Vienas iš labiausiai paplitusių tipų temperatūros jutiklių rinkoje yra termistorius, sutrumpinta "termiškai jautrus rezistoriaus" versija. Termistoriai yra labai pigūs ir patikimi davikliai. Termistorius yra pasirinktas temperatūros jutiklis toms taikomosioms programoms, kurioms reikalingas didelis jautrumas ir geras tikslumas. Dėl jų nelinijinio atsako į temperatūrą termostatuose naudojami tik nedideli veikimo temperatūros diapazonai.
Statyba
Termistoriai yra dviejų laidų komponentai, pagaminti iš sukepintų metalų oksidų, kuriuos galima įsigyti keliuose pakuotės tipuose, kad būtų galima naudoti įvairias programas. Labiausiai paplitusi termistoriaus pakuotė yra nedidelis stiklo karoliukas, kurio skersmuo 0,5-5 mm su dviem laidais. Termistoriai taip pat yra ant paviršiaus montuojamų paketų, diskų ir įterpiami į vamzdinius metalinius zondus. Stiklo karoliukų termistoriai yra gana patikimi ir tvirti, dažniausiai nutrūkus du laidų laidus. Tačiau, jei naudojamas didesnis tvirtumo laipsnis, metalo vamzdžių zondo tipo termistoriai užtikrina didesnę apsaugą.
Privalumai
Termistoriai turi keletą privalumų, įskaitant tikslumą, jautrumą, stabilumą, greitą reakcijos laiką, paprastą elektroniką ir mažą kainą. Sąsaja su termistoru gali būti tokia paprasta, kaip ištraukiamas rezistorius ir įtampos matavimas per termistorių. Tačiau termistorių atsakas į temperatūrą yra labai nelinijinis ir dažnai sureguliuojamas į mažą temperatūros diapazoną, kuris riboja jų tikslumą iki mažo lango, nebent būtų naudojamos linearizavimo grandinės arba kiti kompensavimo metodai. Netiesinis atsakas daro termistorius labai jautrius temperatūros pokyčiams. Be to, nedidelis termistoriaus dydis ir masė suteikia jiems mažą šiluminę masę, kuri leidžia termistoriui greitai reaguoti į temperatūros pokyčius.
Elgesys
Termistoriai yra arba neigiami, arba teigiami temperatūros koeficientai (NTC arba PTC). Termistorius su neigiama temperatūros koefi cientu tampa mažesnis varžinis, nes temperatūra didėja, o termistorius su teigiama temperatūros koeficientu padidina pasipriešinimą, kai temperatūra didėja. PTC termorezistoriai dažnai naudojami serijiniu būdu su komponentais, kuriuose esami sprogimai gali pakenkti. Kaip rezistiniai komponentai, kai srovė eina per juos, termistoriai generuoja šilumą, dėl ko pasipriešinimas pasikeičia. Kadangi termistoriai reikalauja, kad veiktų srovės šaltinis arba įtampos šaltinis, savikondelei atsirandantis pasipriešinimo pokytis yra neišvengiama realybė su termistoriais. Daugeliu atvejų pašildymo efektai yra minimalūs, o kompensacija reikalinga tik tada, kai reikalingas didelis tikslumas.
Veiklos režimai
Termistoriai naudojami dviejuose darbo režimuose, negu tipiškas varža, palyginti su temperatūros režimu. Įtampos ir srovės režimu termistorius naudojamas savikontrolei, pastoviai būklei. Šis režimas dažnai naudojamas srauto matuokliams, kai dėl skysčio srauto pasikeitimo per termistorą pasikeičia termistoriaus išskiriama galia, jos atsparumas ir srovė arba įtampa priklausomai nuo to, kaip ji yra varoma. Termistorius taip pat gali būti valdomas per srovę, kai termistorius yra veikiamas srovės. Esant dabartinei temperatūrai, termistorius pasidaro savaime pašildomas, didinant NTC termistoriaus varžą ir apsaugant grandinę nuo aukštos įtampos smailės. Kitu atveju PTC termistorius toje pačioje programoje gali būti naudojamas apsaugoti nuo didelių srovių įtampų.
Programos
Termistoriai turi platų spektrą, o dažniausiai tai yra tiesioginė temperatūros jutiklių ir viršįtampių slopinimo funkcija. NTC ir PTC termistorių charakteristikos gali būti naudojamos, pavyzdžiui:
- Skysčio lygio indikatoriai
- temperatūros kompensacija
- Srauto matavimas
- Dulkių siurbliai
- Šilumos apsauga
- Ampifier Gain Control
- Laiko uždelsimo grandinės
- Terminiai jungikliai
Linearizacija
Dėl netiesinio termistorių atsako dažnai reikalaujama linearizavimo grandinių, kad būtų pasiektas geras tikslumas įvairiose temperatūrose. Netiesinį atsparumą termistoriaus temperatūrai duoda lygtys Steinhartas-Hartas, kuris užtikrina gerą atsparumą temperatūros kreivės tinkajam. Tačiau nelinijinis pranašumas praktiškai nėra taikomas, nebent naudojamas didelio raiškos skaitmeninio konvertavimo analogas. Įdiegus paprastą aparatinę linearizaciją lygiagretės, serijos ar lygiagrečiosios ir serijos pasipriešinimo termistoriui, gerokai padidėja termistoriaus atsako tiesiškumas ir praplėstas termistoriaus darbo temperatūros langas tam tikru tikslumu. Linearizacijos grandinėse naudojamos atsparumo vertės turi būti parinktos taip, kad centrinis temperatūros langas būtų maksimaliai veiksmingas.