هو مقاومة ذات حساسية عالية لتغيرات درجة الحرارة، وتصل دقتها إلى (0.2 – 0.1) أوم لكل درجة حرارة مئوية، ويصنع من مواد شبه موصلة وبعض أكاسيد المعادن مثل الحديد والنيكل والكروم.

ويصنف الثيرمستور إلى مجموعتين: الأولى ذات معامل حراري سالب NTC أي أن مقاومته تنخفض بازدياد درجة الحرارة. والثانية ذات معامل حراري موجب PTC أي أن مقاومته تزداد بازدياد درجة الحرارة، ويدخل في صناعتها البلاتين، وحساسيتها أقل من حساسية NTC.

• أشكاله

تتم صناعة الثيرمستور كما هو مبين في الشكل (8) بعدة أشكال لتناسب تطبيقاته المختلفة، وتغطى بطبقة من السيراميك أو الزجاج، ومن هذه الأشكال:

1 - الأسطواني.

2 - القرصي.

3- الحلقي.

4- الخرزي.

شكل (8)

• منحنى خصائص الثيرمستور

يوضح الشكل (9) العلاقة بين المقاومة النوعية للثيرمستور والتغير في درجة الحرارة.

يلاحظ من المنحنى أن الثيرمستور NTC مقاومته تقل بارتفاع درجات الحرارة، والثيرمستور PTC مقاومته تزداد بارتفاع درجات الحرارة، والعلاقة غير خطية.

شكل (9)

وللتخلص من العلاقة غير الخطية وجعلها تقريباً خطية يوصل الثيرمستور NTC بالتوازي مع مقاومة كربونية فينتج منحنى كما في الشكل (10) علاقة خطية

شكل (10)

• رموزه

يبين الشكل (11) رمز الثيرمستور NTC، PTC

شكل (11)

• ميزاته

1. الدقة العالية.
2. زمن الاستجابة صغير نسبياً.
3. تكلفة قليلة.
4. حجم صغير.
5. اسقرارية عالية.
6. له عدة أشكال.

ويتوفر منه عدة أنواع حسب مادة التصنيع والشكل مثل سلسلة KT, PT التي تعمل على مدى حراري (120+ ــ 80-) ºC وKS, PS التي تعمل على المدى (75+ ــ 80-) C°.

من الملاحظ أن مدى درجات الحرارة التي للثيرمستور أقل من الازدواج الحراري والكواشف الحرارية. وأيضاً صغر حجم الثيرمستور يؤدي إلى ضعف قدرته على التبديد الحراري، وذلك نتيجة التأثيرات الحرارية التي تؤدي إلى زيادة نسبة الخطأ، ولا يستخدم في دارات ذات القدرات العالية، ويقتصر استخدامه على دارات ذات قدرات منخفضة نسبياً.

• تطبيقاته

1- تشغيل الأحمال مثل محرك (مروحة)

باستخدام قنطرة ويتستون كما في الشكل (12). في الوضع الطبيعي (أي أقل من درجة الحرارة المطلوبة) يكون الجهد على المخرج (مخرج مكبر العمليات) صفراً، أو يكون في حالة تشبع سالب، وهذا لا يؤدي إلى تشغل الترانزستور ولا يعمل المرحل.

شكل (12)

عندما تتغير درجة الحرارة للوسط الموجودة فيه الثيرمستور PTC تتغير مقاومته (ترتفع) مما يؤدي إلى رفع الجهد وعدم اتزان القنطرة، وعند نقطة معينة تعين بواسطة المقاومة المتغيرة أي وصول درجة الحرارة المطلوبة يكون الجهد على القنطرة كافياً إلى نقل المقارن إلى التشبع الموج، ويتم أيضاً تشغيل الترانستور الذي يعمل على إغلاق تلامسات المرحل ويعمل الحمل.

2- درات التعويض

تتأثر بعض الأجهزة الإلكترونية بدرجة الحرارة فتزداد قيمة مقاومتها مما يؤدي إلى خلل في عملها.

ولعلاج هذه المشكلة توصل مقاومة ثير مستور NTC بالتوازي مع مقاومة كربونية – للاستفادة من العلاقة الخطية ثم توصل مع الحمل على التوالي لاحظ شكل (13).

شكل (13)

عند ارتفاع درجة الحرارة ترتفع مقاومة الحمل ولكن مقاومة الثيرمستور تنخفض وبما أنهما على التوالي تكون قيمة المقاومة الكلية ثابتة تقريبا أي يعمل الثيرمستور على إلغاء تأثير الحرارة في المقاومة الكلية للدارة أو التقليل منها. ومن أمثلة ذلك تثبيت نقطة العمل Q-Point للترانزستور بحيث عند ارتفاع درجة الحرارة تتغير قيمة المقاومة R_C. التي تعمل على توفير جهد الانحياز للترانزستور واختيار نقطة عمل مناسبة، فعند ارتفاع درجة الحرارة تتغير قيمتها ويتغير جهد الانحياز للترانزستور؛ ولهذا توصل دارة التعويض بالتوالي مع المقاومة R_C لتثبيت نقطة العمل Q-point.

3- إنذار حريق

عند وقوع حريق في مكان ما ترتفع درجة الحرارة وتؤثر على المجس الحراري (وهو في هذا المثال الثيرمستور) وهذه بدورها تعمل على نقل مكبر العمليات إلى التشبع الموجب الذي يعمل على نقل الثايرستور إلى حالة التوصيل وتشغيل المرحل الذي يعمل على تشغيل جرس الإنذار لاحظ الدارة في الشكل (14).

شكل (14)

المقاومة المتغيرة تعمل على ضبط درجة الحرارة التي يراد تشغيل الإنذار عندها. ويوضع الثنائي لمنع التيار السالب عند انخفاض درجة الحرارة بشكل يؤدي إلى جعل المقارن يعمل في حالة لتشبع السالب. تغذية الدارة للثيرستور DC وذلك لجعلها في حالة التوصيل إلى أن يتم الضغط على مفتاح الإطفاء.

4- ضبط درجة الحرارة بين قيمتين (T₁ – T₂)

لحفظ درجة حرارة مكان ما أو جهاز (مثل فرن فقاسة بيض) بحيث أن لا تقل درجة الحرارة عن قيمة معينة ولا تزيد عن قيمة معينة. بحيث إذا نقصت درجة الحرارة عن القيمة الصغرى لنفرض أنها T₁ يعمل محرك أو مدفأة لرفع درجة الحرارة، ويبقى في حالة العمل حتى يصل إلى درجة الحرارة العالية، ولنفرض أنها T₂، فيفصل المدفأة عند الوصول إلى هذه الدرجة.

في هذا المثال يلزم مجسـان حراريان، وكـل مـجـس يركب في قنطرة ويوصل مع مقارن، ويكون مخرج المقارن الأول F₁ لدرجة الحرارة الصغرى ومخرج المقارن الثاني F₂ يمثل درجة الحرارة الكبرى فتكون الدارة كما في الشكل (15).

شكل (15)

في حالة أن درجة الحرارة انخفضت عن درجة الحرارة الصغرى يكون كل من F₁, F₂ في حالة ON وبهذا يقدح F₁ الثايرستور، وF₂ يجعل المرحل K₁ يعمل فيؤدي إلى إغلاق الدارة (1)، ويعمل المرحل K₂ الذي يشغل الحمل (الذي يعمل على رفع درجة الحرارة).

عند ارتفاع درجة الحرارة بحيث تصبح أعلى من T₁ وأقل من T₂ يفصل F₁ ولا يعطي نبضات إلى الثيرمستور ولكن الثيرمستور يبقى في حالة التوصيل؛ وذلك لأن جهد التغذية DC ويبقى الحمل يعمل.

عند ارتفاع درجة الحرارة بحيث تصبح أعلى من T₂ يفصل المخرج F₂ مما يؤدي إلى فصل المرحل ₁K، وبهذا يفصل التيار عن الثيرمستور ويتوقف الحمل عن العمل.

عند انخفاض درجة الحرارة مرة أخرى عن T₂ يكون ON F₂، ولكنه غير كافٍ لنقل الثيرمستور إلى حالة التوصيل.

مواضيع ذات صلة

الحساسات النانوية لرصد وتعقب حرائق الغابات

التكامل بين تكنولوجيا النانو وتكنولوجيا الاستشعار من بعد لرصد تلوث الهواء الجوي

الحساسات النانوية للحالة الصلبة

الحساسات النانوية لرصد ملوثات الهواء

تكنولوجيا النانو وصناعة الحساسات

الحساسات النانوية

تقنية النانو في الطباعة على الأسطح Nano–Lithography

تقنية الطباعة على الأسطح Lithography

التنافس العالمي في إنتاج الحاسبات المعتمدة على تكنولوجيا النانو

قانون مور

تركيب الترانزستور وكيفية عمله

ماهية الترانزستورات