ترمیستور (Thermistor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترمیستور (Thermistor) :
ترمیستور نوعی مقاومت وابسته به دما است که از مواد نیمه هادی (اکسیدهای فلزی مانند منگنز، نیکل، کبالت) ساخته می شود. برخلاف RTDها که ضریب دمایی مثبت کوچکی دارند، ترمیستورها تغییرات مقاومتی بسیار بزرگ و غیرخطی با دما از خود نشان می دهند. دو نوع اصلی ترمیستور وجود دارد: NTC (ضریب دمایی منفی) که با افزایش دما مقاومت کاهش می یابد، و PTC (ضریب دمایی مثبت) که با افزایش دما مقاومت افزایش می یابد (گاهی به طور ناگهانی).
رابطه مقاومت-دما در ترمیستورهای NTC به صورت نمایی است و توسط معادله استینهارت-هارت (Steinhart-Hart) مدل می شود:
\[ \frac{1}{T} = A + B \ln(R) + C (\ln(R))^3 \]. این معادله دقت بالایی در گستره وسیع دما دارد. برای بازه کوچک، می توان از رابطه ساده
\[ R_T = R_0 \exp\left(\beta \left(\frac{1}{T} - \frac{1}{T_0}\right)\right) \]استفاده کرد که
\[ \beta \]ثابت ماده است.
\[ \frac{1}{T} = A + B \ln(R) + C (\ln(R))^3 \]حساسیت بالای ترمیستورها (تا چند درصد بر درجه) آنها را برای اندازه گیری تغییرات دمایی کوچک (مثلا در پزشکی و زیست حسگرها) ایده آل می سازد. اما گستره دمایی آنها محدودتر از RTD و ترموکوپل است (معمولا ۵۰- تا ۳۰۰ درجه سلسیوس). همچنین رفتار غیرخطی آنها نیازمند خطی سازی در مدار یا نرم افزار است.
ترمیستورهای PTC اغلب به عنوان فیوز حرارتی یا محافظ در برابر جریان اضافی استفاده می شوند. وقتی دما از حدی گذشت، مقاومت آنها به شدت افزایش یافته و جریان را محدود می کند. کاربردهای رایج ترمیستورها شامل دماسنج های دیجیتال پزشکی، کنترل دمای باتری، جبران سازی دمایی در مدارها و اندازه گیری جریان سیالات است.
هزینه پایین و پاسخ سریع (به دلیل جرم حرارتی کم) از مزایای ترمیستورهاست. با این حال، پایداری طولانی مدت آنها کمتر از RTD است و ممکن است نیاز به کالیبراسیون مجدد داشته باشند.
