قد يكون النظر إلى ورقة بيانات مستشعر درجة حرارة NTC أمرًا مُخيفًا. فهي مليئة بالرسوم البيانية والجداول والمصطلحات التقنية، ما قد يُشعرك بالحيرة. ومع ذلك، فإن فهم بعض المعايير الرئيسية هو كل ما تحتاجه لإطلاق العنان لإمكانيات المستشعر واختيار المُناسب لمشروعك.
فيما يلي أهم 5 معلمات يجب البحث عنها في أي ورقة بيانات لمقاوم الحرارة NTC.
1. مقاومة الطاقة الصفرية المقدرة (R₂₅)
هذا هو المعيار الأساسي. إنه المقاومة الاسمية لثرمستور NTC عند درجة حرارة مرجعية محددة، والتي غالبًا ما تكون ٢٥ درجة مئوية (٧٧ درجة فهرنهايت) . هذه هي القيمة "الأساسية" التي ستراها في أرقام القطع، مثل "١٠ كيلو أوم NTC".
أهمية ذلك: تُعد هذه القيمة نقطة البداية لجميع حسابات دائرتك. فهي تُحدد جهد الخرج في شبكة المقسّم، وتضمن استخدامك لمستشعر ذي ترتيب مقاومة مناسب لتطبيقك.
2. قيمة بيتا (قيمة β أو B)
بما أن مقاومات NTC غير خطية إلى حد كبير، فإن قيمة بيتا تُقدم نموذجًا مُبسطًا لخصائص مقاومتها-درجة الحرارة (RT) ضمن نطاق درجة حرارة مُحدد (مثلًا، من ٢٥ درجة مئوية إلى ٨٥ درجة مئوية). وتصف هذه القيمة ميل منحنى المقاومة.
أهميته: يُمكّنك من تقدير المقاومة عند درجات حرارة أخرى دون الحاجة إلى جدول بحث مُعقّد. قيمة بيتا الأعلى تعني أن المستشعر أكثر حساسية (أي أن مقاومته تتغير بشكل أكبر) في نطاق درجة الحرارة هذا.
3. الدقة/التسامح
يُحدد هذا مقدار انحراف المقاومة الفعلية لـ NTC عن قيمتها الاسمية عند درجة حرارة محددة (عادةً عند R₂₅). يُعبَّر عنه عادةً كنسبة مئوية (مثل ±1%، ±5%) أو بالدرجات المئوية مباشرةً (مثل ±0.5 درجة مئوية).
أهمية ذلك: يُحدد هذا دقة المستشعر. يُعدّ المستشعر ذو ±1% أكثر دقةً، وعادةً ما يكون أغلى من المستشعر ذو ±5%. في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة، يُعدّ التفاوت الدقيق أمرًا بالغ الأهمية.
4. ثابت التبديد (δ)
يسخن الثرمستور NTC عند مرور تيار كهربائي عبره. يشير ثابت التبديد إلى مقدار الطاقة (بالملي واط) اللازمة لرفع درجة حرارة الثرمستور بمقدار درجة مئوية واحدة فوق درجة الحرارة المحيطة.
أهمية ذلك: يُعد هذا المعامل أساسيًا لتجنب أخطاء التسخين الذاتي. في التطبيقات منخفضة الطاقة أو عالية الدقة، يجب التأكد من أن تيار الإثارة منخفض بما يكفي بحيث لا تتسبب الطاقة المُبددة (I²R) في تسخين المستشعر، مما يؤدي إلى قراءة غير دقيقة.
5. الثابت الزمني الحراري (τ)
يقيس هذا المؤشر سرعة استجابة المستشعر لتغير درجة الحرارة. ويُعرّف بأنه الوقت اللازم لتغيير الثرمستور بنسبة 63.2% من الفرق الكلي بين درجة حرارة جسمه الابتدائية والنهائية عند تعرضه لتغير تدريجي في درجة الحرارة.
أهمية ذلك: يُظهر سرعة المستشعر. قد يكون للمقاوم الحراري الصغير ذو شكل الخرز ثابت زمني قدره ثانية واحدة، مما يجعله مثاليًا لقياس تدفقات الهواء أو السوائل سريعة التغير. أما المسبار الكبير المُغلّف، فقد يكون ثابته الزمني 10 ثوانٍ أو أكثر، وهو مناسب لمراقبة العمليات بطيئة التغير.
خاتمة
بإتقان هذه المعلمات الخمسة - المقاومة المقدرة (R₂₅)، وقيمة بيتا (β)، والدقة، وثابت التبديد (δ)، والثابت الزمني الحراري (τ)، يمكنك تجاوز التخمين. ستكون مؤهلاً لقراءة ورقة بيانات NTC بثقة، ومقارنة النماذج المختلفة، واختيار المستشعر المثالي الذي يلبي متطلبات الدقة والحساسية والسرعة لتصميمك.
