Isi sensorleri

ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
SENSÖRLERLER
2
Transdüser ve Sensör Kavramı
Tanımı
Fiziksel ortam değişikliklerini (ısı, ışık, basınç, ses, vb.) algılayan elemanlara
Sensör (İng. Sensor), algıladığı bilgiyi elektrik enerjisine çeviren elemanlara
Transduser (İng. Transducer) denir.
Çeşitli Sensör ve Transdüser’ lerin Fiziksel Görünümleri
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
3
Çeşitleri
Kullanıldıkları yerlere ve algıladıkları fiziksel büyüklüklere göre sensör ve
transdüser’ler çeşitli tiplere ayrılırlar.
* Isı transdüser ve sensörleri
* Manyetik transdüser ve sensörler
* Basınç (gerilme) transdüserleri
* Optik transdüser ve sensörler
* Ses transdüser ve sensörleri
Transdüserlerin bir kısmı pasif elemandır. Pasif elemanın çalışması için dışarıdan
elektrik enerjisinin uygulanması gerekir. Foto direnç ,kondansatör, mikrofon
bunlara bir örnektir.
Aktif transdüserler ise ölçülecek büyüklüklerle uyarılırlar. Bunlara dışarıdan bir
enerji uygulanmaz. Termoçift, fotovoltaik, piezoelektrik bunlara bir örnektir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
4
Kullanıldıkları Yerler
Sensör ve Transdüser’ler, endüstriyel alanlardan, gündelik hayata kadar bir çok
yerde kullanılmaktadır.
* Güvenlik ve Hırsız Sistemlerinde kullanılan Hareket Sensörleri,
* Yangın ve duman için ikaz ve ihbar sensörleri,
* Otomatik Kapılar için Yaklaşım Sensörleri,
* Park ve yanaşma sensörleri,
* Isı ve Işık Sensörleri
* Elektronik Teraziler için baskı, basınç ve gerilme sensörleri v.b gibi sayılabilecek
onlarca alanlarda sensör ve transdüserler sıklıkla kullanılmaktadır.
Sensör ve Transdüserler, genellikle endüstriyel alanlardaki, makine ve cihazlarda
da sıklıkla kullanılmaktadır. Barkod okuyucu sistemlerinde, güvenli makine çalışma
alanlarında, Ürün Sayma Sistemlerinde, Görüntülü ürün işleme sistemlerinde,
endüstriyel fırınların sıcaklık kontrollerinde ve daha bir çok endüstriyel alanlarda
karşımıza çıkmaktadırlar.
SENSÖRLERLER
Araç Park ve Yanaşma
Sistemi
Güvenlik Sistemi
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
Elektronik Terazi
Barkod Okuma Sistemi
Taşıt Tanıma Sistemi
Otomatik Kapı
Sistemleri
5
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
6
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
1-) Termistör
Termistör, üzerine uygulanan ısıya göre direnç değeri değişen devre elemanıdır.
Ortam sıcaklığı değiştiği zaman, termistör bu sıcaklık değişimini hissedecek ve
direnç değerini kendisi ayarlayacaktır. Uygulanan ısıya göre direnç değerini artıran
veya azaltan tipleri vardır. NTC ve PTC olarak ikiye ayrılır.
a) Pozitif Sıcaklık Katsayılı Termistör (PTC)
PTC (Positive Temperature Coefficient – Pozitif Sıcaklık Katsayısı)
termistörü, Üzerindeki ısı arttırıldığı zaman direnç değeri artan, yani
direnci, ısı ile doğru orantılı olarak değişen devre elemanıdır.
Özellikle, Televizyonlarda demanyetize (degaussing) devrelerinde,
endüstriyel elektronikte motorların sıcaklıktan korunması, ısı kontrol
devrelerinde v.b yerlerde sık kullanılır.
PTC’ nin fiziksel görünümü yandaki gibidir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
7
Elektronik devrelerde, gerilim bölücü dirençlerle birlikte
kullanılırlar.
Isı ile direncinin değişmesi sonucu çıkışı uçlarında gerilim
değişikliği meydana getirir. Bu gerilim değişikliği ile transistör ve
röle gibi devre elemanları yardımı ile yük kontrolü yapılır.
PTC’ nin Devrede Gerilim Bölücü Direnç ile Kullanılması
PTC, gerilim bölücü direnç ile kullanılırken iki şekilde devre bağlantısı yapılır.
Birinci bağlantı şeklinde PTC şaseye yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline
Pull Down bağlantı adı verilir.
İkinci bağlantı şeklinde PTC besleme gerilimine yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline
Pull Up bağlantı adı verilir.
Bu bağlantı şekillerine göre, PTC ve dirençten oluşan gerilim bölücü devre,
sıcaklığa bağlı olarak çıkışlarında bir gerilim değeri üretir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
8
a) PTC’ nin Şaseye Yakın Bağlanması (Pull Down)
PTC’ nin şaseye yakın bağlantısı
sırasında, üzerine ısı uygulanırsa,
uçlarında yüksek çıkış gerilimi elde
edilir. PTC direnci, ısı ile artacağı
için üzerinde düşen gerilim değeri
artar.
PTC üzerinde ısı yok iken, direnci
düşüktür. Üzerinde düşen gerilim
miktarı da düşük olacaktır.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında HIGH (Yüksek) ve LOW (Düşük) gerilim değerleri
üretir. Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen
bir devre elemanı bağlanırsa, PTC ısıyı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
9
b) PTC’ nin Beslemeye Yakın Bağlanması (Pull Up)
PTC’ nin beslemeye yakın bağlantısı
sırasında, üzerine ısı uygulanırsa,
devrenin çıkış uçlarında düşük
gerilim elde edilir. PTC direnci, ısı ile
artacağı için gerilim bölücü direnç
üzerinde düşen gerilim değeri
azalacaktır.
PTC üzerinde ısı yok iken, direnci
düşüktür. R1 direnci üzerinde düşen
gerilim miktarı da yüksek olacaktır.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında HIGH (Yüksek) ve LOW (Düşük) gerilim değerleri
üretir. Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen
bir devre elemanı bağlanırsa, PTC ısıyı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
10
PTC üzerindeki sıcaklığa bağlı olarak,
direnç değerinin nasıl değiştiği yandaki
grafikte görülmektedir.
Sıcaklık arttıkça, PTC direnci de
doğrusala yakın bir şekilde artmaktadır.
Genellikle, PTC üzerinde varsayılan
direnç değerleri yazmaktadır. Farklı
kodlamalar olsa da genellikle 10K, 103,
50K, 503 v.b rakamsal değerler kullanılır.
Bu direnç değerleri oda sıcaklığında
ölçülen direnç değerleridir. Uygulanan
sıcaklıkla değişen direnç değeri, sıcaklık
kaldırıldığı zaman tekrar varsayılan
değere düşer.
PTC gibi sıcaklıkla değer değiştiren devre elemanları, sıcaklığı algılayabilmek için
ısı oluşabilecek ortamlara yakın bağlanır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
11
PTC’ nin AVO Metre ile Ölçülmesi
PTC, önce oda sıcaklığında
(soğuk iken) varsayılan
direnci ölçülür, daha sonra da
ısıtılarak sıcak iken direnç
değeri ölçülür.
1. ölçümde soğuk direnci, 15
KΩ olan PTC kullanılacaktır.
Farklı değere sahip PTC’ ler
aynı yöntemle ölçülebilir.
* AVO metre gerekli kademeye
alınır.
* Problar, el değdirilmeden PTC’
ye dokundurulur.
* PTC direnci ölçülür. Bu direnç,
PTC’ nin oda sıcaklığındaki
yaklaşık direnç değeridir.
SENSÖRLERLER
Isı Kaynağı (Havya)
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
12
2. ölçümde PTC Termistörüne
Yüksek bir ısı kaynağı (Havya)
değdirilir. Yaklaşık 200 ºC ısıda
PTC’nin direncinin çıkacağı
Maksimum değer görüntülenir.
* AVO metre gerekli kademeye
alınır.
* Problar, el değdirilmeden PTC’
ye dokundurulur.
* PTC havya ile ısıtılarak, değişen
(yükselen) direnci ölçülür. PTC
direncindeki değer yükselmesi
sabitlenince ölçüm bırakılır.
* PTC’ den havya çekilince
soğumaya ve direnci düşmeye
başlar. Bu durumda PTC
sağlamdır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
13
b) Negatif Sıcaklık Katsayılı Termistör (NTC)
NTC (Negative Temperature Coefficient – Negatif Sıcaklık
Katsayısı) termistörü, Üzerindeki ısı arttırıldığı zaman direnç
değeri azalan, yani direnci, ısı ile ters orantılı olarak değişen
devre elemanıdır.
Özellikle, endüstriyel elektronikte motorların sıcaklıktan
korunması, ısı kontrol devrelerinde v.b yerlerde sık kullanılır.
NTC’ nin fiziksel görünümü yandaki gibidir.
NTC’ ler, elektronik devrelerde, gerilim bölücü dirençlerle
birlikte kullanılırlar.
Isı ile direncinin değişmesi sonucu çıkışı uçlarında gerilim
değişikliği meydana getirir. Bu gerilim değişikliği ile transistör
ve röle gibi devre elemanları yardımı ile yük kontrolü yapılır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
14
NTC’ nin Devrede Gerilim Bölücü Direnç ile Kullanılması
NTC, gerilim bölücü direnç ile kullanılırken iki şekilde devre bağlantısı yapılır.
Birinci bağlantı şeklinde NTC şaseye yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline
Pull Down bağlantı adı verilir.
İkinci bağlantı şeklinde NTC besleme gerilimine yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline
Pull Up bağlantı adı verilir.
Bu bağlantı şekillerine göre, NTC ve dirençten oluşan gerilim bölücü devre,
sıcaklığa bağlı olarak çıkışlarında bir gerilim değeri üretir.
a) NTC’ nin Şaseye Yakın Bağlanması (Pull Down)
NTC’ nin şaseye yakın bağlantısı sırasında, üzerine ısı uygulanırsa, uçlarında düşük
çıkış gerilimi elde edilir. NTC direnci, ısı ile azalacağı için üzerinde düşen gerilim
değeri de azalır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
15
NTC üzerinde ısı yok iken, direnci
yüksektir. Üzerinde düşen gerilim
miktarı da yüksek olacaktır.
Çıkış gerilimi ;
Hem ısı var iken, hem de ısı yok
iken bu formül ile bulunur.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında HIGH (Yüksek) ve LOW (Düşük) gerilim değerleri
üretir. Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen
bir devre elemanı bağlanırsa, NTC ısıyı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
16
b) NTC’ nin Beslemeye Yakın Bağlanması (Pull Up)
NTC’ nin beslemeye yakın bağlantısı
sırasında, üzerine ısı uygulanırsa,
devrenin çıkış uçlarında yüksek
gerilim elde edilir. NTC direnci, ısı ile
azalacağı için gerilim bölücü direnç
üzerinde düşen gerilim değeri
artacaktır.
NTC üzerinde ısı yok iken, direnci
yüksektir. R1 direnci üzerinde düşen
gerilim miktarı da düşük olacaktır.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında HIGH (Yüksek) ve LOW (Düşük) gerilim değerleri
üretir. Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen
bir devre elemanı bağlanırsa, NTC ısıyı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
17
NTC üzerindeki sıcaklığa bağlı
olarak, direnç değerinin nasıl
değiştiği yandaki grafikte
görülmektedir.
Sıcaklık arttıkça, NTC direnci de
doğrusala yakın (daha çok
logaritmik) bir şekilde
azalmaktadır.
Genellikle, NTC üzerinde
varsayılan direnç değerleri
yazmaktadır.
Farklı kodlamalar olsa da genellikle 10K, 103, 50K, 503 v.b rakamsal değerler
kullanılır. Bu direnç değerleri oda sıcaklığında ölçülen direnç değerleridir.
Uygulanan sıcaklıkla değişen direnç değeri, sıcaklık kaldırıldığı zaman tekrar
varsayılan değere düşer.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
18
NTC’ nin AVO Metre ile Ölçülmesi
NTC ölçümü için ilk önce NTC
soğuk iken (oda sıcaklığında),
daha sonra NTC üzerinde ısı
var iken ölçüm yapılacaktır.
10 KΩ
dirençli
NTC
1. ölçümde soğuk direnci, 10
KΩ olan NTC kullanılacaktır.
Farklı değere sahip NTC’ ler
aynı yöntemle ölçülebilir.
* AVO metre gerekli kademeye
alınır.
* Problar, el değdirilmeden NTC’
ye dokundurulur.
* NTC direnci ölçülür. Bu direnç,
NTC’ nin oda sıcaklığındaki
varsayılan yaklaşık direnç
değeridir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
19
Yüksek Isı Kaynağı (Havya)
2. ölçümde NTC termistörüne
Yüksek bir ısı kaynağı (Havya)
değdirilir. Yaklaşık 200 ºC
ısıda NTC’nin direncinin
ineceği Minimum değer
görüntülenir.
10 KΩ
dirençli
NTC
* AVO metre gerekli kademeye
alınır.
* Problar, el değdirilmeden NTC’
ye dokundurulur.
* NTC havya ile ısıtılarak,
değişen (düşen) direnci ölçülür.
NTC direncindeki değer düşmesi
sabitlenince ölçüm bırakılır.
* NTC’ den havya çekilince
soğumaya ve direnci artmaya
başlar. Bu durumda NTC
sağlamdır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
20
Renk Kodlu Termistörlerin Değerinin Bulunması
Termistörler, renk kodları ile kodlandıkları zaman
ister NTC olsun, isterse PTC olsun aynı şekilde
okunurlar. Sabit dirençler için geçerli olan renk
kodları aynen termistörler için de geçerlidir.
Aşağıdaki şekil’ de bir termistörün renk bandları
görülmektedir.
Örnek olarak;
1.band = Kırmızı
(2)
2.band = Mor
(7)
3.band = Kahverengi (1)
renklerine sahip bir termistörün direnç değeri
aynen sabit direnç gibi bulunur.
270 
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
SENSÖRLERLER
Örnek - 1;
1.band = Sarı
2.band = Mor
3.band = Turuncu
(4)
(7)
(3)
47.000 Ω = 47 KΩ
Örnek - 2;
1.band = Turuncu
2.band = Siyah
3.band = Turuncu
Örnek - 3;
(3)
(0)
(3)
30.000 Ω = 30 KΩ
1.band = Yeşil
2.band = Siyah
3.band = Kırmızı
(5)
(0)
(2)
5000 Ω = 5 KΩ
21
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
22
Üzerinde Rakam Yazan Termistörlerin Değerinin Bulunması
Termistörler, Rakamlar ile kodlandıkları zaman ister NTC olsun, isterse PTC olsun
aynı şekilde okunurlar.
Örnek :
Yandaki NTC üzerinde
153 yazmaktadır. İlk iki
15 rakamı aynen yazılır.
Son 3 rakamı kadar 0
(sıfır) yazılır.
Örnek :
Yandaki PTC üzerinde
102 yazmaktadır. İlk iki
10 rakamı aynen yazılır.
Son 2 rakamı kadar 0
(sıfır) yazılır.
15.000 Ω = 15 KΩ
1000 Ω = 1 KΩ
Örnek :
Yandaki NTC üzerinde
15K yazmaktadır. NTC
direnç değeri direk olarak
okunur.
Örnek :
Yandaki PTC üzerinde
10R yazmaktadır. NTC
direnç değeri direk olarak
okunur.
15 KΩ
10R = 10 Ω
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
23
NTC Isı Kontrol Devresi
Yukarıdaki şekilde transistörler ile yapılmış basit bir ısı kontrol devresi görülmektedir.
Devre, ortam soğuk iken çalışacak şekilde düzenlenmiştir. NTC soğuk iken direnci
yüksektir ve ilk transistör kesimde, ikincisi transistör 2,2K üzerinden iletimdedir. Röle
kontakları çekilidir. NTC ısıtıldığı zaman, direnci düşer ve birinci transistör iletime
geçer. Beyz gerilimi şase potansiyeline çekilen ikinci transistör kesime girer. Röle
kontakları bırakır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
24
PTC Isı Kontrol Devresi (Termostat)
Elektronik termostat devresi, fark
yükselteç ve röle sürücü katı olmak
üzere iki kısımda incelenebilir.
Sıcaklık, trimpot ile ayarlanan değere
karşılık geldiği zaman fark yükselteci
dengededir ve fark yükseltecinin
çıkışı, röle sürücü katını kesimde
tutacak bir değere sahiptir. Röle
sürücü transistörü kesimde ve röle
çekili değildir.
PTC’ nin kontrol ettiği devrenin veya sistemin sıcaklık değeri ayarlanan sıcaklık
değerinin üzerine çıktığı anda fark yükseltecindeki PTC‘ nin direnç değeri
artacaktır. Bu artma fark yükseltecinin dengesini bozar ve röle sürücü katı iletime
geçerek röle kontakları konum değiştirir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
2-) Termokupul (Thermo Couple – Isıl Çift)
Termokupul nedir?
Termokupul iki farklı alaşımın, ucunun kaynaklanması ile oluşturulan basit bir
sıcaklık ölçüm elemanıdır. Kaynak Noktası Sıcak Nokta, diğer açık iki uç Soğuk
Nokta (veya Referans Noktası) olarak anılır.
25
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
26
Termokupul olayı, sıcak nokta ile
soğuk nokta arasındaki sıcaklık
farkından doğar. Sıcaklık farkı ile
orantılı olarak soğuk nokta
uçlarında mV (mili Volt)
mertebesinde DC bir gerilim oluşur.
Termokupullar yaygın olarak
kullanılan sıcaklık sensörleridir.
Fiyatları ucuz, ölçüm aralıkları
geniştir. – 200 C ile +2320 C
arasında sıcaklık ölçümü yapabilir.
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
SENSÖRLERLER
27
Termokupulun Fiziksel Görünümleri
Endüstriyel Tip Termokupullar.
Şofben ve Kombi gibi su ısıtıcı
cihazlarda kullanılan Termokupul.
Pilot alevi ile ısıtılan termokupul,
çıkışlarında ürettiği gerilim ile
magnet-ventil denilen manyetik vanayı
açar.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
28
Termokupul Çeşitleri
Termokupullar, kullanılan metal alaşımların türlerine ve sıcaklık cevap sürelerine göre
çeşitli tiplere ayrılırlar. Yaygın olarak kullanılan Termokupul çeşitleri ;
E tipi termokupul,
J tipi termokupul,
K tipi termokupul,
N tipi termokupul,
R tipi termokupul,
S tipi termokupul,
T tipi termokupul,
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
29
E Tipi Termokupul (Kromel – Konstantan)
E tipi termokupullar, Kromel ve Konstantan alaşımlarından oluşur. -100 C ile
1000 C arasındaki sıcaklıkları ölçebilirler.
J Tipi Termokupul (Demir – Konstantan)
J tipi termokupullar, Demir ve Konstantan alaşımlarından oluşur. K tipi
termokupullardan daha az kullanılan termokupul tipidir. 0C ile 750 C arasındaki
sıcaklıkları ölçebilirler.
K Tipi Termokupul (Kromel – Alumel)
K tipi termokupullar, Kromel ve Alumel alaşımlarından oluşur. Genel amaçlı
uygulamalar için yaygın olarak kullanılan termokupul tipidir. – 100 C ile 1300 C
arasındaki sıcaklıkları ölçebilirler.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
30
N Tipi Termokupul (Nikrosil – Nisil)
N tipi termokupullar, Nikrosil ve Nisil adı verilen alaşımlarından oluşur. Yüksek
kararlılığa ve yüksek ısı aralığına sahip termokupul tipidir. Fiyatları pahalıdır.
– 230 C ile 1300 C arasındaki sıcaklıkları ölçebilirler.
R Tipi Termokupul (Platinyum – Rodyum)
R tipi termokupullar, Platinyum ve %13 Rodyum alaşımlarından oluşur. Pahalı ve
endüstride kullanılan termokupul tipidir. 0 C ile 1600 C arasındaki sıcaklıkları
ölçebilirler.
S Tipi Termokupul (Platinyum – Rodyum)
S tipi termokupullar, R tipi termokupullar gibi Platinyum ve %10 Rodyum
alaşımlarından oluşur. Pahalı ve endüstride kullanılan termokupul tipidir. 0 C ile
1600 C arasındaki sıcaklıkları ölçebilirler.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
T Tipi Termokupul (Bakır – Konstantan)
T tipi termokupullar, Bakır ve Konstantan alaşımlarından oluşur. -200 C ile 350
C arasındaki sıcaklıkları ölçebilirler.
Termokupul Renk Kodları
31
SENSÖRLERLER
Termokupul Uygulama Devresi
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
32
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
SENSÖRLERLER
33
3-) Termostat (Bi-metal Termostat)
Limit Termostat ismiyle de anılırlar. Sıcaklığın algılanacağı yerlere monte edilirler.
İçlerinde bulunan bi-metal şerit, ısı ile form (şekil) değiştirerek devreyi açar veya
kapatır.
İki tipi vardır.
1-) Normalde Kapalı Termostat
2-) Normalde Açık Termostat
Termostat’ın Fiziksel Görünümü
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
34
Termostat Nerelerde Kullanılır?
Sıcaklık bulunan ortamlarda genelde emniyet amaçlı kullanılır. Kombilerde emniyet
termostatı olarak kullanılır. Soğutucu kullanılan, Fan ile soğutma yapılan elektronik
devrelerde sıcaklık ile devreyi açmak veya kapatmak için kullanılır.
1-) Normalde Kapalı Termostat
Üzerinde ISI yok iken kontakları
kapalı olan termostattır. İki ucu
AVO metre ile ölçülünce
iletimde olduğu görülecektir.
Çalışma sıcaklıkları, gerilimleri
ve akımları üzerlerinde yazar.
Bağlı olduğu noktadaki ISI,
termostatın çalışma sıcaklığına
ulaşınca bi-metal hareket
ederek açılır. Devreyi keser.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
35
Yandaki şekilde, sürekli olarak hava üfleyen
bir FAN motorunu kontrol eden termostat
devresi görülmektedir. Termostat, normalde
kapalı (ON) termostattır. Bağlı olduğu
alandaki ISI artınca, termostat açılır ve
motora giden elektrik akımını keser. Motor
durur. ISI azalınca, termostat tekrar iletime
geçer ve motor hava üflemeye devam eder.
Termostat yanda görülmektedir. Üzerinde
yazılar olan kısım, ISI ALGILAMA UCU’ dur.
Diğer iki terminal, devreye bağlanan
anahtarlama uçlarıdır.
Yandaki termostat, 250V gerilim, 10A akım ve
45 ºC derecede çalışır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
36
2-) Normalde Açık Termostat
Üzerinde ISI yok iken kontakları
açık olan termostattır. İki ucu
AVO metre ile ölçülünce iletim
olmadığı (açık devre)
görülecektir.
Bağlı olduğu noktadaki ISI,
termostatın çalışma sıcaklığına
ulaşınca bi-metal hareket
ederek kontakları kapatır.
Devreden akım geçmesini
sağlar.
Bu termostat, Normalde Kapalı Termostatın tersidir. Ters şekilde çalışır. ISI
uygulandığında kontakları kapatır. ISI azalıp, termostatın çalışma sıcaklığının
altına düştüğü zaman, bi-metal kontaklar açılır ve devreyi açık devre haline getirir.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
37
Yandaki şekilde, normal şartlarda
çalışmayan, sıcaklık artınca devreyi kapatan
ve FAN motorunu çalıştıran termostat devresi
görülmektedir. Termostat, normalde açık
(OFF) termostattır. Bağlı olduğu alandaki ISI
artınca, termostat kapanır ve motora elektrik
akımı uygular. Motor çalışmaya başlar. ISI
azalınca, termostat tekrar kapalı duruma
geçer ve motoru durdurur.
4-) Yarıiletken Sıcaklık Sensörleri
Yarıiletken sıcaklık sensörleri, yarı iletken malzemeler kullanılarak, entegre devre
haline getirilmiş, genellikle doğrusal (lineer) çıkış veren sıcaklık sensörleridir.
Mikrodenetleyici ve mikroişlemci devreleri ile uyumlu çalışacak şekilde
üretilmişlerdir. Tepki süreleri diğer sensörlere göre daha hızlıdır.
Yaygın olarak kullanılan tipleri LM35 ve AD590’ dır.
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
38
Yarıiletken Sıcaklık Sensörlerinin Özellikleri
•
•
•
•
Lineer (doğrusal) çıkış sinyali üretirler.
Boyutları ufaktır. Ufak devreler kurulabilir.
-40 ºC ile +120 ºC arasında sıcaklık ölçebilirler.
İstenilen sıcaklık değerini ölçmek için kalibre
edilebilirler.
• Termal bağlantı olmadan da belli bir uzaklıktan
sıcaklık ölçebilirler.
• Amplifikatörler, güç kaynakları, sayısal sinyal
işleme ve mikroişlemci devrelerinde kullanılmaya
uygundurlar.
• Termokupullar gibi çok yüksek sıcaklıkları
ölçememeleri, kullanım alanlarını kısıtlasa da
çalıştıkları sıcaklık aralıklarında doğru ölçüm
sonuçları üretirler.
AD590 ve LM35’in fiziksel görünümleri yandaki
gibidir.
AD590
SENSÖRLERLER
ISI SENSÖR ve TRANSDUSERLERİ
39
Yarıiletken Sıcaklık Sensörlerinin Tipleri
1-) Gerilim çıkışlı sıcaklık sensörü
2-) Akım çıkışlı sıcaklık sensörü
3-) Sayısal (Dijital) çıkışlı sıcaklık sensörü
LM35 Uygulama Devresi
Yandaki şemada, LM35 yarıiletken
sıcaklık sensörü ve işlemsel yükselteç
(OP-AMP) entegresi ile yapılmış
devre görülmektedir.
TLC271 işlemsel yükselteci LM35’in
çıkışında, sıcaklığa bağlı olarak
ürettiği gerilim ile P1 potu ile
ayarlanan referans gerilimini
karşılaştırarak bir çıkış değeri üretir.
Çıkışa röle, motor v.b bir devre
elemanı bağlanabilir.
4-) Direnç çıkışlı sıcaklık sensörü
5-) Diyot sıcaklık sensörü
SUNUM SONU