کسی بھی موصل کی مزاحمت عام طور پر درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے۔ دھاتوں کی مزاحمت گرمی کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ طبیعیات کے لحاظ سے، اس کی وضاحت کرسٹل جالی کے عناصر کے تھرمل کمپن کے طول و عرض میں اضافے اور الیکٹرانوں کے دشاتمک بہاؤ کے خلاف مزاحمت میں اضافے سے ہوتی ہے۔ گرم ہونے پر الیکٹرولائٹس اور سیمی کنڈکٹرز کی مزاحمت کم ہو جاتی ہے - اس کی وضاحت دوسرے عمل سے ہوتی ہے۔
مواد
تھرمسٹر کا اصول
بہت سے معاملات میں، مزاحمت بمقابلہ درجہ حرارت کا رجحان نقصان دہ ہے۔ مثال کے طور پر، ایک تاپدیپت لیمپ کے تنت کی کم مزاحمت جب سردی کی وجہ سے اسے آن کیا جاتا ہے تو وہ جل جاتا ہے۔ گرم یا ٹھنڈا ہونے پر مستقل ریزسٹرس کی مزاحمتی قدر کو تبدیل کرنے سے سرکٹ کے پیرامیٹرز میں تبدیلی آتی ہے۔
ڈویلپر اس رجحان کا مقابلہ کر رہے ہیں کم TCR کے ساتھ ریزسٹرس تیار کر کے - درجہ حرارت کی مزاحمت کے قابلیت۔ ایسے عناصر روایتی سے زیادہ مہنگے ہوتے ہیں۔ لیکن اس طرح کے الیکٹرانک اجزاء ہیں، جن میں درجہ حرارت پر مزاحمت کا انحصار واضح اور نارمل کیا جاتا ہے۔ ان عناصر کو تھرموریسٹرز یا تھرمسٹر کہا جاتا ہے۔
تھرمسٹرز کی اقسام اور ڈیزائن
درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں پر ان کے ردعمل کے مطابق تھرمسٹرز کو دو بڑے گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
- اگر گرم ہونے پر مزاحمت کم ہو جائے تو ایسے تھرمسٹر کہلاتے ہیں۔ این ٹی سی تھرمسٹر (مزاحمت کے منفی درجہ حرارت کے گتانک کے ساتھ)؛
- اگر گرم ہونے پر مزاحمت بڑھ جاتی ہے، تو تھرمسٹر میں مثبت TCS (PTC-خصوصیات) ہوتا ہے - ایسے عناصر کو بھی کہا جاتا ہے۔ پوسٹرز.
تھرمسٹر کی قسم کا تعین اس مواد کی خصوصیات سے ہوتا ہے جس سے تھرمسٹر بنائے جاتے ہیں۔ دھاتیں گرم ہونے پر مزاحمت میں اضافہ کرتی ہیں، اس لیے ان کی بنیاد پر (یا زیادہ واضح طور پر، دھاتی آکسائیڈ کی بنیاد پر) مثبت TCS کے ساتھ تھرموریسسٹینسز تیار کی جاتی ہیں۔ سیمی کنڈکٹرز کا انحصار مخالف ہے، اس لیے وہ این ٹی سی سیل بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ منفی TKC کے ساتھ تھرموسٹیٹک عناصر نظریاتی طور پر الیکٹرولائٹس کی بنیاد پر بنائے جا سکتے ہیں، لیکن عملی طور پر یہ قسم انتہائی تکلیف دہ ہے۔ اس کا مقام لیبارٹری ریسرچ ہے۔
تھرمسٹر کا ڈیزائن مختلف ہو سکتا ہے۔ وہ سلنڈر، موتیوں، واشر وغیرہ کی شکل میں دو لیڈز کے ساتھ آتے ہیں (جیسا کہ میں روایتی مزاحم)۔ آپ کام کی جگہ پر تنصیب کے لیے سب سے آسان فارم کا انتخاب کر سکتے ہیں۔
اہم خصوصیات
کسی بھی تھرمسٹر کی سب سے اہم خصوصیت اس کا درجہ حرارت کوفیشینٹ آف ریزسٹنس (TCR) ہے۔ یہ بتاتا ہے کہ جب 1 ڈگری کیلون کو گرم یا ٹھنڈا کیا جاتا ہے تو مزاحمت کتنی بدل جاتی ہے۔
اگرچہ درجہ حرارت کی تبدیلی ڈگری کیلون میں ظاہر کی گئی ڈگری سیلسیس میں ہونے والی تبدیلی کے برابر ہے، لیکن تھرموریسٹرز اب بھی کیلون میں نمایاں ہیں۔ یہ حسابات میں Steinhart-Hart مساوات کے وسیع پیمانے پر استعمال کی وجہ سے ہے، اور اس میں K میں درجہ حرارت شامل ہے۔
TCS NTC قسم کے تھرمسٹرز کے لیے منفی اور پوسٹرز کے لیے مثبت ہے۔
ایک اور اہم خصوصیت مزاحمت کی درجہ بندی ہے۔ یہ 25 ° C پر مزاحمتی قدر ہے۔ان پیرامیٹرز کو جاننے کے بعد، کسی خاص سرکٹ پر تھرمسٹر کے قابل اطلاق ہونے کا تعین کرنا آسان ہے۔
تھرمسٹر کے استعمال کے لیے بھی اہم ہیں برائے نام اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیجز۔ پہلا پیرامیٹر اس وولٹیج کا تعین کرتا ہے جس پر عنصر طویل عرصے تک کام کر سکتا ہے، جبکہ دوسرا پیرامیٹر اس وولٹیج کا تعین کرتا ہے جس کے اوپر تھرمسٹر کی کارکردگی کی ضمانت نہیں ہے۔
پوزسٹرز کے لیے، ایک اہم پیرامیٹر حوالہ درجہ حرارت ہے - مزاحمت-حرارت ڈایاگرام پر وہ نقطہ جس پر خصوصیت کا فریکچر ہوتا ہے۔ یہ PTC مزاحمت کی آپریٹنگ رینج کا تعین کرتا ہے۔
تھرمسٹر کا انتخاب کرتے وقت اس کے درجہ حرارت کی حد پر توجہ دینا ضروری ہے۔ کارخانہ دار کے ذریعہ بیان کردہ علاقے سے باہر، اس کی خصوصیت معیاری نہیں ہے (یہ سامان کی خرابی کا سبب بن سکتا ہے) یا تھرمسٹر وہاں بالکل بھی کام نہیں کرتا ہے۔
شکل 1.
تھرمسٹر کی سکیموں میں سی ایس آر تھوڑا سا مختلف ہو سکتا ہے، لیکن تھرمسٹر کی اہم خصوصیت علامت t ہے۔ ریزسٹر کے لیے مستطیل کے آگے۔ اس علامت کے بغیر یہ تعین کرنا ناممکن ہے کہ مزاحمت کس چیز پر منحصر ہے - اسی طرح کے UGOs کے پاس ہے، مثال کے طور پر، متغیرات (مزاحمت کا تعین لاگو وولٹیج سے ہوتا ہے) اور دیگر عناصر۔
بعض اوقات UGO پر ایک اضافی علامت ڈالی جاتی ہے، جو تھرمسٹر کے زمرے کی وضاحت کرتی ہے:
- این ٹی سی منفی TCS والے خلیوں کے لیے؛
- پی ٹی سی پوسٹرز کے لئے.
یہ خصوصیت بعض اوقات تیروں سے ظاہر ہوتی ہے:
- پی ٹی سی کے لیے یک طرفہ؛
- NTC کے لیے کثیر جہتی۔
خط کا عہدہ مختلف ہو سکتا ہے - R، RK، TH، وغیرہ۔
فعالیت کے لئے تھرمسٹر کی جانچ کیسے کریں۔
تھرمسٹر کا پہلا ٹیسٹ ایک عام ملٹی میٹر سے برائے نام مزاحمت کی پیمائش کرنا ہے۔ اگر کمرے کے درجہ حرارت پر ماپا جاتا ہے، جو +25 ° C سے بہت مختلف نہیں ہے، تو ماپا مزاحمت کیس یا دستاویزات میں بتائی گئی مزاحمت سے نمایاں طور پر مختلف نہیں ہونی چاہیے۔
اگر محیطی درجہ حرارت متعین قدر سے زیادہ یا کم ہے تو، ایک چھوٹی سی اصلاح کی جانی چاہیے۔
آپ تھرمسٹر کے درجہ حرارت کی خصوصیت کو لینے کی کوشش کر سکتے ہیں - اس کا موازنہ دستاویز میں دیے گئے سے کر سکتے ہیں یا نامعلوم اصل کے عنصر کے لیے اس کی تشکیل نو کر سکتے ہیں۔
پیمائش کے آلات کے بغیر کافی درستگی کے ساتھ بنانے کے لیے تین درجہ حرارت دستیاب ہیں:
- پگھلنے والی برف (ریفریجریٹر سے لی جا سکتی ہے) - تقریباً 0 °C؛
- انسانی جسم - تقریبا 36 ° C؛
- ابلتا ہوا پانی - تقریبا 100 ° C.
ان نکات کے مطابق آپ درجہ حرارت پر مزاحمت کا تخمینہ انحصار کھینچ سکتے ہیں، لیکن پوزسٹرز کے لیے یہ کام نہیں کر سکتا ہے - ان کے TCS کے گراف پر، ایسے علاقے ہیں جہاں R کا تعین درجہ حرارت سے نہیں ہوتا ہے (حوالہ درجہ حرارت سے نیچے)۔ اگر تھرمامیٹر دستیاب ہے تو، آپ کئی پوائنٹس کے ذریعہ ایک خصوصیت لے سکتے ہیں - پانی میں تھرمسٹر کو کم کرنا اور اسے گرم کرنا۔ ہر 15...20 ڈگری پر آپ کو مزاحمت کی پیمائش کرنے اور ڈایاگرام پر قدر کو نشان زد کرنے کی ضرورت ہے۔ اگر 100 ڈگری سے اوپر کے پیرامیٹرز کو پڑھنا ضروری ہو تو، پانی کی بجائے تیل (مثلاً کار کا تیل یا ٹرانسمیشن آئل) استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اعداد و شمار مزاحمت کی مخصوص درجہ حرارت پر انحصار کو ظاہر کرتا ہے: PTC کے لیے ٹھوس لائن، NTC کے لیے ڈیشڈ لائن۔
کہاں استعمال کرنا ہے۔
Thermistors کی سب سے واضح درخواست کے طور پر ہے درجہ حرارت سینسر. این ٹی سی اور پی ٹی سی تھرمسٹر دونوں اس مقصد کے لیے موزوں ہیں۔ آپ کو صرف کام کرنے والے علاقے کے مطابق عنصر کو منتخب کرنے اور پیمائش کرنے والے آلے میں تھرمسٹر کی خصوصیت کو مدنظر رکھنے کی ضرورت ہے۔
آپ تھرمل ریلے بنا سکتے ہیں - جب مزاحمت (زیادہ واضح طور پر، اس کے پار وولٹیج ڈراپ) کا موازنہ پہلے سے طے شدہ قدر کے ساتھ کیا جاتا ہے، اور جب حد سے تجاوز کیا جاتا ہے، آؤٹ پٹ کو تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس طرح کے آلے کو تھرمل کنٹرول ڈیوائس یا فائر ڈیٹیکٹر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔درجہ حرارت کے میٹر کی تخلیق بالواسطہ حرارت کے رجحان پر مبنی ہے - جب تھرمسٹر کو بیرونی ذریعہ سے گرم کیا جاتا ہے۔
اس کے علاوہ تھرمسٹرز کے استعمال میں ڈائریکٹ ہیٹنگ کا استعمال کیا جاتا ہے - تھرمسٹر کو اس میں سے بہنے والے کرنٹ سے گرم کیا جاتا ہے۔ اس طرح سے NTC ریزسٹرس کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے - جیسے جب کیپسیٹرز کو چالو کیا جاتا ہے تو اعلی اہلیت کے ساتھ چارج کرتے وقت، اور ساتھ ہی موٹرز کے شروع ہونے والے کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے، وغیرہ۔ ٹھنڈے ہونے پر تھرمل پر منحصر عناصر کی مزاحمت زیادہ ہوتی ہے۔ جب کیپسیٹر جزوی طور پر چارج ہو جاتا ہے (یا موٹر معمولی رفتار پر ہوتی ہے)، تو تھرمسٹر کے پاس بہتے ہوئے کرنٹ کو گرم کرنے کا وقت ہوتا ہے، اس کی مزاحمت کم ہو جاتی ہے، اور یہ سرکٹ کے آپریشن کو مزید متاثر نہیں کرے گا۔
اسی طرح، آپ تاپدیپت لیمپ کی زندگی کو اس کے ساتھ سیریز میں تھرمسٹر شامل کرکے بڑھا سکتے ہیں۔ وہ مشکل ترین لمحے میں کرنٹ کو محدود کر دے گا - جب وولٹیج آن ہو (یہ اس وقت ہوتا ہے جب زیادہ تر بلب فیل ہو جاتے ہیں)۔ گرم ہونے کے بعد، یہ چراغ کو مزید متاثر نہیں کرے گا۔
اس کے برعکس، مثبت خصوصیت کے حامل تھرمسٹر آپریشن کے دوران الیکٹرک موٹروں کی حفاظت کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اگر موٹر جام یا شافٹ کے زیادہ بوجھ کی وجہ سے وائنڈنگ کرنٹ بڑھتا ہے، تو PTC ریزسٹر گرم ہو جائے گا اور اس کرنٹ کو محدود کر دے گا۔
منفی پی ٹی سی والے تھرمسٹر کو دوسرے اجزاء کے لیے گرمی کے معاوضے کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر آپ مثبت TCR کے ساتھ ٹرانزسٹر موڈ سیٹنگ ریزسٹر کے ساتھ متوازی طور پر NTC تھرمسٹر انسٹال کرتے ہیں، تو درجہ حرارت کی تبدیلی ہر عنصر کو مخالف طریقے سے متاثر کرے گی۔ نتیجے کے طور پر، درجہ حرارت کے اثر کو معاوضہ دیا جاتا ہے، اور ٹرانجسٹر کا آپریٹنگ پوائنٹ منتقل نہیں ہوگا.
ایسے مشترکہ آلات ہیں جنہیں بالواسطہ گرم تھرمسٹر کہتے ہیں۔ اس طرح کے عنصر میں ایک ہی ہاؤسنگ میں درجہ حرارت پر منحصر عنصر اور ایک ہیٹر ہوتا ہے۔ ان کے درمیان تھرمل رابطہ ہے، لیکن وہ جستی طور پر الگ تھلگ ہیں۔ہیٹر کے ذریعے کرنٹ کو تبدیل کر کے مزاحمت کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔
مختلف خصوصیات کے حامل تھرمسٹر ٹیکنالوجی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ معیاری ایپلی کیشنز کے علاوہ، ان کے کام کے دائرہ کار کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ سب کچھ صرف ڈویلپر کی تخیل اور اہلیت کی طرف سے محدود ہے.
متعلقہ مضامین:
