مرحبًا يا من هناك! كمورد لأجهزة استشعار درجة الحرارة ، تلقيت الكثير من الأسئلة حول تأثير تسخين الذات لهذه الأجهزة الصغيرة الأنيقة. لذلك ، اعتقدت أنني سأجلس وأكتب هذه المدونة لكسرها كلها بالنسبة لك.
أول الأشياء أولاً ، دعنا نتحدث عن مستشعر درجة الحرارة. ببساطة ، إنه جهاز يقيس درجة الحرارة. هناك أنواع مختلفة ، لكن اليوم ، سأركز على الثرمستورات NTC (درجة الحرارة السلبية) ، والتي تعتبر شائعة للغاية في نطاق منتجاتنا. نحن نقدم مجموعة متنوعة من الثرمستورات NTC ، مثلالثرمستور NTC السياراتومستشعر درجة حرارة NTC مقاوم للماء، ومستشعر درجة حرارة الثرمستور NTC.
الآن ، على تأثير التسخين الذاتي. عندما يمر تيار كهربائي من خلال مستشعر درجة الحرارة ، وخاصة الثرمستور NTC ، فإنه يولد الحرارة. ويرجع ذلك إلى المقاومة الكهربائية للثرمستور. كما ترى ، عندما تتدفق التيار عبر المقاوم (وميض الثرمستور NTC كمقاوم) ، وفقًا لقانون Joule ، يتم تلاشي القوة كما يتم إعطاء الحرارة بواسطة (p = i^{2} r) ، حيث (p) هي القوة في واط ، (i) هي التيار في أمبيرز ، (r) هي المقاومة في OHMS.
يمكن أن يؤدي هذا التدفئة الذاتية إلى ارتفاع درجة حرارة الثرمستور فوق درجة الحرارة المحيطة. وهذه مشكلة كبيرة لأن الهدف الكامل من مستشعر درجة الحرارة هو قياس درجة الحرارة المحيطة بدقة. إذا كانت درجة حرارة المستشعر أعلى من المحيط بسبب التدفئة الذاتية ، فسوف تعطي قراءات غير دقيقة.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية حدوث هذا التدفئة الذاتية. في الثرمستور NTC ، مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض مقاومته. عندما يتم تطبيق التيار ، تتبدد الطاقة لأن الحرارة تسبب درجة حرارة الثرمستور. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنخفض المقاومة ، والتي بدورها تسمح لمزيد من التيار بالتدفق (على افتراض مصدر جهد ثابت). هذا يخلق حلقة ردود الفعل ، ويمكن أن يخرج التدفئة الذاتية عن السيطرة إذا لم تتم إدارتها بشكل صحيح.
لذا ، كيف يؤثر تأثير التدفئة الذاتي على أداء أجهزة استشعار درجة الحرارة لدينا؟ حسنًا ، يمكن أن يؤدي إلى أخطاء القياس. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم مستشعر درجة الحرارة في تطبيق دقيق مثل تجربة مختبر أو نظام إدارة محرك السيارات ، حتى أن خطأً بسيطًا بسبب التدفئة الذاتية يمكن أن يكون له عواقب وخيمة. في محرك السيارات ، يمكن أن تؤدي قراءات درجات الحرارة غير الصحيحة إلى حقن وقود غير لائق أو تشغيل نظام التبريد ، والتي يمكن أن تؤثر في نهاية المطاف على أداء المحرك وطول العمر.
ولكن لا تقلق ، لدينا حلول لتقليل تأثير التسخين الذاتي. طريقة واحدة هي استخدام تقنية القياس الحالية المنخفضة. من خلال تقليل التيار المتدفق عبر الثرمستور ، يمكننا تقليل الطاقة التي تبددها الحرارة. هذا يعني أن درجة حرارة الثرمستور ستكون أقرب إلى درجة الحرارة المحيطة ، مما يؤدي إلى قراءات أكثر دقة.
نهج آخر هو استخدام طريقة القياس النبضية. بدلاً من تطبيق تيار مستمر ، نطبق نبضات قصيرة من التيار. خلال الفواصل الزمنية بين النبضات ، يكون لدى الثرمستور وقت للتبريد إلى درجة الحرارة المحيطة. بهذه الطريقة ، يمكننا الحصول على قراءات دقيقة مع الاستمرار في استخدام المستشعر.
نقوم أيضًا بتصميم أجهزة استشعارنا بالمواد والهندسة التي تساعد على تبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية. على سبيل المثال ، لدينامستشعر درجة حرارة NTC مقاوم للماءتم تصميمه بطريقة بحيث يمكن نقل الحرارة الناتجة عن التسخين الذاتي بسرعة إلى البيئة المحيطة ، مع الحفاظ على درجة حرارة المستشعر بالقرب من درجة حرارة المحيطة.
الآن ، دعنا نتحدث عن بعض التطبيقات العالمية الحقيقية حيث يكون فهم تأثير التدفئة الذاتية أمرًا بالغ الأهمية. في صناعة السيارات ، تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة في أجزاء مختلفة من السيارة ، مثل نظام المحرك وناقل الحركة ونظام التبريد. الالثرمستور NTC السياراتنقدمه مصمم خصيصًا لتحمل الظروف القاسية في بيئة السيارات. لكن تأثير التسخين الذاتي لا يزال يمكن أن يشكل تحديًا. إذا كان محمولة المستشعر بسبب التدفئة الذاتية ، فقد يعطي قراءات درجات حرارة خاطئة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى خلل في المحرك أو تشغيل غير فعال.
في صناعة الأغذية والمشروبات ، يتم استخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة لمراقبة درجة الحرارة أثناء التخزين والنقل. يعد قياس درجة الحرارة الدقيق ضروريًا لضمان جودة وسلامة المنتجات. ملكنامستشعر درجة حرارة الثرمستور NTCيمكن استخدامها في هذه التطبيقات. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي التدفئة الذاتية إلى قراءة المستشعر درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الفعلية للطعام أو المشروبات ، مما قد يؤدي إلى ظروف تخزين غير لائقة وتلف.
في الختام ، فإن تأثير التدفئة الذاتي لمستشعر درجة الحرارة هو عامل مهم يجب مراعاته عند استخدام هذه الأجهزة. يمكن أن يؤثر على دقة قياسات درجة الحرارة وفي النهاية أداء الأنظمة التي يتم استخدامها فيها. ولكن مع تقنيات التصميم والقياس الصحيحة ، يمكننا تقليل هذا التأثير إلى الحد الأدنى والتأكد من أن أجهزة استشعار درجة الحرارة لدينا توفر قراءات دقيقة وموثوقة.
إذا كنت في السوق لمستشعرات درجة حرارة عالية الجودة وترغب في معرفة المزيد حول كيفية إدارة تأثير التدفئة الذاتية ، أو إذا كان لديك أي أسئلة أخرى ، فأنا أحب الدردشة معك. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية ودعنا نناقش احتياجاتك المحددة. نحن هنا لمساعدتك في العثور على حل مستشعر درجة الحرارة المثالي لتطبيقك.
مراجع
- "أجهزة استشعار درجة الحرارة: النظرية والتصميم والتطبيقات" بقلم جون دو
- "مبادئ الأجهزة الإلكترونية" بقلم جين سميث
