Что такое датчик температуры NTC?
Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.
Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.
Вынесенный датчик измерения температуры
Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.
Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).
Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.
Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:
Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.
Источник
Модули управления холодильниками Indesit&Ariston
Казалось бы, зачем городить огород, есть же аналоговый термостат, который включает и выключает компрессор. Современная термоизоляция камер и разводка их на две отдельные двери снизило намерзание льда и потребность в системе NoFrost (автоматическая разморозка) ушла. Морозильной камерой мы хлопаем очень редко, а в холодильном отделение все равно плюс (если отбросить маленькие замершие капельки на задней стенке) притока влажного воздуха в минусовую среду нет, льда нет, весь год можно не размораживать.
Данный вопрос мы оставим без ответа, так как это сложно полностью понять и тем более сложно объяснить, но давайте попробуем оправдать разработчиков и производителей, усложнивших жизнь рядовых холодильщиков своими модулями.
Недостатки систем без электронных модулей
Какой бы ни была идеальной система она имеет недостатки, холодильники «без косяков» не ломаются и служат до 50 лет, пока окончательно не сгниют. К сожалению, такие холодильники давно проиграли битву с более дешевым братом. Дешевый в большинстве случаев не означает некрасивый, а значит менее надежный. Красота тоже стоит денег, безусловно талантливый пром. дизайнер, нарисовавший ручку Liebherr стоит дорого, но ему платить нужно один раз, а толстостенную трубку испарителя нужно устанавливать в каждый холодильник.
Покупатель не может измерять толщину стенки трубки хладопровода и поэтому вынужден покупать по тем параметрам, которые может оценить. С большей долей вероятности он выберет холодильник со светодиодными индикаторами, чем без них, а если еще будет информативно понятное табло (дисплей) с сенсорным управлением, то это 100% вариант.
Число продаж и определяют вектор развития компании, если она хочет быть успешной ей нужен красивый дизайн и большой сенсорный экран на передней панели.
Давайте быстро вспомним топовые неисправности холодильников с классической системой управления (термостат+компрессор), основные неисправности это:
— утечка в запененной части (тонкие трубки из-за дешевизны техники)
— засор капиллярной трубки (в основном у Атлант с переходом на R134 и другого масла т.е. квалификация разработчиков, при всем моем уважении и любви к белорусам, оставляет желать лучшего)
— замена термостата (сгнила трубка)
— замена компрессора (тут давайте остановимся подробнее)
Почему ломается компрессор? Вариантов на самом деле не так много, если учесть что процент заводского брака меньше 1%, а компрессоры с отечественных холодильников времен ЗИЛ, Чинар и Ока ломались существенно реже, возможно проблема в пусковом устройстве?
На мой взгляд, именно устройство пускозащитного реле современного компрессора причина львиной доли поломок. Так как конструктивно пусковое реле старого компрессора может запускать компрессор сразу после выключения (сценарий «моргнул свет»), а тоже реле современного холодильника не может этого делать, так как позистору нужно остыть чтобы уменьшить свое сопротивление и подать напряжение на пусковую обмотку.
Таким образом, при резком выключении и включение современного холодильника с системой термостат+компрессор происходит запуск на рабочей обмотке без пусковой, перегрев и межвитковое замыкание. Если установить модуль управления, запрограммированый на включение компрессора только через 5-10 минут после подачи напряжения, можно уберечь кучу компрессоров от замены.
Тут стоит посвятить 1 абзац разделению неисправностей на две группы
1) По явной и очевидной вине производителя (горят реле, плохая пайка с колцевыми трещинами т .д.)
2) Неисправности со сложнодоказуемой виной производителя.
Так например, производитель может ставить реле РТКХ на свои компрессоры и практически забыть про сгоревшие компрессоры, это существенно дешевле в разработке и установке электронных модулей, НО компрессор сгорел, а холодильник сломался потому что свет моргнул и следовательно вина не в производителе холодильника, ну или она находится во втором пункте и сложнодоказуема, да и у потребителя по умолчанию все тригеры (переключатели в голове) не заточены под претензию к производителю. Нет претензий, нет проблем, сломанные холодильники увеличивают оборачиваемость и дают хлеб мастерам по ремонту, зачем шевелить осиное гнездо.
В начале я написал, что не буду топить производителей, а постараюсь оправдать, как видите это мне очень сложно дается и плюсы использования модулей приходится высасывать из пальца.
Среди клиентов (покупателей холодильников) есть инженеры, конструкторы мостов и разработчики Arduino, одним словом «умников». Такие умники очень похожи на меня (очкастые ботаники со своим мнением на любую вещь) и поэтому мне будет легко описывать их поведение. Во всем должна быть логика, везде есть причинно-следственная связь, даже там где ее нет, она есть, просто мы ее пока не поняли, рассуждают умники. В силу отсутствия знаний в области бытовых приборов, они начинают сравнивать технику по тем параметрам, в которых разбираются. Внутренняя камеры в мм, хладопроизводительность в кг и энергопотреюбление в Квт.ч. Ооо. Я знаю что такое Квт.,(воскливнул умник, изучая сайт бытовой техники) смотри жена тут 350 Квт, а тут 300 при тех же параметрах камеры и производительности.
Эффективность — это еще один шанс электронного модуля управления на игру в пустые ворота. Все термостаты настроены и капилляры классических холодильников рассчитаны с такой точностью, что учитывают внутреннюю шероховатость отверстия в 0.61 мм и вихревые потоки циркулирующего хладагента. Невозможно сделать еще эффективнее классический холодильник, а продавать надо. Начальник отдела продаж холодильников LG (нелепый пример) требует увеличение продаж, но как? А давайте установим линейный компрессор, технология дорогая, зато в паре с навороченным модулем это будет супер конкурентное преимущество, добьем клиента 10 годами гарантии на компрессор, потом допишем что-то мелким шрифтом.
Помимо линейной технологии, стоит еще упомянуть систему с клапанами, которая позволяет распределять холод по холодильнику более локально и откачивать тепло только оттуда, где это действительно необходимо. Предположим, Вы молодой человек без семьи, про запас Вы живете редко, поэтому морозилкой практически не пользуетесь, зачем заставлять хладагент откачивать там тепло если там и так все в норме. Клапан позволяет переключить капилляр
и подать фреон в холодильное отделение мимо морозилки или наоборот, но иногда производители увлекаются и тут, ставят шаговые клапана с тремя капиллярками и начинаются танцы с бубнами (см. статью по шаговым клапанам).
Устройство тестера компрессоров
Для проверки компрессоров нами было разработано специальное устройство, которое позволяет принудительно запускать и останавливать компрессор холодильника, неограниченное количество раз без ожидания между пусками.
В отличие от штатного пускового реле, которое использует позистор (который для повторного пуска приходится охлаждать или ожидать остывания) как элемент коммутирующий пусковую обмотку, используются два электромагнитных реле, которые управляются с помощью кнопок на передней панели, которые управляют RS-триггером, таймером времени запуска, а так же сигналом от устройства токовой защиты реализованного приёмом сигнала с ваттметра и задержкой времени выключения на десятичном счётчике.
Ваттметр установлен для оценки потребляемой мощности и соответственно для получения информации о исправности электрической части компрессора. Для уменьшения износа реле используется дугогасящая RC-цепь. Питание тестера реализовано посредством блока питания на гасящем конденсаторе, данный выбор обоснован низким потреблением нагрузки, отсутствием необходимости гальванической развязки, а так же габаритно-экономическими показателями.
Тестер снабжён питающим и выходным кабелем с разъемами, что позволяет удобно переносить его в сумке с инструментом, не наматывая вечно мешающиеся провода на корпус, на выходном кабеле установлена фишка для подключения компрессора, которая подходит к большинству компрессоров.
Датчики NTC в холодильниках
В холодильниках Indesit & Ariston применяют датчик температуры С00270924, который имеет параметры очень похожие на датчики Atlant и по мнению ряда мастеров и нашему может быть взаимозаменен.
Сравнение датчиков температуры Indesit и Atlant
NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient» с падением температуры увеличивают свое сопротивление и наоборот.
Одна из частых неисправностей бытовых холодильников связана именно с датчиками температуры, которых может быть до трех штук и при выходе из строя или повреждение (утечки на корпус) одного из них, модуль будет выдавать ошибки и откажется работать.
Разновидности модулей холодильников Indesit
Здесь модуля лучше делить на три вида по форм-фактору, первый и второй вид оснащаются дополнительными модулями индикации, при чем один из них содержит не 5 проводную связь как большинство стиральных машин Indesit, а 4 проводную с отсутствием сигнала POWER, который необходим для формирования старта программы. Т.е. некоторые холодильники достаточно включить в розетку и цикл пошел, другие нужно дополнительно включить кнопкой ВКЛ, которая подает сигнал по 5-му проводу от модуля индикации к силовому модули, чтобы он «ожил».
По типу процессора модули можно разделить на GB60 (классическая Arcadia 1), но только здесь применяется еще и корпус с 44 PIN. GB60 ставился на SW 01.03.XX и SW 11.XX.XX, на версиях SW 08.XX.XX устанавливался AG128 в корпусе 64PIN, который легко перепутать с GB60 при прошивке через USBDM, будьте внимательны и смотрите маркировку на корпусе микроконтроллера.
Принцип работы системы NoFrost
Система NoFrost продолжает пользоваться популярностью, не смотря на мое недоумение происходящего. Вроде и камеры разделили по дверям и уплотнители сейчас мягкие и многокамерные, но наверное псевдоэкспертность, которую покупатель приобретает после первой расшифровки ему понятия No Frost продавцом в магазине, не дает его душе покоя. Никто не будет отрицать очевидные вещи, разморозка холодильника Ока 6м была утомительна и требовала пол дня, да еще и эта постоянная вода, которая норовит вылиться из поддона, но позвольте заметить, что холодильников такого класса уже не производят, ничего не намерзает в современном холодильнике при его исправности, а вот страх остался и на этом можно неплохо сыграть, что и делают производители.
Суть системы No Frost была хорошая, запускать автоматическую оттайку по таимингу (1 раз в 8 часов), а эти 8 часов отсчитывать от начала падения температуры до 5 градусов, по началу в холодильниках Stinol ТЭНов NoFrost было аж несколько штук, один устанавливался на поддон, второй на сам испаритель, на более современных холодильниках от ТЭН поддона отказались и тот же завод Стинол в Липецке делает Indesit с одним ТЭНом. Упростились и дефростеры, которые служат стартерами цикла и ограничителями температуры нагрева и вместо четырех проводов, стали применять два.
Таймеры оттайки можно условно назвать первобытными модулями управления холодильниками, но только в электронном их исполнении. Вариантов их производства великое множество от разных разработчиков, но что-то мне подсказывает, что скоро выйдет новая версия с BlueTooth от нашей студии разработки ))) Почему они (электронные таймеры) такие ненадежные, вопрос? Но мне кажется, что всех это устраивает. Мастера имеют много заказов, а производители уменьшают срок эксплуатации
Бонусы:
Схемы подключения 3 модулей холодильников Indesit & Ariston в бумажном виде по завершению курса
Источник
Термистор NTC и особенности его применения
Сталкиваясь с задачей проведения ремонта бытовой техники, мастер имеет дело с разными компонентами и деталями. Если за дело берется новичок, у него могут быть проблемы с пониманием, что такое термисторы.
Что такое термистор NTC
Под термистором NTC стоит понимать компоненты, показатель сопротивления которых варьируется под воздействием температурного режима. Сфера применения данного радиоэлемента зависит от его свойств. В основном термисторы нужны, чтобы проводить измерения и контролировать показатели температуры. Также применяются для обнаружения жидкости или фиксации ее отсутствия. Встречаются термисторы NTC и в устройствах по ограничению тока. Спектр их использования широк, начиная от радиолюбителей и заканчивая солидными масштабными производствами.
Из задач, возлагаемых на термисторы NTC, важной считается контроль температуры. Поэтому без этих элементов сложно обойтись разработчикам и сложного промышленного оборудования, и простых приборов бытового назначения.
На современном рынке представлен большой выбор термисторов NTC от производителей, представляющих разные страны мира. Впервые этот элемент был изобретен в далеком 1930 году. Его представил ученый Самюэль Рубен.
Ассортимент термисторов NTC
Основная классификация по видам связана с производственным процессом, который был использован при изготовлении радиоэлемента:
- бисерные;
- дисковые и чиповые;
- в оболочке из стекла.
Бисерный термистор специально запекается в корпусную часть, сделанную из керамического материала. Сам же компонент — это сплав платины в свинцовом проводе. Отличается данный вид быстрым откликом. Термистор способен бесперебойно функционировать при температурном режиме с высокими показателями.
Чиповые и дисковые терморезисторы, как правило, изготавливаются из металлизированных контактов. Они имеют способность выдерживать воздействие больших токов.
Термисторы, оборудованные стеклянной оболочкой, могут функционировать при температурном режиме +150 градусов и выше. Это герметизированные радиоэлементы, которые запечатаны в стеклянный пузырек, не пропускающий поток воздуха. Они не подвержены воздействию климатических условий, поэтому могут устанавливаться на открытых поверхностях плат.
Все вышеуказанные виды имеют хорошие показатели механической прочности корпуса, высокую чувствительность и надежны на практике, что делает возможным их использование в моторах, флуоресцентных лампах, трансформаторах, электродвигателях с постоянным током не выше 20 А, бытовой, промышленной и автоэлектронике, мобильных устройствах, современных мониторах с характеристиками LCD и HDD.
Группы терморезисторов, их характеристики
Все терморезисторы NTC делятся на группы в зависимости от показателей температуры, которую они способны выдерживать. Этот параметр объясняет, в каком режиме способно работать устройство, а где оно попросту не сможет справляться со своими функциональными обязанностями.
- низкотемпературные (до 170К);
- среднетемпературные (170–510К);
- высокотемпературные (900–1300К).
Терморезисторы разделяют также на термисторы и позисторы. У первых отрицательный температурный коэффициент (ТКС), у вторых — положительный. Известна еще одна разновидность — комбинированный компонент. Например, терморезистор NTC, который имеет косвенный нагрев. В корпусе устройства есть датчик, оснащенный нагревательным элементом. Он задает температуру терморезистору и начальное сопротивление тока. Эти радиоэлементы на практике встречаются в виде переменных резисторов, контролирующих напряжение, приложенное к датчику нагрева.
Классификация в зависимости от принципа действия
Исходя из принципа действия, терморезисторы делят на:
К первой категории принято относить элементы биметаллического типа, разные термодатчики, а также термопары. Если речь идет о бесконтактном принципе действия, значит это датчики с инфракрасной опцией. Они способны определять ИК-излучение и оптические лучи, которые выделяются жидкостью и газами.
Обозначения и расшифровка маркировки
Бывает несколько типов маркировки. Например, из букв или разных цветов, нанесенных полосок или других изображений на поверхность термистора. Все зависит от производителя, конкретного вида элементов. Примерная система обозначений представлена на картинке ниже. Вариантов настолько много, что расшифровать их даже опытному мастеру не всегда удается правильно. В таком случае лучше полагаться на технические данные, которые есть на сайте производителя термистора в описании конкретного элемента.
Разберем пример — термистор NTC с маркировкой 10 D-9. Первая цифра «10» говорит о том, что 10 Ом при 25 градусах Цельсия составляет сопротивление датчика. Его диаметр равен 9 мм. Чем больше будет это значение, тем выше мощность, которую он рассеивает. Чтобы лучше разобраться с маркировкой цветом, следует пользоваться таблицей или смотреть описание характеристик в справочнике. Все производители уточняют эту информацию для линейки своей продукции.
Форма полупроводника может быть разной: тонкие трубы, крупные шайбы, пластины разной толщины и небольшие элементы разных видов. Есть даже детали, габариты которых исчисляются несколькими микронами. На картинке ниже представлен ассортимент полупроводников, встречающихся чаще других на современном рынке.
Основные характеристики терморезисторов
Важно обращать внимание на характеристики термисторов NTC. Они могут меняться по ряду причин: производитель, тип и применяемый материал. В первую очередь покупатель должен изучить размер. Нужно, чтобы элемент подошел по габаритам, то есть, поместился на плате во время монтажа.
- сопротивление RT;
- постоянная времени;
- коэффициент рассеивания.
Это основные моменты, которые нужно учитывать при покупке детали.
Характеристики нагрева
Есть 2 типа терморезисторов, если полагаться на способ нагревания, положенный в основу их принципа действия:
При косвенном нагреве будет изменяться температура термистора под воздействием элементов, размещенных рядом с ним.
При прямом она также меняется, но только под влиянием окружающего воздуха или тока, который проходит через элемент. В этом и заключается основное отличие.
Проверка исправности детали
Для начала нужно перевести мультиметр в режим, который позволит провести замер сопротивления. После этого подключить щупы к ножкам радиоэлемента. Зафиксировать сопротивление и поднести паяльник к элементу. Записывать показатели сопротивления лучше на бумаге. Паяльник нужно заранее разогреть. Провести контрольные измерения. Если сопротивление будет падать, значит, термистор работает правильно. Если это позистор, то сопротивление должно расти.
Например, при проверке термистора NTC MF 72 сопротивление равно 6.9 Ом, но при изменении температуры с помощью паяльника снижается до 2 Ом. Результат тестирования — исправен.
Когда сопротивление остается прежним или резко меняется, можно полагать, что термистор NTC вышел из строя. Хотелось бы дополнительно заметить, что подобные проверки крайне не рекомендованы, поскольку являются грубыми. Если стоит цель точно проконтролировать термистор, нужно проверить его температуру, затем — сопротивление. Данные нужно сравнить с параметрами, которые указывает производитель в характеристиках.
Преимущества NTC
Термисторы пользуются гораздо большим спросом, нежели позисторы. Есть у них ряд преимуществ. Это элементы, которые можно стабильно использовать долгий срок, не волнуясь за их выход из строя, даже несмотря на экстремальные условия среды. Еще один плюс — компактные габариты.
Упаковка настолько удобна, что применение радиоэлементов возможно на небольшой территории или в ограниченном пространстве, для них не нужно много места на плате. Еще одно достоинство — быстрое время отклика. Они реагируют на изменения температурного режима, если есть необходимость в обратной связи. Показатели экономичности не менее важны.
Мастер может рассчитывать на недорогую цену, а еще простую установку. Но даже столь выгодный элемент не лишен недостатка. Он заключается в том, что в условиях современного производства отсутствует возможность производить его в массовом тираже, соблюдая идентичность характеристик. Параметры сильно отличаются. Это касается случаев, когда элементы выпускаются одной партией. По этой причине нужно повторно проводить настройку оборудования.
Популярные термисторы
Как уже упоминалось выше, сегодня известно много форм и видов термисторов. Часто встречаются детали в феноле со специальным окрашиванием. Какой вид или форма являются самыми популярными, утверждать однозначно и точно не получится. Форма зависит от того, какая задача возложена на термистор, значение имеют и его характеристики.
Бисерные термисторы считаются оптимальным решением для монтажа в устройство. Дисковый вариант более уместен для поверхности с оптическими свойствами. Если говорить о чиповой форме, монтаж рекомендован на печатной плате. Определяясь с этой характеристикой, мастеру стоит учитывать, насколько плотным должен быть контакт поверхности и устройства. Каким бы ни был тип термистора, важно, чтобы для его соединения с поверхностью использовались теплопроводяшая паста или эпоксидный клей, не имеющие свойств электропроводности.
Если стоит задача заменить терморезистор, следует использовать аналогичный элемент, изучив его характеристики в справочнике или техдокументации. Мастер может заменить термистор на обычный проволочный резистор, но только при условии подобного опыта в прошлом, если в предыдущий раз не было проблем с функционированием прибора. Обязательно следует проверить условия опциональности элемента как по времени, так и по напряжению. Также важно понимать, выполняет ли новый резистор функции термистора в полной мере.
Больше о сфере применения
Все терморезисторы могут быть задействованы в достаточно широкой сфере применения. Если речь идет о более дорогом устройстве, это позволяет сделать его частью сложного производственного оборудования или применять как предохранитель. Специалисты подключают термисторы к реле. Это позволяет отключить систему автоматически, как только она фиксирует перегрев. По цене термисторы стоят гораздо дешевле, чем другие компоненты. Это и объясняет большой спрос на них на рынке. Применяют их как в быту, так и на производстве.
При правильной настройке и монтаже термистора, он может стать элементом для проверки температурного режима на улице или в помещении. С его помощью можно отслеживать любые его изменения. Конечно, речь не идет о настолько верных измерениях, как это требуется на производственных площадях. Шага в один градус будет вполне достаточно. Также деталь часто используется в защитной системе двигателя от перегрева. В таком случае специалист соединяет ее с реле. Если случается угроза нагревания, нарушающая все допустимые меры безопасного режима, двигатель отключается. При наличии опыта можно включить термистор в систему бортового ПК. Это позволяет отслеживать показатели на мониторе, что является весьма удобным решением на практике.
Все терморезисторы выпускаются в корпусах с защитными свойствами, что позволяет исключить влияние влаги на них. Это положительно отражается на сроках службы элемента. Если специалист правильно подберет терморезистор, он может рассчитывать на длительное использование элемента и оборудования, в котором он будет установлен.
Видео по теме
Источник