Sıcaklık Sensörleri Nasıl Çalışır?

Merhaba arkadaşlar bu yazımız da elektronik devreler de özellikle kontrol devrelerinde sıklıkla kullanılan sıcaklık sensörleri nedir? Nasıl Çalışırlar? bunlar üzerinde duracağız.

Genel itibariyle sıcaklık sensörlerini 2 grupta inceleyebiliriz.

Birinci grup sensörler Kontak Çıkışlı Sıcaklık Sensörleri; Bu tip sensörlerde sıcaklığın anlık olarak bilgisi önemli değildir. Önemli olan belirlenen sıcaklık değerinin aşılıp aşılmadığıdır. Belirlenen sıcaklık değerini geçtiğinde dijital bir veri üretir (1-0) ve bu sayede bildirim almamızı sağlar. Bir nevi termostat mantığı ile çalışan sensörlerdir.

İkinci grup sensörler ise Kontak Çıkışlı Olmayan Sensörler; bu tip sensörler ise sıcaklık bilgisinin sürekli olarak görüldüğü ve ekrana yansıtıldığı daha detaylı projelerinde kullanılan sensör tipidir.

Termostat Tipi Mekanik Sensörler

Bu tip sensörler iki farklı metalin birleşimi ile meydana gelmektedir. Yukarıdaki şekilden de görüldüğü gibi ilk durumda kapalı konumda olan kontak sıcaklığın etkisi ile farklı genleşme katsayılarına sahip olan metallerin etkisi ile belirli bir sıcaklığın üzerine çıkıldığında esneyerek kontak açık hale gelmektedir.

Termistörler

Termistörler sıcaklığa göre değişen dirence sahip elektronik sensörlerdir. Sıcaklık karşısında değişime göre iki çeşidi vardır. Bunlar NTC ve PTC dir.

NTC: NTC termistör İngilizce “Negative Temperature Coefficient” ifadesinin baş harflerinde oluşur. Anlamı ise “Negatif ısıl katsayısı” yani sıcaklıkla doğru orantılı olarak dirençleri azalan elemanlardır. PTC termistörünün tersidir. Sıcaklığın artması ile direnç değeri azalan tip termistördür.

PTC: PTC termistör İngilizce “Positive Temperature Coefficient” ifadesinin baş harflerinden oluşur. Anlamı ise “Pozitif ısıl katsayısı” yani sıcaklıkla doğru orantılı olarak dirençleri artan elemanlardır. Sıcaklığın artması ile direnç değeri artan tip termistördür.

Devrede termistör yandaki şekildeki gösterilmektedir.

Sıcaklık değişimi ile birlikte NTC ve PTC nin direnç değişimlerinin farkı grafikte verilmektedir.

Termokupl Nedir?

Termokupllar sıcaklık sensörleri arasında en fazla kullanılan elemandır. -200 ile +2000 Derece arasında çalışabilmektedir. Diğer sıcaklık sensörlerine göre daha hızlı tepki süresi vardır.

Termokupllar iki farklı metal alaşımın uçlarının kaynaklanması ile elde edilen bir sıcaklık ölçü elemanıdır. Kaynatılan nokta SICAK NOKTA, açık kalan iki uç SOĞUK NOKTA olarak adlandırılır. Termokupl sıcak nokta ile soğuk nokta arasındaki sıcaklık farkından oluşur. Sıcaklık farkına orantılı olarak soğuk nokta uçlarında mV değerlerinde gerilim üretilir. Sıcak nokta ile soğuk nokta sıcaklık dağılımı nasıl olursa olsun üretilen gerilim sıcak ile soğuk nokta arasındaki sıcaklık farkına orantılıdır.

Termokupl yapısal olarak incelendiğinde;

1. Bağlantı kafası
2. Bağlantı klemensi
3. Koruyucu tüp
4. Eleman teli
5. İzolatör
6. Primer (İç koruyucu)
7. Flanş veya rekor gibi malzemelerden oluşur.

Rezistans termometre koruyucu kılıflarının tutturulduğu Alüminyüm döküm kafa içine inset iki vida ile yay sıkıştırmalı olarak tutturulur. Yay sıkıştırmalı olarak monte edilmesiyle titreşimden kaynaklanan problemler minimuma indirilmiş olur. Ayrıca genleşmeden dolayı olabilecek sıkıntılar giderilmiş olur ve daha iyi bir ısı iletimi sağlanmış olur.