Zapamiętaj podstawowe informacje o termistorach

Termistory

Co to jest termistor i jak działa?

Termistor to rodzaj rezystora, którego rezystancja jest silnie zależna od temperatury. Jest to termometr oporowy, który służy do pomiaru temperatury w różnych zastosowaniach, w tym w diagnostyce medycznej. Termin termistor pochodzi od słów „termiczny” i „rezystor” i odnosi się do rezystora, którego rezystancja zmienia się gwałtownie w znany sposób wraz ze zmianą temperatury. Termistory NTC to rezystory o ujemnym współczynniku temperaturowym, co oznacza, że rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. Ta właściwość czyni je przydatnymi w zastosowaniach związanych z wykrywaniem temperatury.

Termistory są powszechnie stosowane w diagnostyce medycznej do pomiaru temperatury ciała. Obrazowanie termowizyjne powierzchni ciała pozwala wykryć drobne zmiany w leżących u ich podstaw tkankach, wskazując na schorzenia neurologiczne i naczyniowe. Czujniki termistorowe są również używane do monitorowania odczynników, komór, obudów i temperatury otoczenia i środowiska psychicznego. W badaniu przeprowadzonym w celu zdiagnozowania zapalenia wątroby do pomiaru temperatury ciała pacjentów zastosowano metodę uczenia maszynowego z wykorzystaniem termistorów. Dokładność termistorów w pomiarze temperatury czyni je cennym narzędziem w diagnostyce medycznej.

Termistory mają zalety i ograniczenia w ich użyciu. Główną zaletą termistorów jest ich zdolność do zapewnienia ogromnej zmiany wartości rezystancji w przypadku zmiany temperatury, co zapewnia bardziej czuły i dokładny pomiar. Są także bardziej czułe niż inne czujniki temperatury i dobrze działają w małym zakresie temperatur. Jednak główną wadą termistorów jest to, że zależność między rezystancją a temperaturą jest nieliniowa i poważna. Ta niespójność może prowadzić do dryfu i rozkalibrowania, czyniąc je niestabilnymi w czasie. Pomimo tych ograniczeń dokładność i czułość termistorów czyni je cennym narzędziem w różnych zastosowaniach, w tym w diagnostyce medycznej.

Korzyści i ograniczenia czujników NTC

Korzyści: 

1. Dokładność: Termistory zapewniają wysoką dokładność pomiaru temperatury, dzięki czemu nadają się do zastosowań precyzyjnych.

2. Wszechstronność: można je stosować w szerokim zakresie środowisk i zastosowań, w tym w motoryzacji, urządzeniach medycznych i procesach przemysłowych.

Ograniczenia:

1. Nieliniowość: Termistory mają nieliniową reakcję na zmiany temperatury, co może skomplikować kalibrację i interpretację pomiarów.

2. Ograniczony zakres temperatur: Niektóre termistory mają ograniczony zakres temperatur w porównaniu do innych czujników temperatury, co może ograniczać ich użycie w ekstremalnych warunkach.

Rozwiązania:

1. Techniki linearyzacji: Stosowanie technik linearyzacji lub wyspecjalizowanych obwodów kondycjonowania sygnału może pomóc złagodzić problem nieliniowości.

2. Zastosowanie w połączeniu z innymi czujnikami: Połączenie termistorów z innymi czujnikami temperatury może rozszerzyć ogólny zakres temperatur i poprawić dokładność w szerszym zakresie warunków.

Podsumowanie::

Termistory zapewniają wysoką dokładność i wszechstronność pomiaru temperatury, ale ich nieliniowość i ograniczony zakres temperatur mogą stanowić wyzwanie. Stosowanie technik linearyzacji i używanie ich w połączeniu z innymi czujnikami może pomóc w rozwiązaniu tych ograniczeń i zwiększeniu ich skuteczności w różnych zastosowaniach.

Reasumując:

Termistory to urządzenia mierzące zmiany temperatury poprzez wykrywanie zmian oporu elektrycznego. Znajdują szerokie zastosowanie w diagnostyce medycznej, zwłaszcza w monitorowaniu temperatury ciała. Do zalet termistorów zalicza się ich dokładność, czułość i łatwość użycia. Mają jednak również ograniczenia, takie jak brak możliwości pomiaru zmian temperatury w głębokich tkankach. Pomimo swoich ograniczeń termistory pozostają ważnym narzędziem w diagnostyce medycznej i badaniach.

Pamiętaj! Czujniki temperatury NTC są powszechnie używane w sterowaniu urządzeniami w gospodarstwie domowym

Sondy NTC są szeroko stosowane w zastosowaniach związanych z wykrywaniem temperatury, szczególnie w zakresie -55°C do 200°C. Od rezystancyjnych czujników temperatury różnią się tym, że są wykonane z materiału ceramicznego lub polimerowego i mają ujemny współczynnik temperaturowy, co oznacza, że ich rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. Czujniki te dostępne są w różnych typach i rozmiarach, m.in. służące do odczytu temperatury wody w zbiornikach CWU lub buforowych, sondy temperatury powietrza lub gazu do termometrów z czasem reakcji poniżej 2 sekund, oraz te stosowane do mrożonek, które można wkręcić bezpośrednio w artykuł spożywczy. Czujniki NTC dostępne są także w wersji wzmocnionej, z zakresem pomiarowym od -50 do +125°C i dokładnością do ±0,2°C, dzięki krótkiemu czasowi reakcji. Ponadto istnieje różnorodna kolekcja sond NTC z różnymi czujnikami, takimi jak NTC 30, NTC 110 i czujniki 10 KΩ, każdy o różnych wymiarach i długościach kabli od 1 m do 1,5 m. Te różnice czynią je bardzo uniwersalnymi i odpowiednimi do różnych zastosowań związanych z wykrywaniem temperatury.