سنسورهای حرارتی یا ترمیستور چیست؟

ترمیستورها ، حسگرها یا سنسورهای نیمه هادی (نیم رساناهایی) هستند که دارای ضریب مقاومت گرمایی زیادی بوده و در صنعت و مهندسی کاربرد خیلی زیادی دارند. برا ی اندازه گیری و کنترل درجه حرارت از این ترمیستورها استفاده های زیادی می شود.

ترمیستور مقاومت حساس به دما است. کلمه thermistors مخفف و خلاصه شده عبارت temperature sensitive resistors است.در کنترل خودکار (اتوماتیک) و در علم رباتیک ، فاصله سنجی و نیز در دماسنجهای خیلی دقیق و حساس بکار برده می‌شوند.
دماسنج مقاومتی یا بارتر barertte دستگاهی است برای اندازه گیری چگالی شار تابشی که مدتها در آزمایشگاهها بکار ‌برده می شد. طرز کار آن بر پایه تغییر مقاومت الکتریکی پیل حساس نیم رسانایی در موقع گرم کردن آن استوار است که قبلا آن ها را از فلز می‌ساختند ولی به سبب گسترده کاربردشان، مشکلات زیادی به بار می‌آوردند.برای اینکه مقاومت بارتر را در مقایسه با مقاومت سیمهای رابط بالا ببرند، ناچار بودند بارتر را از سیم نازک و دراز بسازند. به علاوه تغییر مقاومت فلزات با دما خیلی کم است و از این اندازه گیری دما به کمک بارتر فلزی به اندازه گیری خیلی دقیق مقاومت نیاز داشت.بارترهای نیم رسانایی (ترمیستورها) این معایب را ندارند. مقاومت ویژه الکتریکی آنها آنچنان بالاست که یک بارتر می‌تواند فقط چند میلیمتر طول داشته باشد. با چنین ابعاد کوچکی ، ترمیستور خیلی زود به دمای محیط بیرون می‌رسد. همین امر به آن امکان می‌دهد که دمای اشیای کوچک (مثلا برگ گیاهان یا ناحیه‌هایی روی پوست بدن) را اندازه بگیرد.
ترمیستورهای مدرن (ترمیستورهای نیم رسانا)
حساسیت ترمیستورهای امروزی چنان بالاست که تغییری به اندازه یک میلیونیم کلوین را می‌توان به کمک آنها آشکار سازی و اندازه گیری کرد. این وضع عملی بودن کاربرد آنها را در دستگاههای جدید به جای پیلهای ترموالکتریک برای اندازه گیری شدت تابش خیلی ضعیف نشان می‌دهد.سنسورهای دما به نام ترميستور معروفند كه با تغییرات دما مقاومت آنها تغییر مي كند البته در حالت کلی سنسورهای دما (ترمیستورها) المان های غير خطي هستند اما مدلهایي از سنسورهاي حرارتي هم وجود دارند که به صورت آی سی (تراشه) ساخته شده (مثلا LM34 و LM35) که تقریبا بصورت خطی عمل می کنند و با افزایش دما مثلا از 0 تا 100 درجه مقاومت آنها از 29 كيلو اهم تا 8/0 كيلو اهم تغيير مي كند (نوع منفی یا ntc) البته بسته به کاربردشان انواع مختلفی از آنها در بازار موجود است.در ترمیستورهای نوع ptc ، با افزایش درجه حرارت، مقدار مقاومت هم افزایش می یابد.
برای آنکه آنها را بتوان به کامپیوتر یا میکروپروسسور (یا میکروکنترلر) متصل کرد باید از آس سی های ADC استفاده نمود. براي اتصال هر ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) مثلا می توان از IC از ADC804 استفاده کرد تا سیگنال آنالوگ سنسور را به مقادیر دیجیتالی تبدیل کند و به سیستم کنترلی یا کامپیوتر ارسال نماید. خود این IC آنالوگ به دیجیتال به پورت سریال کامپیوتر متصل شده و سیگنال دمای اندازه گیری شده به وسیله سنسور حرارتی (ترمیستور) را از طریق پورت سریال به کامپیوتر وارد می کند. مدار آن بسیار ساده است. اگر کسی لازم داشت می توانم مدارش را ابنجا قرار بدهم.سنسورها در رباتیک
سنسورها اغلب براي درک اطلاعات تماسي، تنشي، مجاورتي، بينايي و صوتي به‌کار مي‌روند. عملکرد سنسورها بدين‌گونه است که با توجه به تغييرات فاکتوري که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژي ناچيزي را در پاسخ ايجاد مي‌کنند، که با پردازش اين سيگنال‌هاي الکتريکي مي‌توان اطلاعات دريافتي را تفسير کرده و براي تصميم‌گيري‌هاي بعدي از آن‌ها استفاده نمود.سنسورها را مي‌توان از ديدگاه‌هاي مختلف به دسته‌هاي متفاوتي تقسيم که در ذيل مي‌آيد:a. سنسور محيطي: اين سنسورها اطلاعات را از محيط خارج و وضعيت اشياي اطراف ربات، دريافت مي‌نمايند.
b. سنسور بازخورد: اين سنسور اطلاعات وضعيت ربات، از جمله موقعيت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نيروي وارد بر درايورها را دريافت مي‌نمايند.
c. سنسور فعال: اين سنسورها هم گيرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدين ترتيب است که سيگنالي توسط سنسور ارسال و سپس دريافت مي‌شود.
d. سنسور غيرفعال: اين سنسورها فقط گيرنده دارند و سيگنال ارسال شده از سوي منبعي خارجي را آشکار مي‌کنند، به‌ ‌همين دليل ارزان‌تر، ساده‌تر و داراي کارايي کمتر هستند.