TERMİSTÖR

Bir çok maddenin elektriksel direnci sıcaklıkla değişir. Sıcaklığa karşı hassas olan maddeler kullanılarak sıcaklık kontrolü ve sıcaklık ölçümü yapılabilir. Sıcaklık ile direnci değişen elektronik malzemelere; term (sıcaklık) ve rezistör (direnç), kelimelerinin birleşimi olan termistör denir. Termistörler genellikle yarı iletken malzemelerden üretilirler. Termistör yapımında çoğunlukla oksitlenmiş manganez, nikel, bakır veya kobaltın karışımı olan maddeler kullanılır.

Termistörler ikiye ayrılır:

PTC (sıcaklıkla direnci artan termistörler - Positive Temperature Coefficient)

PTC’nin çalışma prensibi; Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci de artan elektronik devre elemanıdır.

PTC’lerin kullanım alanları;

• PTC’ler – 60 °C ile +150 °C arasındaki sıcaklıklarda kararlı bir şekilde çalışabilirler.
• 0.1 °C’ ye kadar duyarlılıkta olanları vardır.
• Daha çok elektrik motorlarını fazla ısınmaya karşı korumak için tasarlanan devrelerde kullanılırlar.
• Ayrıca ısı seviyesini belirli bir değer aralığında tutulması gereken tüm işlemlerde, tüm devrelerde kullanılabilir.

PTC’nin sağlamlık testi; PTC’yi uçlarından ohmmetreye bağladığımızda (termistör bir direnç olduğu için yönüne bakmaya gerek yoktur) ilk olarak oda sıcaklığında PTC’nin üzerinde yazılı olan değeri okumamız gereklidir. Daha sonra mum veya benzeri bir araç ile ısıttığınızda (bu ısıstma işlemini yaparken ateş direk elemanın üzerine tutulmamalıdır, aksi takdirde eleman zarar görebilir.) direnci yükselir ise PTC sağlamdır. Bunun dışında bir durum gerçekleşiyor ise PTC arızalı demektir.

NTC (Sıcaklıkla direnci azalan termistör - Negative Temperature Coefficient)

NTC’nin çalışma prensibi; Bulunduğu ortamın veya temas ettiği yüzeyin sıcaklığı arttıkça elektriksel direnci azalan devre elemanıdır. PTC’lerin tam tersidirler.

NTC’lerin kullanım alanları;

• NTC’ler – 300 C° ile +50 C° arasındaki sıcaklıklarda kararlı bir şekilde çalışabilirler.
• 0.1 C°’ye kadar duyarlılıkta olanları vardır.
• Daha çok elektronik termometrelerde, arabaların radyatörlerinde, amplifikatörlerin çıkış güç katlarında, ısı denetimli havyalarda kullanılırlar.
• PTC’lere göre kullanım alanları daha fazladır.

NTC’nin sağlamlık testi; NTC’yi uçlarından ohmmetreye bağladığınızda ilk olarak oda sıcaklığında NTC’nin üzerinde yazılı değeri okumamız gerekiyor. Daha sonra mum veya benzeri bir araç ile ısıttığımızda direnci azalıyor ise NTC sağlam demektir. Bunun dışında bir durum gerçekleşiyorsa NTC arızalıdır.

Termokupl (Isıl-çift)

Termokuplların çalışma prensibi; Bütün iletkenler ısıtıldıklarında içlerinde bulunan elektronlarda bir hareketlenme meydana gelir. Ancak bu hareketlenme çeşitli iletkenler arasında farklılık gösterebilir. Bu maddenin ayırt edici özelliklerinden biridir. Biz de iletkenlerin bu farklarından yararlanarak sıcaklık ölçümü yapabiliriz.

İki farklı iletkenin birer uçları birbirine kaynak edilip ya da sıkıca birbirine bağlanıp boşta kalan uçlarına hassas bir voltmetre bağlandığında, eğer birleştirdiğimiz ucu ısıtırsak, sıcaklıkla orantılı olarak voltmetrede mV’lar mertebesinde bir DA gerilim elde ederiz. Elde ettiğimiz gerilimin değeri kullandığımız metallerin sıcaklığa verdiği tepki ile orantılıdır.

Termokupllar evresel etkenlerden zarar görmemesi için genelde birleşim noktası bir kılıf içinde bulundurulur.

Ayrıca termokupullar gerilim ürettikleri için aktif transdüserlerdir. PTC ve NTC ise pasif transdüserlerdir. Çıkış gerilimleri çok düşük olduğundan, daha çok çıkışına bir gerilim yükseltici bağlanarak kullanılır. Termokuplun yapımında genellikle bakır, demir, konstantan, platin, mangan, nikel gibi metaller kullanılır.

Termokuplların kullanım alanları; Termokupllar -200 °C ile +2300 °C arasında çalışabildiklerinden endüstride en çok tercih edilen ısı kontrol elemanlarıdır. Genellikle endüstri tesislerindeki yüksek sıcaklıkta çalışan kazanların ısı kontrolünde kullanılır.

Termokuplların sağlamlık testi; Avometre milivolt (örneğin;200mV.) kademesine alınır. Termokuplun uçlarına avometrenin prop uçları sabitlenir. Termokuplun ucu havya yada çakmakla ısıtılır.

Avometrenin ekranında gerilim değişimi olup olmadığı gözlenir. Gerilim değişimi varsa termokupl sağlamdır.

Bir thermocouple iki farklı metalin birleştirilmesiyle oluşturulur. Doğru alaşım seçimi ile ölçülebilir ve kestirilebilir bir sıcaklık-gerilim ilişkisi elde edilir. Thermocouplelarla ilgili en sık yanlış anlaşılan konulardan biri de gerlimin tam olarak nerede oluştuğudur. Çoğu kimse bu gerilimin iki metalin birleşim noktasında var olduğunu düşünür; ancak gerçekte çıkış gerilimi bimetal üzerinde uzunlamasına (sıcaklık değişimi yönünde) oluşur. Thermocouple ların ürettiği gerilim seçilen metallerin cihaz bağlantı noktasında var olan termoelektrik enerjilerinin farkıdır. Bu kestirilebilir gerilim gerçek işlem (Proses) sıcaklığıyla ilişkilendirilebilir.
Bu algılayıcıların geniş bir çalışma aralığı vardır ve yüksek sıcaklık uygulamaları için idealdirler. Soy metal alaşımlarından yapılmış olan thermocoplelar 1700 C a kadar olan sıcaklıkları izleme ve kontrol için kullanılabilirler. T/C lar özellikle minyatür algılayıcı tasarımları için de idealdir. Basit yapıları olumsuz ortam koşullarına (aşırı şok, vibrasyon gibi) dayanıklı olmalarını sağlar. Thermocouplelar sıcaklık değişimlerine ani değişiklik göstermek üzere küçük boyutlarda düzenlenebilirler.
T/Clar pekçok şekil ve boyutta olabilirler. Yalıtimlı en çok kullanılan tiptir
Bu tip bir T/C de tel haline getirilmiş metal alaşımlar yalıtım malzemesiyle kaplanır; bu malzeme thermocouple alaşımları arasında hem fiziksel hem de elektriksel yalıtım sağlar. Yalıtım malzemeleri 1260 Ca kadar olan sıcaklıklarda işlevlerini sürdürebilirler. Termocouplelar kısa dönemli ölçümler için ekonomiktir