وظيفة الثرمستور

1. الثرمستور عبارة عن مقاومة مصنوعة من مادة خاصة، وتتغير قيمة مقاومتها مع تغير درجة الحرارة. وفقًا لاختلاف معامل تغير المقاومة، تنقسم الثرمستورات إلى فئتين:

أحد الأنواع يسمى الثرمستور بمعامل درجة الحرارة الإيجابية (PTC)، الذي تزداد قيمة مقاومته مع ارتفاع درجة الحرارة؛

والنوع الآخر يسمى الثرمستور بمعامل درجة الحرارة السالبة (NTC)، والذي تقل قيمة مقاومته مع زيادة درجة الحرارة.

2. مبدأ عمل الثرمستور

1) الثرمستور معامل درجة الحرارة الإيجابية (PTC)

يتكون PTC بشكل عام من تيتانات الباريوم كمادة رئيسية، وتضاف كمية صغيرة من العناصر الأرضية النادرة إلى تيتانات الباريوم، ويتم تصنيعه عن طريق تلبيد بدرجة حرارة عالية. تيتانات الباريوم هي مادة متعددة البلورات. هناك واجهة جسيمية بلورية بين البلورة الداخلية والبلورة. عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، يمكن للإلكترونات الموصلة عبور واجهة الجسيمات بسهولة بسبب المجال الكهربائي الداخلي. في هذا الوقت، ستكون قيمة مقاومته أصغر. عندما ترتفع درجة الحرارة، سيتم تدمير المجال الكهربائي الداخلي، ومن الصعب على الإلكترونات الموصلة عبور واجهة الجسيمات، وسوف ترتفع قيمة المقاومة في هذا الوقت.

2) الثرمستور بمعامل درجة الحرارة السالب (NTC)

يتكون NTC عمومًا من مواد أكسيد المعدن مثل أكسيد الكوبالت وأكسيد النيكل. يحتوي هذا النوع من أكسيد المعدن على عدد أقل من الإلكترونات والثقوب، وستكون قيمة مقاومته أعلى. عندما ترتفع درجة الحرارة، يزداد عدد الإلكترونات والثقوب الموجودة بداخلها، وتقل قيمة المقاومة.

3. مزايا الثرمستور

حساسية عالية، معامل درجة الحرارة للثرمستور أكبر بأكثر من 10-100 مرة من معامل درجة الحرارة المعدني، ويمكنه اكتشاف تغيرات درجة الحرارة بمقدار 10-6 درجة مئوية؛ نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع، أجهزة درجة الحرارة العادية مناسبة لـ -55 درجة مئوية ~ 315 درجة مئوية، أجهزة درجة الحرارة المرتفعة مناسبة لدرجة حرارة أعلى من 315 درجة مئوية (حاليًا يمكن أن تصل أعلى درجة إلى 2000 درجة مئوية)، جهاز درجة الحرارة المنخفضة مناسب لـ -273 درجة مئوية ~ -55 درجة مئوية؛ فهو صغير الحجم ويمكنه قياس درجة حرارة الفضاء التي لا تستطيع موازين الحرارة الأخرى قياسها

4. تطبيق الثرمستور

التطبيق الرئيسي للثرمستور هو كعنصر للكشف عن درجة الحرارة، وعادة ما يستخدم كشف درجة الحرارة الثرمستور بمعامل درجة حرارة سالب، أي NTC. على سبيل المثال، الأجهزة المنزلية شائعة الاستخدام، مثل أجهزة طهي الأرز، وأجهزة الطهي بالحث، وما إلى ذلك، جميعها تستخدم الثرمستورات.