온도 조절기는 두 개의 그리스어 thermo과 statos를 합하여 구성되며, thermos는 열을 의미하고 statos는 고정, 서 또는 고정을 의미합니다. 온도 조절기 는 에어컨 켜기 / 끄기, 실내 히터 등과 같이 온도에 따라 장치 또는 가전 제품을 제어하는 데 사용됩니다. 온도 조절기의 일반적인 용도는 중앙 난방 시스템 또는 냉각 시스템에서 실내 온도를 유지하고, 냉장고 온도를 조절하고, 냉각 시스템을 조절하는 것입니다., 전기 다리미, 오븐, 헤어 드라이어 등이 있습니다. 프로그래밍 가능하고 스마트 한 온도 조절기는 오늘날 시장에서 사용할 수 있습니다.
온도 조절기의 유형:
온도를 감지하기 위해 온도 조절기는 서로 다른 센서 또는 장치를 사용하며 그에 따라 크게 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다.
- 기계식 온도 조절기
- 전기 / 전자 온도 조절기
기계식 온도 조절기-
바이메탈 서모 스탯 은 기계식 서모 스탯에 속합니다. 일반적으로 아래 그림과 같이 케이스와 손잡이가 있습니다. 그것은 선팽창 계수가 다른 두 개의 다른 금속으로 구성된 하나의 고정 접점과 하나의 이동식 간을 가지고 있습니다. 가동 레버의 끝은 온도가 내려 가면 고정 접점으로 연결되고, 상온이 높으면 분리됩니다. 이것이 온도에 따라 장치를 켜고 끌 수있는 방법입니다.
바이메탈 온도 조절기가 사용되는 몇 가지 예-다리미, 냉장고, 에어컨.
전기 온도 조절기-
가장 일반적인 전자 온도 센서는 서모 스탯에 사용되는 열전대와 서미스터 입니다. 서미스터와 열전대 전기적 특성 모두 온도 변화에 노출되면 변화를 경험합니다.
열전대 는 두 개의 접합을 형성하기 위해 한쪽 끝이 결합 된 적어도 두 개의 서로 다른 금속 스트립을 사용하는 장치입니다. 열 접점과 냉 접점. 핫 접합은 측정 접합입니다. 온도를 측정 할 물체는 열 접점에 배치되고 냉 접점 (온도가 알려진)은 기준 접점입니다. 이 온도 차이로 인해 온도를 측정하는 데 사용되는 열전 전압으로 알려진 전압 차이가 발생합니다. 열전대는 보일러, 오븐 등에 사용됩니다.
서모 스탯에 사용되는 다른 유형의 전기 센서는 서미스터 입니다. 예를 들어 자세히 살펴 보겠습니다.
서미스터는 무엇입니까?
이름에서 알 수 있듯이 서미스터는 Thermal과 Resistor라는 두 단어의 조합입니다. 온도 변화에 따라 저항이 변하는 저항성 부품입니다.
서미스터는 매우 신뢰할 수 있으며 작은 온도 변화를 귀중하게 감지 할 수있는 광범위한 스케일을 가지고 있습니다. 온도 센서로 저렴하고 유용합니다. 서미스터는 디지털 온도 조절기에 사용됩니다.
서미스터의 유형
주변 온도에 대한 저항 변화에 따라 두 가지 유형의 서미스터가 있습니다. 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
1. PTC – 양의 온도 계수.
저항은 온도에 정비례합니다. 즉, 온도가 감소하면 저항이 감소하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
2. NTC-음의 온도 계수.
저항은 온도에 간접적으로 비례합니다. 즉, 저항은 온도가 증가함에 따라 감소하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
우리는 응용 프로그램에서 NTC 서미스터를 사용하고 있습니다. 103은 상온에서 서미스터의 저항을 나타내며 10k Ohm을 의미합니다.
NTC 서미스터의 적용:
온도 변화에 따라 모든 장치를 제어 할 수 있다는 것은 매우 편리하고 흥미로운 아이디어입니다. 이러한 인기있는 애플리케이션 중 하나는 서미스터가 열을 감지하고 경보를 트리거하는 화재 경보입니다.
NTC 서미스터는 다양한 응용 분야에서 가장 널리 사용되지만 시작점에서 낮은 저항이 요구되는 경우 PTC 서미스터가 사용됩니다.
실온에서 서미스터의 저항은 제조업체가 다른 온도에서 서로 다른 저항 값 세트와 함께 데이터 시트에 지정하므로 적절한 응용 분야에 적합한 서미스터를 선택할 수 있습니다.
다음은 Thermistor를 사용하여 구축 된 몇 가지 회로입니다.
- 서미스터를 이용한 화재 경보
- 서미스터를 사용하는 온도 제어 DC 팬
- 서미스터와 Arduino를 연결하여 LCD에 온도 측정 및 표시
- 온도 제어 AC 가전
필요한 구성 요소:
- NTC 103 서미스터 (10k Ω).
- BJT BC 547.
- 5k Ω 전위차계 (POT).
- 1kΩ 저항기.
- LED.
- 전원 공급 장치 – 6V DC.
- 브레드 보드 및 연결 전선.
서미스터 회로의 회로도:
온도 조절기 회로의 작동:
회로는 전압 분배기 회로와 출력 "ON 및 OFF"스위칭 회로를 손상시킵니다. 전압 분배기 회로는 서미스터와 가변 저항으로 구성됩니다.
전압 분배기 회로 출력은 1k 저항을 통해 NPN 트랜지스터의베이스에 연결됩니다. 분압기 회로는 서미스터의 저항 변화로 인한 전압 변화를 감지 할 수 있습니다. 전압 분배기에서 POT를 사용하여 서미스터의 감도를 조정할 수 있습니다. 고정 트리거 지점에 대해 가변 저항 대신 고정 저항을 사용할 수도 있습니다. 즉, 온도가 특정 값을 초과하고 트리거 지점 온도를 조정할 수없는 경우에만 LED가 켜집니다. 따라서 POT를 더 잘 사용하고 노브를 돌리는 것만으로 감도를 변경하십시오.
아래 공식에 따라 저항 세트를 선택할 수 있습니다.
Vo = × V IN
우리 회로에서는 R2를 POT로, R1을 LDR로 대체 했으므로 출력 전압은 서미스터 저항에 따라 변경됩니다. 그리고 서미스터 저항은 외부 온도에 따라 변하므로 서미스터 주변의 온도를 변경하면 출력 전압이 변합니다. 트랜지스터는 VBE 전압 인 0.7V 이상에서 켜집니다.
10k NTC 서미스터에 적합한 R2를 선택하고 파악하는 더 간단한 방법은 Proteus에서 회로를 시뮬레이션하고 R2의 가까운 값을 얻는 것입니다. 또한 서미스터를 가변 저항으로 교체하여 아래 회로 다이어그램에 따라 회로에서 등가 효과를 연구 할 수 있습니다.
회로의 두 번째 부분은 트랜지스터가 LED D1의 스위치 역할을하는 트랜지스터 섹션입니다. 트랜지스터는 전류 제어 장치이므로 저항 R1이 입력 단자에 연결되어 전류 서지를 제한합니다.
위의 시뮬레이션 회로를 참조하면 서미스터 근처에서 온도가 상승하면 전기 저항이 감소하여 RV1에서 전압이 증가합니다. 따라서 트랜지스터베이스의 전압 (V BE)도 증가하고 V BE ≥0.7V가 되 자마자 트랜지스터가 전도를 시작하고 LED가 켜집니다.
위의 회로에서이 LED를 부저 또는 전구 등으로 교체 할 수 있다는 점에 유의하십시오. 아래 의 데모 비디오 도 확인하십시오.