آشنایی با سنسور NTC
سنسور NTC یکی از پرکاربردترین سنسورهای اندازهگیری دما در سیستمهای الکترونیکی و لوازم خانگی است. کلمه NTC مخفف عبارت Negative Temperature Coefficient به معنی «ضریب دمایی منفی» میباشد.
در این نوع سنسور با افزایش دما مقدار مقاومت الکتریکی کاهش پیدا میکند و با کاهش دما مقدار مقاومت افزایش مییابد. به همین دلیل میتوان با اندازهگیری مقاومت این قطعه، دمای محیط یا قطعه مورد نظر را با دقت خوبی محاسبه کرد.
سنسورهای NTC معمولاً از مواد نیمهرسانا ساخته میشوند و به دلیل حساسیت بالا نسبت به تغییرات دما، در بسیاری از مدارهای کنترلی و حفاظتی استفاده میشوند. این سنسورها قیمت مناسب، اندازه کوچک و سرعت پاسخدهی بالایی دارند.
نحوه عملکرد سنسور NTC
مقاومت سنسور NTC به صورت غیرخطی با دما تغییر میکند؛ یعنی تغییرات مقاومت در دماهای مختلف یکسان نیست. به همین دلیل در مدارهای الکترونیکی معمولاً از جدول دما–مقاومت یا فرمولهای ریاضی برای محاسبه دقیق دما استفاده میشود.
مقدار نامی سنسور NTC معمولاً در دمای 25 درجه سانتیگراد مشخص میشود. به عنوان مثال:
- NTC 10K → مقاومت سنسور در دمای 25°C تقریباً 10000 اهم است.
- NTC 5K → مقاومت سنسور در دمای 25°C تقریباً 5000 اهم است.
- NTC 3K → مقاومت سنسور در دمای 25°C تقریباً 3000 اهم است.
با افزایش دما، مقاومت این سنسورها بهسرعت کاهش پیدا میکند و این ویژگی باعث میشود بتوان از آنها برای کنترل دمای سیستمها و محافظت از قطعات الکترونیکی استفاده کرد.
کاربرد سنسور NTC در دستگاههای مختلف
- کولرهای گازی اینورتر برای اندازهگیری دمای محیط و اواپراتور
- یخچال و فریزر برای کنترل دمای داخلی و جلوگیری از یخزدگی
- یخچالهای ساید بای ساید برای کنترل دقیق دمای بخشهای مختلف
- ماشین لباسشویی برای اندازهگیری دمای آب
- پکیجهای گرمایشی و آبگرمکنها
- بردهای پاور و منابع تغذیه
- حفاظت دمای هیتسینک در مدارهای قدرت
- مدارهای کنترل دما در تجهیزات صنعتی
در بسیاری از بردهای الکترونیکی، سنسور NTC به یک مدار تقسیم ولتاژ متصل میشود و میکروکنترلر با اندازهگیری ولتاژ ایجادشده، دمای سنسور را محاسبه میکند.
به دلیل سادگی استفاده و قیمت مناسب، سنسورهای NTC یکی از رایجترین روشهای اندازهگیری دما در تجهیزات الکترونیکی خانگی و صنعتی محسوب میشوند.
انتخاب مدل سنسور
محاسبه دما از مقاومت
محاسبه مقاومت از دما
نمودار مشخصه سنسور NTC
جدول دما و مقاومت سنسور
| دمـا °C | مقاومت kΩ |
|---|
توضیحات درباره ولتاژ، جریان، مقاومت و توان (قانون اهم)
ابزار بسیار مهم برای تعمیر یخچال و فریزر وساید اینورتر
در مدارهای الکتریکی چهار کمیت اصلی وجود دارد که تقریباً تمام محاسبات برق بر اساس آنها انجام میشود: ولتاژ (Voltage)، جریان یا آمپر (Current)، مقاومت (Resistance) و توان یا وات (Power). درک رابطه بین این چهار پارامتر برای طراحی مدارهای الکترونیکی، تعمیر دستگاهها و تحلیل عملکرد سیستمهای برقی بسیار مهم است.
ولتاژ (Voltage)
ولتاژ اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه در مدار است و باعث حرکت الکترونها در رسانا میشود. به زبان ساده، ولتاژ همان نیرویی است که جریان برق را در مدار به حرکت درمیآورد. واحد اندازهگیری ولتاژ ولت (Volt) است و معمولاً با حرف V نمایش داده میشود. برای مثال باتری قلمی حدود 1.5 ولت و برق شهری حدود 220 ولت است.
جریان الکتریکی (Current)
جریان مقدار حرکت بارهای الکتریکی در یک رسانا است. وقتی ولتاژ در یک مدار وجود داشته باشد، الکترونها شروع به حرکت میکنند و جریان ایجاد میشود. واحد اندازهگیری جریان آمپر (Ampere) است و با حرف A نمایش داده میشود. هرچه جریان بیشتر باشد، انرژی بیشتری در مدار در حال انتقال است.
مقاومت الکتریکی (Resistance)
مقاومت میزان مخالفت یک ماده در برابر عبور جریان الکتریکی است. هر قطعه الکترونیکی مانند مقاومتها، سیمها یا سنسورها مقدار مشخصی مقاومت دارند که مقدار جریان عبوری را کنترل میکند. واحد مقاومت اهم (Ohm) است و با نماد Ω نمایش داده میشود.
قانون اهم (Ohm's Law)
رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت توسط قانون اهم بیان میشود. این قانون یکی از مهمترین قوانین در الکترونیک است:
V = I × R
در این رابطه:
- V ولتاژ بر حسب ولت
- I جریان بر حسب آمپر
- R مقاومت بر حسب اهم
با استفاده از این رابطه میتوان هر کدام از این سه مقدار را در صورت داشتن دو مقدار دیگر محاسبه کرد.
توان الکتریکی (Power)
توان نشاندهنده مقدار انرژی مصرف شده یا تولید شده در مدار است. توان مشخص میکند که یک دستگاه چه مقدار انرژی الکتریکی را در هر ثانیه مصرف میکند. واحد توان وات (Watt) است و با حرف W نمایش داده میشود.
توان در مدارهای الکتریکی از رابطه زیر به دست میآید:
P = V × I
همچنین با استفاده از قانون اهم میتوان توان را به شکلهای دیگر نیز محاسبه کرد:
- P = I² × R
- P = V² / R
این روابط در طراحی مدارهای الکترونیکی، انتخاب مقاومتها، محاسبه توان مصرفی دستگاهها و جلوگیری از آسیب دیدن قطعات بسیار کاربرد دارند.
در ابزار زیر میتوانید با وارد کردن دو مقدار از میان ولتاژ، جریان، مقاومت یا توان دو مقدار دیگر را به صورت خودکار محاسبه کنید.
تصاویر سمینارهای برگزار شده
