หน้าที่ของเทอร์มิสเตอร์

1. เทอร์มิสเตอร์คือตัวต้านทานที่ทำจากวัสดุพิเศษ ซึ่งค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ เทอร์มิสเตอร์สามารถแบ่งตามค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงความต้านทานที่แตกต่างกันได้เป็นสองประเภท:

ประเภทหนึ่งเรียกว่าเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC) ซึ่งค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ

อีกประเภทหนึ่งเรียกว่าเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) ซึ่งค่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

2. หลักการทำงานของเทอร์มิสเตอร์

1) เทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC)

โดยทั่วไป PTC ทำจากแบเรียมไททาเนตเป็นวัสดุหลัก และมีการเติมธาตุหายากจำนวนเล็กน้อยลงในแบเรียมไททาเนต ซึ่งผลิตขึ้นโดยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง แบเรียมไททาเนตเป็นวัสดุโพลีคริสตัลไลน์ มีอนุภาคผลึกเชื่อมต่อระหว่างผลึกภายในและผลึก เมื่ออุณหภูมิต่ำ อิเล็กตรอนนำไฟฟ้าสามารถผ่านอนุภาคได้ง่ายเนื่องจากสนามไฟฟ้าภายใน ในเวลานี้ค่าความต้านทานจะลดลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น สนามไฟฟ้าภายในจะถูกทำลาย ทำให้อิเล็กตรอนนำไฟฟ้าผ่านอนุภาคได้ยาก และค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นในเวลานี้

2) เทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC)

โดยทั่วไป NTC ผลิตจากวัสดุโลหะออกไซด์ เช่น โคบอลต์ออกไซด์และนิกเกิลออกไซด์ โลหะออกไซด์ประเภทนี้มีอิเล็กตรอนและโฮลน้อยกว่า และมีค่าความต้านทานสูงกว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนและโฮลภายในจะเพิ่มขึ้น และค่าความต้านทานจะลดลง

3. ข้อดีของเทอร์มิสเตอร์

ความไวสูง ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์มีค่ามากกว่าโลหะ 10-100 เท่า และสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ 10-6℃ ช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้าง อุปกรณ์อุณหภูมิปกติเหมาะสำหรับ -55℃~315℃ อุปกรณ์อุณหภูมิสูงเหมาะสำหรับอุณหภูมิที่สูงกว่า 315℃ (ปัจจุบันสูงสุดอาจถึง 2000℃) อุปกรณ์อุณหภูมิต่ำเหมาะสำหรับ -273℃~-55℃ มีขนาดเล็กและสามารถวัดอุณหภูมิของพื้นที่ที่เทอร์โมมิเตอร์อื่นไม่สามารถวัดได้

4. การประยุกต์ใช้เทอร์มิสเตอร์

การใช้งานหลักของเทอร์มิสเตอร์คือใช้เป็นอุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิ ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว การตรวจจับอุณหภูมิจะใช้เทอร์มิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ หรือที่เรียกว่า NTC ยกตัวอย่างเช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนทั่วไป เช่น หม้อหุงข้าว เตาแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ ล้วนใช้เทอร์มิสเตอร์