مقایسه ترموکوپل و ترمیستور، این دو حسگر دما چه تفاوت‌هایی باهم دارند؟

ترموکوپل و ترمیستور هر دو دستگاه‌های سنجش دما هستند، اما اصول کاری متفاوتی دارند. در ترمیستور، تغییر دما باعث تغییر مقاومت می‌شود. درحالی‌که در ترموکوپل‌ها تغییر دما باعث القای ولتاژ بین سیم‌های فلزات مختلف می‌شود.
مهم‌ترین تفاوت ترموکوپل و ترمیستور این است که در ترموکوپل پارامتر حسگر ولتاژی است که بین دو فلز غیرمشابه القا می‌کند. درحالی‌که در ترمیستور مقاومت پارامتر سنجش دما است. تفاوت‌های دیگر بین ترمیستور و ترموکوپل در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است.

تعریف ترمیستور

ترمیستور نوعی مقاومت حرارتی است که از مواد نیمه هادی ساخته شده و مقاومت آن با دما تغییر می‌کند. ترمیستور دو نوع ضریب دمای مثبت و منفی دارد. در ترمیستور، ضریب دما رابطه بین تغییرات مقدار مقاومت و دما را نشان می‌دهد. در ضریب دمایی مثبت، مقاومت با افزایش دما افزایش می‌یابد درحالی‌که در ضریب دمای منفی مقاومت با افزایش دما کاهش می‌یابد. ترمیستور برای اندازه گیری دمای کوچک استفاده می‌شود. ترمیستور دارای سربی است که مقاومت آن باعث کاهش دقت آن‌ها می‌شود. حساسیت بالایی دارد، یعنی می‌تواند حتی تغییرات جزئی دما را تشخیص دهد.

تعریف ترموکوپل

ترموکوپل یک دستگاه اندازه گیری دما است که برای سنجش و اندازه گیری دما استفاده می‌شود. در ترموکوپل، دو سیم از فلزات مختلف در یک نقطه به هم متصل می‌شوند. دو فلز غیرمشابه به دلیل تغییر در دمای فلزات، ولتاژ ایجاد می‌کنند. از ترموکوپل‌ها برای اندازه گیری دمای صنایع بزرگ استفاده می‌شود و هزینه کمتر و دقت بیشتری دارد.

تفاوت‌های کلیدی ترموکوپل و ترمیستور

بر اساس تعاریف بالا ترمیستور و ترموکوپل هر دو از انواع سنسور دما هستند. ترمیستور در وسایل کوچک برای سنجش دما و ترموکوپل برای تشخیص درجه حرارت بالا استفاده می‌شود. اما این دو ابزار مهم دارای تفاوت‌هایی نیز هستند که کاربردهای آن‌ها را متمایز خواهد کرد. تفاوت‌های کلیدی ترموکوپل و ترمیستور شامل موارد زیر است:

• ترموکوپل دستگاه اندازه گیری دما و ترمیستور نوعی مقاومت حرارتی است.
• ترموکوپل‌ها از فلز یا آلیاژ فلزات ساخته شده‌اند. درحالی‌که ترمیستور توسط نیمه هادی یا توسط اکسیدهای منیزیم، نیکل یا کبالت ساخته می‌شود.
• ترموکوپل در مقایسه با ترمیستور از دقت بالایی برخوردار است. ترمیستور دارای سربی است که مقاومت آن باعث کاهش دقت آن‌ها می‌شود.
• محدوده اندازه گیری دمای ترمیستور ۵۰- تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد است درحالی‌که محدوده اندازه گیری دما در ترموکوپل ۲۰۰- تا ۱۲۵۰ درجه سانتی گراد است.
• ترمیستور در مقایسه با ترموکوپل‌ها پاسخ سریع می‌دهد. زمان پاسخگویی هر دو سنسور به اندازه آن‌ها بستگی دارد.
• در ترموکوپل‌ها، تغییرات دما توسط القاهای ولتاژ در محل اتصال آن‌ها تعیین می‌شود. مقاومت ترمیستور زمانی که دمای محیط اطراف آن‌ها تغییر می‌کند تغییر می‌کند.
• منحنی مشخصه ترموکوپل بین ولتاژ و جریان خطی است. منحنی نشان می‌دهد که ولتاژ ترموکوپل نسبت به دما افزایش می‌یابد. درحالی‌که در ترمیستور، منحنی مشخصه بین مقاومت و دما زمانی غیرخطی است که ترمیستور دارای ضریب دمایی منفی باشد. منحنی غیرخطی ترمیستور نشان می‌دهد که مقاومت آن‌ها با افزایش دما کاهش می‌یابد.
• ترموکوپل در مقایسه با ترمیستور ارزان‌تر است زیرا ترمیستور به منبع تغذیه خارجی نیاز دارد.
• ترمیستور و ترموکوپل هر دو برای کنترل و اندازه گیری دما استفاده می‌شوند.
• ترموکوپل‌ها در صنایع بزرگ و ترمیستورها در لوازم خانگی استفاده می‌شوند.

چارت مقایسه ترموکوپل و ترمیستور