Датчики температуры: свойства и применение

Основным элементом датчика температуры является терморезистор – полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры среды, куда он помещен. Терморезисторы (термисторы) имеют два типа – PTC и NTC. У позисторов (PTC) сопротивление растет вместе с температурой, у термисторов (NTC) оно снижается при температурном росте. Термодатчики – это недорогие приборы. Есть устройства, выпускающиеся в герметичном корпусе, способном выдерживать агрессивные среды.

Особенности позисторов

Температурный коэффициент PTC термистор имеет положительный. Прибор называют термистором с положительным ТКС или PTC резистором. Его используют в качестве датчика температуры и нагревателя. Если на резистор подать высокое напряжение, он начнет нагреваться, при этом сопротивление тоже будет расти.

Если элемент нагревается под действием окружающей среды, то он уже выполняет функции датчика. Выпускается PTC резистор в форме шайб, имеющих оболочку из эмали. Различаются датчики прямого и косвенного нагрева.

Применение позисторов

Терморезисторы являются точными приборами, поэтому сфера их применения достаточно широка:

• защита трансформатора от перегрева;
• пусковое устройство электромотора;
• в качестве терморегулятора для электронагревательных устройств.

Особенности термисторов

NTC термистор имеет минусовой температурный коэффициент. Во время нагревания резистора его сопротивление снижается. Приборы имеют нелинейные характеристики – при температурном изменении сопротивление меняется неравномерно.

Покрытые керамикой резисторы имеют форму цилиндриков или бусинок. Их недостатком является невозможность создать два прибора со схожими свойствами – они показывают разные характеристики. Это ведет к тому, что при замене требуется калибровка. Срок службы у резисторов довольно ограниченный. Наибольшее значение рабочей температуры датчика – не более 300 градусов.

Применение термисторов

NTC резистор применяют:

• в ПК и мобильных устройствах в качестве датчиков температуры компонентов;
• в качестве элемента защиты в блоках питания электронных устройств;
• в оргтехнике – лазерные принтеры, факсы;
• для экструдеров в 3D-принтерах;
• в холодильниках;
• в климатических установках;
• в стиральных машинах.

Принцип действия терморезисторов

Терморезисторы разделяются на контактные и бесконтактные элементы. К контактным относятся термопары, термодатчики, биметаллические устройства. Работа бесконтактных датчиков основана на инфракрасном излучении. Терморезисторы могут работать в широком температурном диапазоне, в зависимости от назначения.