostat, bir koruma kesmesi ve bir sıcaklık göstergesi aynı probdan farklı şeyler ister; bir kartın bu probu kullanıp kullanamayacağını belirleyen iki rakam 25 °C’deki direnç ile B sabitidir. Bir kart zaten bir rakam çifti için kurulmuşsa, direnç değerini ya da B değerini değiştirmek görüntülenen sıcaklığı değiştirir; dolayısıyla prob aynı nominal değere göre değil, girişe göre eşleştirilmelidir.

Ardından sıcaklık açıklığı gelir. Tedarik edilen materyaldeki iki aralık uzlaşmıyor ve ayrımı materyalin kendisi işaret ettiği için, sıcak bir uygulama teyit edilene kadar alt rakama göre mühendislenmelidir. Bir aralığın tepesine yakın seçilen probda, elemanın toleransına ve ortam sıcaklığı ile eleman sıcaklığı arasındaki farka pay kalmaz.

Sonra mekanik uyum. Standart prob 5×25 mm’dir ve materyal başka ölçüler de sunuyor, ama prob boyutu yalnızca bir montaj sorusu değildir: büyük bir kılıf daha yavaş tepki verir, küçük olan ise büyüğünün giremediği yere girer. Prob bir yüzeye bastırıldığında, daldırıldığında olduğu kadar temas alanı ve sıkıştırma kuvveti okumayı belirler.

Sonunda bağlantı. XH-2P fiş, karşılığı olan bir kart başlığına uyar. Mesafe uzunsa ya da ortam nemliyse kablo uzunluğu ve yalıtımı kararlaştırılmalıdır; ikisi de tedarik edilen materyalde yoktur.

Sınırlar ve teyit edilecek noktalar

İlk sınır eleman familyasının kendisidir. Bu bir termistördür, bir platin RTD değil; dolayısıyla bir PT100 girişinin yerine geçemez ve belgelenmiş, izlenebilir bir sıcaklığın istendiği yerde bir R-T tablosu ile bir kalibrasyon kaydı olmadan kullanılamaz. Prosesin sıcaklığının bir standarda geri götürülebilmesi gerekiyorsa kullanılacak familya platin familyasıdır ve bu prob onun denk bir alternatifi değildir.

İkincisi, tedarik edilen materyalde bir direnç-sıcaklık tablosu verilmemesidir. R25 ile B çifti eğriyi tarif eder, ama bir kontrol kartı normalde iki rakama göre değil bir tabloya göre doğrusallaştırılır; güvenilirlik testlerinin birçoğu da direnç üzerinde izin verilen bir sapma olarak verildiğinden, o tablo olmadan bunlar bir sıcaklık hatasına çevrilemez.

Üçüncüsü, materyal bir koruma sınıfı derecesi, bir kablo uzunluğu, bir kablo sıcaklık derecesi ve bir sertifika vermiyor. Bunlar tahmin edilmek yerine bu sayfada bilgi gerekli olarak yayımlandı. Dielektrik dayanımı ile yalıtım direnci değerleri suda ölçülmüştür; bu, kablo montajının elektriksel izolasyonundan söz eder, ama probun ne kadar süre daldırılmış kalabileceğini ya da hangi ortamlarda kalacağını söylemez.

Son olarak tanımlama açıktır. Ürün tedarik edilen materyalde bir model işareti taşımadığı için, bir sipariş verildiğinde direnç değeri, B değeri, prob ölçüleri, kablo uzunluğu ve uç biçiminin bir koda değil bu kalemlerin kendisine göre belirtilmesi gerekir.