الثرمستور

المواضيع:

الثرمستور
بي تي سي المقاوم
مقاومة المجلس الوطني الانتقالي
تحديد خاصية NTC

الثرمستور:
الثرمستور هو اسم لمكون له قيمة مقاومة تعتمد على درجة الحرارة. الكلمة الإنجليزية هي مزيج من الكلمات الحرارية والمقاوم. تُستخدم الثرمستورات في تكنولوجيا السيارات، من بين أمور أخرى أجهزة استشعار درجة الحرارة en الحماية الزائدة.
يمكن تقسيم الثرمستورات إلى مجموعتين؛ أي أن قيمة المقاومة تزداد مع زيادة درجة الحرارة (PTC) أو أن قيمة المقاومة تقل مع زيادة درجة الحرارة (NTC). تم توضيح المصطلحين NTC وPTC أدناه.

مقاومة المؤسسة العامة للاتصالات:
مقاومة PTC هي مقاومة ذات معامل درجة حرارة موجب. وهي تستخدم أساسا لحماية درجة الحرارة في الأجهزة الكهربائية. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد المقاومة أيضًا. العلاقة بين المقاومة ودرجة الحرارة لها علاقة خطية مع مقاومة PTC. أي أن المقاومة تزداد بشكل متناسب مع زيادة درجة الحرارة. ويمكن رؤية ذلك في الصورة أدناه بخط مستقيم تمامًا.

تُستخدم مقاومات PTC، من بين أمور أخرى، لتسخين المرآة. بدون هذا المقاوم الواقي، سيبقى الجهد الثابت (الحد الأقصى) 12 فولت وتيار 1,25 أمبير على عناصر التسخين بعد التشغيل. سوف تحترق هذه العناصر في النهاية، لأن التيار المصاحب يستمر في التسبب في التسخين. يمكن منع الحمل الزائد عن طريق إضافة مقاومة PTC في السلك الموجب. يراقب هذا المقاوم درجة حرارة عنصر التسخين. إذا تم تشغيل استنزاف المرآة خلال فترة الشتاء، فلن يعمل المقاوم PTC في البداية. ثم تكون درجة الحرارة منخفضة للغاية. يتدفق الآن 12 فولت / 1,25 أمبير بالكامل عبر عناصر التسخين، مما يتسبب في تسخين زجاج المرآة بسرعة في البداية. (سوف تختفي الرطوبة من زجاج المرآة في أسرع وقت ممكن).
مع زيادة درجة الحرارة، تزداد المقاومة (انظر الصورة أدناه). عندما تصل درجة حرارة زجاج المرآة إلى 20 درجة، سيكون لـ PTC قيمة مقاومة تبلغ 20 أوم. انخفض التيار الآن من 1,25 أمبير إلى 0,6 أمبير. ويمكن حساب ذلك باستخدام قانون أوم:

أنا = U / R.
أنا = 12/20
أنا = 0,6A

تم الآن خفض التيار إلى النصف، مما يضمن تسخين زجاج المرآة بسرعة أقل. إذا ارتفعت درجة حرارة الزجاج إلى 40 درجة، تكون قيمة مقاومة PTC 40 أوم. انخفض التيار الآن إلى 0,3A.

عند درجة حرارة قصوى تبلغ 60 درجة مئوية، ستكون مقاومة مقاومة PTC 60 أوم. التيار الآن فقط 0,18A. أصبحت قوة التسخين ثابتة الآن ولن تزيد بسبب انخفاض التيار. تظل درجة حرارة زجاج المرآة الآن ثابتة ولا يمكن أن ترتفع درجة حرارتها. القيم المذكورة أعلاه مكونة وتعمل كمثال فقط لجعلها واضحة قدر الإمكان. سيستخدم كل مصنع التيارات الخاصة به (وبالتالي قيم المقاومة) لتسخين المرآة.
هناك أيضًا مكونات أخرى في السيارة تحتوي على مقاومة PTC، مثل محرك النافذة. إذا كانت آلية النافذة ثقيلة جدًا (بسبب حمل ميكانيكي عالي) أو إذا تم فتح النافذة وإغلاقها عدة مرات متتالية، فإن درجة حرارة محرك تشغيل النافذة ترتفع. تتم مراقبة هذا المحرك الكهربائي أيضًا بواسطة مقاوم PTC. عندما تصبح درجة الحرارة مرتفعة للغاية، يتم إرسال هذه الإشارة عبر مقاومة PTC إلى وحدة التحكم. يؤدي هذا إلى إيقاف تشغيل مصدر الطاقة للمحرك مؤقتًا حتى تنخفض درجة الحرارة. هذا لأغراض أمنية بحتة لمنع ارتفاع درجة الحرارة

مقاومة إن تي سي:
المقاوم NTC هو مقاوم ذو معامل درجة حرارة سالب. يتم تطبيق هذه المقاومات كما أجهزة استشعار درجة الحرارة من بين أمور أخرى، المبرد وهواء السحب. مع زيادة درجة الحرارة، تقل المقاومة (انظر الصورة). غالبًا ما يتم تطبيق جهد ثابت يتراوح بين 1 و 5 فولت على المستشعر. عند درجة حرارة منخفضة ستكون قيمة المقاومة عالية، وبالتالي سيكون الجهد منخفضًا. مع زيادة درجة الحرارة، تقل المقاومة ويزداد الجهد.

يتم التحكم في زيادة الجهد عن طريق جهاز التحكم في المجالات المميزة، والذي يحدد، من بين أمور أخرى، كمية حقن الحاقنات. ويمكن أيضًا تمرير القيمة إلى مقياس درجة حرارة سائل التبريد الموجود على لوحة القيادة، أو درجة حرارة الهواء الخارجي في شاشة التحكم في المناخ.

العلاقة بين المقاومة ودرجة الحرارة ليس لها علاقة خطية مع المقاوم NTC. وهذا يعني أن المقاومة لا تقل بشكل متناسب مع زيادة درجة الحرارة. ويمكن رؤية ذلك في الصورة من خلال الخط المنحني. يُسمى هذا الخط "خاصية" وهو لوغاريتمي.

تحديد خاصية NTC:
يمكن تحديد خاصية NTC جزئيًا عن طريق تحديد قيمة المقاومة المقابلة عند ثلاث درجات حرارة. ولهذا الغرض، يمكن قياس مستشعر درجة الحرارة بمقياس أوم أثناء تعليقه في غلاية ساخنة.
يمكن رسم النقاط عند درجات حرارة وقيم مقاومة مختلفة. يمكن رسم الخطوط بين هذه النقاط (انظر الصورة أدناه). من حيث المبدأ، هذا يجعل من الممكن تقدير كيفية تطور الخاصية إلى ما دون 20 وما فوق 100 درجة مئوية.

ومن المثير للاهتمام التعمق في هذا الأمر. باستخدام قيم المقاومة الثلاثة المقاسة، يمكن تحديد المقاومة الدقيقة باستخدام معادلة شتاينهارت-هارت على نطاق درجة حرارة كبير بلا حدود. ويمكن أيضًا تحديد الخاصية بدقة. ويمكن تحميل ملف Excel في أسفل هذه الصفحة والذي يمكن من خلاله تكوين الخاصية.

معادلة شتاينهارت-هارت هي:

T هي درجة الحرارة بالكلفن؛
R هي المقاومة عند T بالأوم؛
A وB وC هي معاملات Steinhart-Hart التي تعتمد على قيم المقاومة عند درجة حرارة معينة.

للعثور على مقاومة أشباه الموصلات عند درجة حرارة معينة، يجب استخدام معكوس (R) لمعادلة شتاينهارت-هارت. هذه المعادلة هي كما يلي:

حيث يتم تحديد x وy باستخدام الصيغ التالية:

للعثور على معاملات A وB وC لمقياس شتاينهارت-هارت، يجب تحديد ثلاث قيم للمقاومة (R1 وR2 وR3) عند درجة حرارة (T1 وT2 وT3). وينبغي البحث عنها في مواصفات أشباه الموصلات أو قياسها بمقياس حرارة ومقياس أوم. يتم حساب L1 وL2 وR3 من خلال تحديد معكوس قيم المقاومة. يتم تحديد Y1 وY2 وY3 عن طريق حساب درجة الحرارة بالكلفن إلى القوة -1.