انواع ترموستات دیجیتال
برخی از ترموستات‌های دیجیتال به شکل برد یا ماژول الکترونیکی، برخی دارای جعبه‌های صنعتی و قابل نصب در تابلو‌های برق صنعتی هستند و تعدادی از ترموستات‌ها برای نصب در منازل و محیط‌های اداری طراحی و ساخته شده اند. تمام ترموستات‌های دیجیتال دارای یک یا چند سنسور و یک یا چند رله برای کنترل هیتر‌ها و کولر‌ها هستند.
اولین نکته در خرید ترموستات دیجیتال
در بازار هزاران مدل ترموستات با قیمت و کیفیت متفاوت را می‌توانید پیدا کنید که هر یک برای کاربرد به خصوصی طراحی شده اند. برخی از ترموستات‌های دیجیتال به شکل برد یا ماژول الکترونیکی، برخی دارای جعبه‌های صنعتی و قابل نصب در تابلو‌های برق صنعتی هستند و تعدادی از ترموستات‌ها برای نصب در منازل و محیط‌های اداری طراحی و ساخته شده اند. تمام ترموستات‌های دیجیتال دارای یک یا چند سنسور و یک یا چند رله برای کنترل هیتر‌ها و کولر‌ها هستند. علاوه بر این ممکن است برخی ترموستات‌ها دارای سیستم‌های ارتباطی متفاوت و سیستم هشدار دهنده باشند؛ بنابراین قبل از اینکه بر اساس مقایسه قیمت اقدام به خرید ترموستات نمایید بهتر است حساسیت و دقت مورد انتظارتان را مشخص نمایید.
انواع سنسور ترموستات‌های دیجیتال
برای انتخاب بهترین ترموستات دیجیتال لازم است سنسور‌های مختلفی که در ساخت ترموستات‌ها استفاده می‌شود را بشناسید و بر اساس نیازتان تصمیم بگیرید از چه نوع سنسوری می‌خواهید استفاده کنید. نوع سنسور می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر دقت، کیفیت و قیمت تمام شده ترموستات داشته باشد. در حالی که سنسور‌های دما انواع مختلفی دارند، ۴ نوع از سنسور‌های دما بیشترین کاربرد را در ساخت ترموستات‌های خانگی، تجاری، صنعتی و حتی نظامی دارند.
ترموکوپل‌ها
سنسور RTD
ترمیستور‌ها
تراشه‌های نیمه هادی IC
هر یک از این سنسور‌ها دقت، کاربرد، قیمت و محدوده اندازه گیری متفاوتی دارند.
ترموکوپل‌ها یکی از رایج‌ترین انواع سنسور‌های دما هستند که کاربرد گسترده‌ای در صنعت، خودروسازی و سیستم‌های تهویه دارند. ترموکوپل‌ها قابلیت اندازه گیری محدوده دمای گسترده‌ای را دارند و به سرعت به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهند. ترموکوپل‌ها همچنین نیازی به منبع تغذیه ندارند.
ترموکوپل‌ها از اتصال دو فلز غیر مشابه به یکدیگر ساخته می‌شوند و با تغییر دما، ولتاژ بین دو فلز تغییر می‌کند که به این پدیده، اثر سیبک گفته می‌شود. ترموکوپل‌ها انواع مختلفی دارند که ترموکوپل K یکی از رایج‌ترین ترموکوپل هاست. ترموکوپل نوع K از اتصال نیکل کرومیوم و نیکل آلومینیوم ساخته می‌شود و می‌تواند دما‌های بین -۱۸۰ درجه تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد را اندازه گیری نماید.
مقاومت الکتریکی تمام فلزات با تغییر دما، تغییر می‌کند. این پدیده ایده اصلی ساخت سنسور‌های RTD است. سنسور‌های RTD از فلزات مختلفی ساخته می‌شوند که پلاتینوم یکی از رایج‌ترین و دقیق‌ترین فلزاتی است که در ساخت سنسور‌های RTD به کار می‌رود.
سنسور دمای PT۱۰۰ و سنسور دمای PT۱۰۰۰ هر دو از سنسور‌های RTD پلاتینیومی یا PRTD هستند. سنسور PT۱۰۰ در دمای ۰ درجه سانتی گراد مقاومت ۱۰۰ اهم و سنسور دمای PT۱۰۰۰ در دمای ۰ درجه مقاومت ۱۰۰۰ اهمی از خود نشان می‌دهد. RTDهای پلاتینیومی در برابر تغییرات دما رفتار تقریبا خطی و قابل پیش بینی دارند و می‌توانند محدوده‌ی گسترده‌ای از دما‌ها را اندازه گیری کنند. به علت دقت بالای این سنسور‌ها از سنسور‌های RTD پلاتینیومی در صنایع زیادی استفاده می‌شود.
RTDها به علت ظرفیت گرمایی بالاتر معمولا با تاخیر بیشتری نسبت به ترموکوپل‌ها تغییرات دما را در خروجی نشان می‌دهند. بر خلاف ترموکوپل ها، سنسور‌های RTD فاقد خروجی ولتاژ هستند و برای اندازه گیری مقدار آن‌ها به یک منبع جریان نیاز دارید. سنسور‌های RTD ممکن است به صورت‌های مختلفی مانند ۲ سیمه، ۳ سیمه و چهار سیمه راه اندازی می‌کنند که با توجه به ویژگی‌های پروژه می‌تواند متفاوت باشد. هم بندی ۳ سیمه و ۴ سیمه معمولا به علت دریافت خروجی با دقت بالاتر و حذف تاثیر مقاومت سیم‌ها است.
ترمیستور‌ها از نظر عملکرد رفتاری مشابه RTDها دارند با این تفاوت که از پلیمر‌ها یا سرامیک در ساخت ترمیستور‌ها استفاده می‌شود. ترمیستور‌ها نسبت به RTDها دقت پایین تری دارند، اما قیمت این سنسور‌های دما به مراتب کمتر از RTD هاست.
زمانی که دقت بالایی مورد انتظار نباشد معمولا از ترمیستور‌ها استفاده می‌شود. ترمیستور‌ها در ساخت مداراتی مانند کنترل سرعت فن مدارات الکترونیکی استفاده فراوانی دارند. ترمیستور‌ها را معمولا با استفاده از ۲ سیم به ترموستات‌ها متصل می‌کنند.
سنسور‌های دمای NTC و PTC از انواع ترمیستور‌ها هستند. مقاومت NTCها با افزایش دما کاهش می‌یابد و مقاومت PTCها با افزایش دما، افزایش می‌یابند. واکنش ترمیستور‌ها معمولا خطی نیست و همین موضوع باعث دشوارتر شدن تحلیل دقیق خروجی این سنسور‌ها می‌شود.
امروزه علاوه بر سنسور‌های معرفی شده، ICهای زیادی به بازار عرضه شده اند که دما را با دقت بالا اندازه گیری می‌کنند و خروجی کالیبره شده را به صورت دیجیتال یا آنالوگ در اختیارمان قرار می‌دهند. سنسور دمای LM۳۵ یکی از شناخته‌ترین و متداول‌ترین ICهای اندازه گیری دما با خروجی آنالوگ و تراشه‌های DS۱۸b۲۰ / SHT۱۱/ DHT۱۱/ DHT۲۲ نیز تعدادی از سنسور‌های دیجیتال دما هستند. اما این تراشه‌ها معمولا توانایی اندازه گیری محدوده‌ی دمای کوچکتری نسبت به ترموکوپل‌ها و RTDها دارند.
ماژول‌ها یا برد‌های ترموستات یکی از پرکاربرد‌ترین انواع ترموستات‌ها برای افرادی است که قصد دارند دستگاهی را بسازند. ماژول‌های ترموستات معمولا بدون جعبه و قاب هستند و شما به عنوان سازنده باید خودتان فکری برای نحوه جاسازی ماژول در دستگاه کنید.
