وبلاگ

سنسورهای دما NTC (ضریب دمای منفی) به دلیل حساسیت بالا ، پاسخ سریع و مقرون به صرفه بودن ، به طور گسترده ای برای اندازه گیری و کنترل دما مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، مانند هر مؤلفه الکترونیکی ، آنها می توانند تحت شرایط خاصی آسیب ببینند. درک علل خسارت می تواند در جلوگیری از خرابی و گسترش طول عمر این سنسورها کمک کند. در زیر ، دلایل متداول را بررسی می کنیم سنسور دما NTC آسیب ، همراه با برخی از بینش های فنی و اقدامات پیشگیرانه.

1. بیش از حد و گرمای بیش از حد

- علت: سنسورهای NTC بر اساس این اصل عمل می کنند که با افزایش دما ، مقاومت آنها کاهش می یابد. هنگامی که در معرض جریان بیش از حد قرار می گیرد ، دمای سنسور به سرعت بالا می رود و باعث می شود مقاومت آن بیشتر شود. این یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد می کند ، جایی که کاهش مقاومت منجر به جریان جریان حتی بالاتر می شود و در نتیجه فراری حرارتی ایجاد می شود.

- نتیجه: این می تواند باعث ذوب جوش ، ذوب سیم ، انتشار الکترود یا حتی سوزش شود و منجر به آسیب غیر قابل برگشت شود.

- علائم: سنسور ممکن است مقاومت بالاتری (به دلیل آسیب داخلی) نشان دهد یا مستقیماً ترک کند.

- پیشگیری: برای جلوگیری از جریان بیش از حد جریان ، از مقاومتهای محدود کننده جریان یا مدارهای محافظ استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که سنسور در رتبه بندی قدرت مشخص خود عمل می کند.

2. عوامل محیطی: دما و رطوبت

- علت: سنسورهای NTC نسبت به شرایط محیطی حساس هستند. اگر دما و رطوبت از دامنه عملیاتی سنسور فراتر رود ، مقاومت ممکن است به صورت غیر طبیعی کاهش یابد و منجر به خوردگی یا رشد قالب شود. برای سنسورهای مبتنی بر فلز ، رطوبت می تواند باعث زنگ زدگی یا اکسیداسیون شود.

- نتیجه: این می تواند منجر به تماس ضعیف ، مدارهای کوتاه یا تخریب عملکرد سنسور شود.

- علائم: سنسور ممکن است قرائت های نامنظم ، در مقادیر مقاومت یا نارسایی کامل داشته باشد.

- پیشگیری: سنسورهایی را با مواد محصور سازی مناسب (به عنوان مثال ، رزین اپوکسی ، فولاد ضد زنگ) برای محیط های سخت انتخاب کنید. از آب بندی مناسب و محافظت در برابر رطوبت اطمینان حاصل کنید.

3 استرس مکانیکی و آسیب جسمی

- علت: در حین نصب یا استفاده ، استرس بیش از حد مکانیکی (به عنوان مثال ، خم شدن ، کشیدن یا ضربه) می تواند به ساختار سنسور آسیب برساند. این امر به ویژه در سنسورهایی با سیم های نازک یا محصور سازی شکننده رایج است.

- نتیجه: این می تواند باعث ترک در بدنه سنسور ، سیم های شکسته یا پایانه های قطع شده شود.

- علائم: سنسور ممکن است رفتار مدار باز یا قرائت های متناقض را نشان دهد.

- پیشگیری: سنسورها را در حین نصب با دقت انجام دهید. از سنسورها با طرح های قوی (به عنوان مثال ، پوشش فولاد ضد زنگ) برای کاربردهایی با استرس مکانیکی بالا استفاده کنید.

4. نقص تولید

- علت: اگر سنسور NTC دارای نقص تولیدی مانند جوشکاری ضعیف ، محصور سازی نادرست یا مواد کم کیفیت باشد ، ممکن است در برابر شرایط عملیاتی عادی مقاومت نکند.

- نتیجه: سنسور ممکن است تحت استفاده عادی ناکام باشد.

- علائم: سنسور ممکن است مقاومت ، ترک خوردگی یا عملکرد متناقض بالاتری داشته باشد.

- پیشگیری: سنسورهای منبع از تولید کنندگان معتبر با فرآیندهای کنترل کیفیت دقیق. سنسورها را قبل از نصب بازرسی کنید.

5. شوک حرارتی

- علت: تغییرات سریع دما (شوک حرارتی) می تواند باعث ایجاد استرس داخلی در مواد سنسور شود و منجر به ترک خوردگی یا لایه لایه شدن شود.

- نتیجه: سنسور ممکن است دقت خود را از دست بدهد یا کاملاً شکست بخورد.

- علائم: سنسور ممکن است تغییرات ناگهانی در مقاومت یا آسیب جسمی را نشان دهد.

- پیشگیری: از سنسورهای طراحی شده برای تغییر سریع دما استفاده کنید و از قرار گرفتن در معرض شیب های حرارتی شدید خودداری کنید.

6. قرار گرفتن در معرض شیمیایی

- علت: قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خورنده (به عنوان مثال ، اسیدها ، حلالها) می توانند مواد سنسور را تخریب کنند ، به خصوص اگر فاقد محصور سازی مناسب باشد.

- نتیجه: این می تواند باعث خوردگی ، تجزیه مواد یا از بین رفتن تماس الکتریکی شود.

- علائم: سنسور ممکن است خوانش های نامنظم یا نارسایی کامل داشته باشد.

- پیشگیری: از سنسورهایی با محاصره مقاوم در برابر شیمیایی (به عنوان مثال ، PTFE ، فولاد ضد زنگ) برای محیط های شیمیایی سخت استفاده کنید.

7. Overstress الکتریکی (EOS)

- علت: بیش از حد الکتریکی هنگامی اتفاق می افتد که سنسور در معرض ولتاژ یا سطح جریان فراتر از مشخصات دارای امتیاز آن قرار گیرد ، اغلب به دلیل افزایش قدرت یا طراحی مدار نادرست.

- نتیجه: این می تواند باعث آسیب داخلی به مواد سنسور شود و منجر به عدم موفقیت شود.

- علائم: سنسور ممکن است مقاومت بالاتری ، رفتار مدار باز یا آسیب جسمی را نشان دهد.

- پیشگیری: از مدارهای محافظ (به عنوان مثال ، فیوزها ، سرکوبگرهای ولتاژ گذرا) برای محافظت در برابر فشار برقی استفاده کنید.

بینش فنی: سنسورهای NTC چگونه کار می کنند

سنسورهای NTC از مواد نیمه هادی (به عنوان مثال ، اکسیدهای فلزی مانند منگنز ، نیکل و کبالت) ساخته می شوند که ضریب دمای منفی را نشان می دهند. با افزایش دما ، تعداد حامل های بار (الکترون و سوراخ) در مواد افزایش می یابد و باعث کاهش مقاومت می شود. این رابطه توسط معادله Steinhart-Hart شرح داده شده است:

1/t = a+b · در (r)+c · (در (r)) 3

کجا:

- (T) = دما در کلوین

- (R)= مقاومت در دمای t

- (A ، B ، C) = ثابت های خاص مواد

این رابطه غیرخطی به سنسورهای NTC اجازه می دهد تا اندازه گیری دما بسیار دقیق را در طیف گسترده ای ارائه دهند.

اقدامات پیشگیرانه و بهترین شیوه ها

1. در مشخصات کار کنید: همیشه از سنسور در دامنه درجه حرارت ، جریان و ولتاژ خود استفاده کنید.

2. محصور سازی سمت راست را انتخاب کنید: سنسورهای انتخاب شده با مواد محصور سازی مناسب (به عنوان مثال ، اپوکسی ، فولاد ضد زنگ) را برای محیط برنامه خود انتخاب کنید.

3. اجرای مدارهای محافظ: از مقاومت های محدود کننده جریان ، فیوزها یا سرکوبگرهای ولتاژ گذرا برای محافظت در برابر فشار بیش از حد و برقی استفاده کنید.

4. با احتیاط کار کنید: در هنگام نصب و استفاده از استرس مکانیکی خودداری کنید.

5. تعمیر و نگهداری منظم: سنسورها را به صورت دوره ای برای علائم آسیب یا تخریب بازرسی کنید.