온도써미스터 (thermistor) 및 열전대에 대해 알아보기

써미스터

1) 특성

▶ Thermally Sensitive Resister

▶ 반도체의 저항이 온도에 따라 변하는 특성을 이용

▶ 재질 : 탄화규소(SiC)를 주성분으로 만들어짐

▶ 측정 범위 : -50’C ~ 200’C

▶ 특성 : NTC, PTC, CTR

2) 분류

온도 특성에 따라 구분

1. NTC 방식

- 부온도계수 저항기 : 온도 상승에 따라 전기저항이 지속적으로 감소 

2. PTC 방식

- 정온도계수 저항기 : 온도 상승에 따라 전기저항치가 증가하는 온독계수성

3. CTR 방식

- 민감온도계수 저항기 : 어떤 온도에서 저항값이 급격히 감소

3) NTC 서미스터

- 통상적으로 말하는 서미스터는 NTC 서미스터를 말하는 것

- 서미스터 정수가 2000~5000K 정도의 것이 많이 사용됨.

NTC 서미스터 장점

• 온도변화에 대한 저항값 변화 폭 넓음 -> 모양, 저항값 자유도 높음
• 좁은 장소에서 온도 측정 가능
• 적은 오차
• 견고성
• 저렴한 가격
• 전기적 출력 처리 쉬움

NTC 서미스터 단점

• 측정온도범위가 좁음 (-100~500'C)
• 고온 영역에서 측정 불가능 : 300'C까지
• 변화율이 비직선적

4) NTC 서미스터 회로 구성 

[참조] 금속과 반도체의 저항온도계수

1. 금속

   온도 증가 - > 원자의 진동이 격렬해짐

                     - > 전자가 이동할 때, 원자와의 접촉이 심해져 전자운동이 방해를 받음

                     - > 저항이 증가

2. 반도체 : 전자가 풍부하지 않은 물질

   온도 증가 - > 원자핵의 핵력이 감소하는 결과를 가져옴

                     - > 전자의 에너지가 증가하고 전자의 이동이 더욱 활발해짐

                     - > 저항이 감소

열전대

1) 특성

2종의 금속선을 접합점을 가열(또는 냉각)시킬 때 제베크 효과로 인해 발생하는 열기전력을 이용한 온도센서

열전대의 장점

• 좁은 장소에서 온도 측정 가능
• 빠른 응답속도
• 진동, 충격에 강함
• 고온 영역 측정가능

열전대의 단점

• 작은 변화율
• 온도차 검출방식으로 냉접점 온도의 보정 필요

2) 구조와 형태

3) 주의사항

- 사용법을 잘못하면 측정 오차를 일으키거나 단기간에 열화 할 수 있음

- 열전대는 측정대상에 적합한 종류의 것과 정해진 온도 범위에서 사용하는 것이 필요