KONU: C. ISI TRANSDUSERLERİ
1.
Isı transduserlerinin tanımı ve kullanım alanları:
İçinde bulundukları ortamın
ısısından ya da ısı değişiminden etkilenerek karakteristik değerleri değişen,
ya da uçlarında ısıya bağlı potansiyel fark oluşturan elemanlardır.
Isı transduserleri birçok alanda etkili
kullanıma sahiptir. Bir elektrikli ısıtıcının sıcaklığını kontrolden bir hastanın ateşini
ölçen termometreye, bir motoru aşırı ısıdan korumaktan bir TV alıcısının degauss devresine kadar geniş kullanıma sahiptir.
2.
Isı transduser çeşitleri ve Özellikleri :
Isı transduserlerini
genel olarak dört çeşide ayırabiliriz.Bunlar;
termostat, termokupl,
termistör ve yarı iletken ısı sensörleridir.
Termostat : Metallerin ısıyla uzaması prensibine göre çalışır.
Isınan metal uzayarak bir kontağı açar ya da kapatır. Böylece kontağa bağlı
devreler ya da
cihazlar kontrol edilir.
Termokupl : Termokupl iki farklı metalin birleşiminden oluşan basit bir parçadır. İki metal birleşimi
bir elektrik gerilimi üretir. Üretilen gerilim genelde mili voltlar seviyesinde
olan bir DC gerilimdir. Her hangi iki farklı metalin birleşiminden elektrik
üretilebilse de , termokupllarda metaller iyi voltaj üretebilmek için
özelliklerine göre belli standartlarda
seçilir. Üretilen gerilim ne kadar yüksek olursa o derece iyi algılanıp başka
devrelere aktarılabilir ve daha geniş sıcaklık değerlerinde lineer ölçümler
sağlanabilir
Termistör :Isı değişimi ile direnç değerleri değişen
elemanlara termistör ismi verilir. Pozitif (PTC) ve
negatif (NTC) ısı katsayılı olmak üzere iki çeşittirler. Çalışma
karakteristikleri aşağıdaki gibidir.
Yarı iletken ısı sensörleri ( Entegre devre ısı sensörleri)
: Günümüzde daha hassas ve lineer çıkış verebilen ısı algılamaları için imal
edilmiş entegre tipindeki sensörlerdir.
Entegre devre şeklinde olduklarından kullanımları daha kolay ve pratiktir.
3. Ortam sıcaklığını kontrol
eden devreler:
Ortam sıcaklığını kontrol eden devreler
daha ziyade termistör ve entegre
devreli ısı sensörleri kullanılarak imal
edilmektedir. Çünkü termostatlar büyük ısı farklılıklarında hassas çalışma
sağlarken termokupllar da temas ettikleri yüzeylerin
ısısını kontrol etmede daha kullanışlı olmaktadırlar. Aşağıda bunlarla ilgili
birkaç örnek devre verilmiştir.
4.
Rezistansın otomatik kontrolünü sağlayan devre
elemanları:
Bir rezistansın otomatik kontrolü, termistör , diyak ve triyak gibi
elemanlarla kontrol edilebildikleri gibi yine bir ısı sensörü
kontrol devreleri ve röleler ile de sağlanabilmektedir.
5. Isı Transduserleri
arasındaki farklar:
Isı transduserlerinin çeşitleri arasında yapı ve çalışma farklılıkları vardır. Termostat ve termokupl metallerden yapılır. Ancak termostat termokupl gibi uçlarında gerilim üretme prensibine göre çalışmaz. Termistör ve entegre devre ısı sensörleri de daha ziyade yarı iletkenden imal edilmiş olup ısıya göre iç dirençlerinin değişmesinden faydalanılır.