Thermistors

เซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor Sensor) สำหรับอุตสาหกรรม

ในการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติ เครื่องใช้ไฟฟ้า หรืออุปกรณ์อุตสาหกรรม ความแม่นยำในการใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิถือเป็นปัจจัยสำคัญ เนื่องจากส่งผลต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบ เซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor Sensor) จึงพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ตรวจวัดและควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ตอบสนองรวดเร็ว และมีต้นทุนที่คุ้มค่า เหมาะสำหรับการใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่แอร์ ตู้เย็น ไปจนถึงระบบอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม

เซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor Sensor) คืออะไร ?

เทอร์มิสเตอร์ คือ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สำหรับตรวจจับอุณหภูมิ ประกอบด้วยวัสดุกึ่งตัวนำที่ทำจากส่วนผสมของโลหะและออกไซด์ของโลหะ ชื่อมาจากคำว่า “Thermal Resistor” (ตัวต้านทานความร้อน) เนื่องจากคุณสมบัติหลักคือความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ Thermistor ส่วนใหญ่มีสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบ ซึ่งหมายความว่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

นอกเหนือจากความแม่นยำสูงแล้ว เทอร์มิสเตอร์ยังมีราคาที่ไม่สูงเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ประเภทอื่น ๆ และยังมีรูปทรงที่หลากหลาย เช่น แบบแผ่น (Disk), แบบลูกปัด (Bead), แบบแท่ง (Rod) หรือแบบชิป (Chip) ซึ่งมักจะถูกห่อหุ้มด้วยอีพ็อกซีเรซิน (Epoxy Resin), สี, แก้ว หรือวัสดุฟีนอล (Phenolic) เพื่อให้สามารถติดตั้งหรือยึดเข้ากับระบบที่ต้องการตรวจสอบได้อย่างเหมาะสม

เซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ทำงานอย่างไร ?

เทอร์มิสเตอร์ทำงานโดยอาศัยหลักการที่ว่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์จะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ โดยอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจะส่งผลต่อจำนวนอิเล็กตรอนอิสระในวัสดุ ทำให้ค่าความต้านทานเพิ่มหรือลดลง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุที่ใช้ผลิตเทอร์มิสเตอร์ จึงสามารถนำมาใช้วัดอุณหภูมิและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ตรวจวัดได้

การวัดอุณหภูมิด้วย Thermistor Sensor จะอาศัยการตรวจจับค่าความต้านทาน และแปลงเป็นค่าอุณหภูมิโดยใช้กราฟการสอบเทียบ (Calibration Curve) หรือตาราง Lookup ในไมโครคอนโทรลเลอร์

ความสำคัญของเซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์หนึ่งในเซ็นเซอร์อุตสาหกรรมที่เป็นหัวใจสำคัญในระบบควบคุมอุณหภูมิ ด้วยคุณสมบัติที่แม่นยำและตอบสนองได้รวดเร็ว ทำให้เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การติดตั้งเทอร์มิสเตอร์สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านอย่างแอร์และตู้เย็น ไปจนถึงระบบควบคุมความปลอดภัยในรถยนต์และเครื่องมือทางการแพทย์ ภายใต้คุณสมบัติการใช้งานที่โดดเด่น ดังนี้

• วัดอุณหภูมิแม่นยำ : เทอร์มิสเตอร์สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างละเอียด ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบของคุณจะทำงานตามที่ออกแบบไว้
• การป้องกันความเสียหาย : เทอร์มิสเตอร์ PTC ทำหน้าที่คล้ายฟิวส์ที่สามารถรีเซตตัวเองได้ เพื่อป้องกันวงจรจากกระแสไฟฟ้าเกิน
• การควบคุมที่หลากหลาย : สามารถใช้ควบคุมการทำความร้อนและความเย็น, ควบคุมการทำงานของวงจร และเป็นส่วนสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

ประเภทของเทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลักตามลักษณะการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน ดังนี้

NTC (Negative Temperature Coefficient) Thermistor

ค่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เทอร์มิสเตอร์ NTC จึงมักใช้ในอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ เช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ, เครื่องวัดอุณหภูมิดิจิทัล, เทอร์โมสตัท และการจำกัดกระแสไฟกระชาก (Inrush Current Limiting) โดยค่าความต้านทานมาตรฐานจะอยู่ที่ประมาณ 10 kΩ ที่อุณหภูมิ 25°C จุดเด่นของเทอร์มิสเตอร์ NTC คือการตรวจค่าที่แปลงได้ไวและตอบสนองได้รวดเร็ว ภายในช่วงอุณหภูมิที่จำกัด

PTC (Positive Temperature Coefficient) Thermistor

ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เทอร์มิสเตอร์ชนิด PTC จึงนิยมนำไปใช้เป็นฟิวส์รีเซตได้ (Resettable Fuse), ใช้เป็นองค์ประกอบที่ให้ความร้อนแบบควบคุมตนเอง (Self-Regulating Heater) หรืออุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินในวงจร โดยเทอร์มิสเตอร์ชนิด PTC จะมีลักษณะการทำงานแบบจำกัดตนเอง (Self-Limiting) จึงสามารถป้องกันอันตรายจากกระแสเกินได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันเพิ่มเติม

รูปแบบบรรจุภัณฑ์ (Packaging Variants)

เทอร์มิสเตอร์มีให้เลือกหลายรูปแบบ เช่น แบบลูกปัด (Bead), แผ่นจาน (Disc), ชิป (Chip), ขาแกนตรง/ขางอ (Axial/Radial Leaded), แบบหุ้มแก้ว (Glass-encapsulated) และแบบติดตั้งบนผิววงจร (Surface-Mount หรือ SMD) ทั้งนี้ เพื่อช่วยอำนวยความสะดวก และตอบโจทย์ด้านความยืดหยุ่นในการออกแบบวงจรและติดตั้งในงานอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท

วิธีเลือกเซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ให้เหมาะกับงาน ต้องพิจารณาจากอะไรบ้าง ?

• เลือกประเภทเทอร์มิสเตอร์ NTC หรือ PTC : โดยพิจารณาจากจุดประสงค์หลักของงาน ถ้าต้องการใช้เทอร์มิสเตอร์วัดอุณหภูมิ หรือควบคุมความร้อน-ความเย็น ให้เลือก NTC Thermistor แต่หากต้องการใช้เป็นอุปกรณ์ ป้องกันกระแสไฟเกิน หรือเป็นตัวทำความร้อน ให้เลือก PTC Thermistor ที่ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นแทน
• กำหนดค่าความต้านทานที่ต้องการ : เลือกเทอร์มิสเตอร์ที่มีค่าความต้านทานที่เหมาะสมกับวงจรของคุณ เช่น 10k ohm NTC Thermistor ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานที่นิยมใช้ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถทำงานได้อย่างแม่นยำในช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานจริง
• พิจารณาช่วงอุณหภูมิการใช้งาน : เลือกเทอร์มิสเตอร์ที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่คาดว่าจะต้องเผชิญในสภาพแวดล้อมจริง เพื่อป้องกันความผิดพลาดในการตรวจวัด
• ตรวจสอบวัสดุห่อหุ้ม : เลือกวัสดุห่อหุ้มที่เหมาะสม เช่น แบบหุ้มแก้วสำหรับงานที่ต้องทนทานต่อความชื้น, การกัดกร่อนของสารเคมี, หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในงานอุตสาหกรรม
• เลือกขนาดและรูปแบบการติดตั้ง : เลือกรูปแบบที่เหมาะสมกับการติดตั้งในพื้นที่จำกัดและวิธีเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ เช่น แบบบัดกรี (Soldering), แบบมีสาย (Wire Lead), หรือแบบสำหรับติดตั้งบนแผงวงจร (PCB Mount)
• เทียบราคาและประสิทธิภาพ : เปรียบเทียบสเปกเทอร์มิสเตอร์ ราคา และคุณสมบัติต่าง ๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่าและตรงตามความต้องการของงานในระยะยาว

ตัวอย่างการใช้งานเซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

• อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า : เทอร์มิสเตอร์ใช้ติดตั้งในแอร์และตู้เย็น เพื่อวัดและควบคุมอุณหภูมิภายในห้องหรือภายในตู้ให้คงที่ ช่วยประหยัดพลังงานและยืดอายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์
• อุตสาหกรรมยานยนต์ : เทอร์มิสเตอร์ใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในการวัดอุณหภูมิของเหลวต่าง ๆ เช่น น้ำมันเครื่อง, น้ำหล่อเย็น, และอากาศที่เข้าสู่ระบบเผาไหม้ เพื่อให้ระบบคอมพิวเตอร์ของรถยนต์สามารถปรับการทำงานของเครื่องยนต์ได้อย่างเหมาะสม และยังช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินในระบบแบตเตอรี่ของยานยนต์ไฟฟ้า
• อุตสาหกรรม HVAC และโรงงานผลิต : ในโรงงานผลิตและอาคารขนาดใหญ่ เทอร์มิสเตอร์จะติดตั้งในระบบ HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) เพื่อตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิในท่อลมหรือภายในห้องได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยให้ประหยัดพลังงานและรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิ เช่น ในอุตสาหกรรมอาหารและยา เป็นต้น
• อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ : เทอร์มิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้องกันในวงจรไฟฟ้า โดยเฉพาะเทอร์มิสเตอร์ PTC ที่นิยมใช้เป็นฟิวส์แบบรีเซตได้ (Resettable Fuse) เพื่อป้องกันความเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟเกิน (Overcurrent) ในอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น แบตเตอรี่และแหล่งจ่ายไฟ เป็นต้น

RS จำหน่ายเซ็นเซอร์เทอร์มิสเตอร์คุณภาพสูงจากแบรนด์ชั้นนำ

ที่เว็บไซต์ RS ศูนย์รวมโซลูชันด้านอุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ เราจำหน่ายเทอร์มิสเตอร์ (Thermistor Sensor) สำหรับงานอุตสาหกรรม จากแบรนด์ชั้นนำที่ผ่านการรับรองด้านคุณภาพ ทั้ง EPCOS, Amphenol Advanced Sensors, TE Connectivity และแบรนด์ของเราเองอย่าง RS PRO โดยคุณสามารถซื้อ NTC Thermistor และ PTC Thermistor ได้ทั้งราคาปลีกและราคาส่ง นอกจากนี้ เรายังจำหน่ายเซ็นเซอร์อุตสาหกรรมประเภทอื่น ๆ อีกมากมาย ครอบคลุมทุกการใช้งาน รับประกันคุณภาพสูง พร้อมบริการจัดส่งทั่วประเทศไทย

ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญของเราเพื่อขอรับคำแนะนำในการเลือกซื้อสินค้าให้เหมาะสมกับการใช้งานของคุณได้เลย