سنسور دمای پلوپز NTC چیست؟ نحوه کار، مشخصات و تست

A سنسور دمای پلوپز NTC ترمیستوری است که مقاومت الکتریکی آن با افزایش دما کاهش می یابد و به مدار کنترل اجاق گاز اجازه می دهد به طور مداوم دمای دقیق دیگ داخلی را بخواند و گرمایش را در زمان واقعی تنظیم کند نه اینکه صرفاً روشن یا خاموش شود. این چیزی است که پلوپزهای مدرن "منطق فازی" یا میکروکامپیوتر (Micom) را از مدل های مکانیکی قدیمی جدا می کند: یک سنسور NTC یک مقدار دمای دقیق و دائماً در حال به‌روزرسانی را گزارش می‌کند، در حالی که ترموستات‌های مغناطیسی مورد استفاده در پلوپزهای معمولی فقط یک نقطه سفر را تشخیص می‌دهند. - معمولاً در لحظه ای که تمام آب به جوش می آید و دمای دیگ به بالای 100 درجه سانتیگراد می رسد.

در زیر نحوه عملکرد واقعی مدار سنسور، مشخصات مقاومت و تحمل را که هنگام تهیه آن خواهید دید، تفاوت آن با طراحی سوئیچ مغناطیسی قدیمی تر و نحوه آزمایش اینکه آیا خرابی سنسور دلیل مشکل پخت و پز یا گرم نگه داشتن آن است را توضیح می دهیم.

مدار حسگر NTC در واقع چگونه کار می کند

سنسور خود یک جزء نیمه هادی سرامیکی کوچک است که روی پایه دیگ داخلی، معمولا در مرکز صفحه گرمایش فشرده می شود. وظیفه آن تبدیل دمای فیزیکی به سیگنال الکتریکی است که برد کنترل می تواند تفسیر کند.

با افزایش دما، مقاومت کاهش می یابد

"NTC" مخفف عبارت Negative Temperature Coefficient است، به این معنی که مقاومت ترمیستور با افزایش دما کاهش می‌یابد - خاصیتی که آن را برای این کاربرد مفید می‌کند. از آنجایی که دیگ داخلی در حین پخت گرم می شود، مقاومت سنسور به نسبت کاهش می یابد و این مقاومت در حال تغییر چیزی است که مدار کنترل آن را دنبال می کند تا دقیقا بداند که دیگ در هر لحظه چقدر داغ شده است.

از مقاومت تا یک مقدار دمای دیجیتال

سنسور به یک مدار تقسیم کننده ولتاژ متصل می شود، بنابراین تغییر مقاومت آن باعث ایجاد سیگنال ولتاژ در حال تغییر می شود. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال آن ولتاژ را می خواند و آن را به داده های مقاومت دیجیتال تبدیل می کند، سپس میکروکنترلر برد کنترل با استفاده از جدول یا فرمول جستجو، آن را به یک مقدار دمای واقعی تبدیل می کند. این مقدار دما با منحنی گرمایش برنامه ریزی شده اجاق گاز مقایسه می شود و به میکروکنترلر اجازه می دهد تصمیم بگیرد که بخاری را روشن نگه دارد، قدرت را کاهش دهد یا به حالت گرم نگه داشتن تغییر دهد.

مقادیر و مشخصات مقاومت مشترک

هنگام تهیه یک سنسور جایگزین یا مقایسه، مقدار مقاومت در 25 درجه سانتیگراد (که R25 نامیده می شود) مشخصات کلیدی است، زیرا خط پایه است که هر خوانش مقاومت دیگری با آن اندازه گیری می شود.

فراتر از R25، دو ویژگی دیگر برای تطبیق سنسور با برد کنترل مهم است: B-value (معمولاً 3380K-4200K) ، که چگونگی تغییر شدید مقاومت با دما و درجه بندی را توضیح می دهد محدوده عملیاتی، معمولاً در حدود -45 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد - به راحتی دمای جوش 100 درجه سانتیگراد و دمای تا حدودی بالاتر که دیگ به محض تبخیر کامل آب به آن می رسد را می پوشاند. استفاده از یک سنسور با R25 یا B-value اشتباه در برابر یک برد کنترل کالیبره شده برای درجه بندی متفاوت، حتی اگر خود سنسور به درستی کار کند، خوانش دما نادرست ایجاد می کند.

سنسورهای NTC در مقابل ترموستات مغناطیسی قدیمی

هر پلوپزی از سنسور NTC استفاده نمی کند. درک جایگزین‌های مکانیکی قدیمی‌تر روشن می‌کند که چرا طراحی NTC در اجاق‌های با قابلیت‌تر استاندارد شده است.

سوئیچ مغناطیسی چگونه کار می کند

پلوپزهای مکانیکی اولیه از یک ترموستات مغناطیسی استفاده می کنند: یک دیسک فلزی فنری، آهنربا را تا زمانی که قابلمه در دمای 100 درجه سانتیگراد یا کمتر از آن باقی می ماند، آهنربا را در تماس با کلید نگه می دارد، زیرا جوشاندن آب در داخل دیگ باعث می شود پایه از این دما بیشتر نشود. هنگامی که تمام آب جذب یا تبخیر شد، دمای گلدان از 100 درجه سانتیگراد بالاتر می رود، آهنربا خواص مغناطیسی خود را در آن آستانه از دست می دهد ، و فنر سوئیچ را آزاد می کند - قدرت پخت را قطع می کند و اجاق گاز را در حالت گرم نگه داشتن قرار می دهد.

چرا حسگرهای NTC کنترل بیشتری را فعال می کنند؟

یک ترموستات مغناطیسی فقط می تواند یک نقطه سفر ثابت را تشخیص دهد - هیچ راهی برای گزارش دمای میانی ندارد. در مقابل، یک سنسور NTC، یک مقدار دمایی که به طور مداوم به روز می شود را به یک میکروکنترلر تغذیه می کند، که باعث می شود امکان پخت "منطق فازی": سیستم می تواند منحنی دمای قابلمه را در کل پخت ردیابی کند، نه اینکه فقط یک نقطه پایانی را تشخیص دهد. . این به اجاق گاز اجازه می‌دهد تا قدرت گرمایش را برای انواع مختلف برنج، نسبت آب یا اندازه‌های دسته‌ای مختلف تنظیم کند، نه اینکه یک الگوی گرمایش ثابت را برای هر آشپزی اعمال کند.

تست یک سنسور مشکوک معیوب

اگر پلوپز بیش از حد بپزد، کمتر بپزد یا نتواند در زمان مناسب به حالت گرم نگه داشته شود، سنسور NTC یکی از اولین اجزایی است که ارزش بررسی دارد، زیرا خوانش آن مستقیماً تصمیمات گرمایش اجاق را تعیین می کند.

1. اجاق گاز را از برق بکشید و قابلمه داخلی را بردارید. سنسور را پیدا کنید - معمولا یک دکمه گرد کوچک یا دیسک در مرکز صفحه گرمایش.
2. بررسی کنید که آزادانه حرکت کند. بسیاری از سنسورها به صورت فنری تعبیه شده اند، بنابراین روی پایه دیگ فشرده می مانند. بقایای غذا یا فنر گیر کرده می تواند از تماس دقیق جلوگیری کند حتی اگر خود سنسور از نظر الکتریکی خوب باشد.
3. یک مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت تنظیم کنید در دو پایانه سنسور در دمای اتاق. قرائت را با مقدار R25 امتیاز سنسور مقایسه کنید - قرائت صفر یا بینهایت/مدار باز نشان می دهد که سنسور از کار افتاده است.
4. حرارت ملایم اعمال کنید و تغییر خواندن را تماشا کنید. مقاومت یک حسگر NTC که کار می کند باید به آرامی با گرم شدن آن کاهش یابد و پس از توقف گرمایش تثبیت شود - یک قرائت نامنظم، یخ زده یا غیر پاسخگو نشان دهنده یک واحد خراب است.
5. پایه داخلی گلدان را برای آسیب دیدگی بررسی کنید. فرورفتگی یا تاب برداشتن کف قابلمه می تواند از تماس مناسب با سنسور جلوگیری کند و همان علائم خرابی واقعی سنسور را ایجاد کند بدون اینکه خود سنسور مقصر باشد.

خوراکی های کلیدی

یک سنسور دمای NTC به جای اتکا به یک نقطه حرکت مکانیکی مانند ترموستات‌های مغناطیسی قدیمی، به مدار کنترل پلوپز، دمای دیگ داخلی را با تبدیل مقدار مقاومت نزولی به خوانش دما دیجیتالی، خوانش مداوم و دقیق می‌دهد. این بازخورد مداوم همان چیزی است که منطق فازی و اجاق‌های مبتنی بر Micom را قادر می‌سازد تا گرمایش را به صورت پویا در سرتاسر آشپز تنظیم کنند. به جای اعمال یک الگوی ثابت هنگام یافتن منبع یا عیب‌یابی یک سنسور، تطبیق مقاومت R25 و B-value آن با کالیبراسیون برد کنترل - و تأیید اینکه با یک آزمایش مولتی‌متر ساده به گرما پاسخ می‌دهد - دو بررسی هستند که بیشترین اهمیت را دارند.