サーモスタットは、ギリシャ語の2つの用語thermoとstatosを合計することによって形成されます。thermosは熱を意味し、statosは静止、立っている、または固定を意味します。サーモスタットは、エアコンやルームヒーターのオン/オフなど、温度に応じてデバイスや家電製品を制御するために使用されます。サーモスタットの一般的な用途は、集中暖房システムまたは冷却システムで室温を維持し、冷蔵庫の温度を調整し、冷却システムです。 、電気アイロン、オーブン、ヘアドライヤー、その他多数。プログラム可能でスマートなサーモスタットも今日の市場で入手可能です。
サーモスタットの種類：
温度を感知するために、異なるサーモスタットは異なるセンサーまたはデバイスを使用し、それに応じてそれらは主に2つのタイプに分類できます
- 機械式サーモスタット
- 電気/電子サーモスタット
機械式サーモスタット-
バイメタルサーモスタットは、機械式サーモスタットに分類されます。一般的には下の写真のようにケーシングとノブがあります。1つの固定接点と1つの可動肝臓があり、線膨張係数が異なる2つの異なる金属で構成されています。可動レバーの端は、温度が下がると固定接点に接続され、室温が高くなると切断されます。これが、温度に応じてデバイスのオンとオフを切り替える方法です。
バイメタルサーモスタットが使用されるいくつかの例-鉄、冷蔵庫、エアコン。
電気サーモスタット-
最も一般的な電子温度センサーは、サーモスタットで使用される熱電対とサーミスタです。サーミスタと熱電対の両方の電気的特性は、温度変化にさらされると変化します。
熱電対は、一方の端で結合されて2つの接合部を形成する少なくとも2つの異なる金属ストリップを使用するデバイスです。ホットジャンクションとコールドジャンクション。ホットジャンクションは測定ジャンクションです。温度を測定するオブジェクトはホットジャンクションに配置され、コールドジャンクション（温度がわかっている）は基準ジャンクションです。この温度差により、温度を測定するために使用される熱電電圧と呼ばれる電圧差が生成されます。熱電対はボイラー、オーブンなどで使用されます。
サーモスタットで使用される他のタイプの電気センサーはサーミスタであり、これを例を挙げてさらに詳しく調べます。
サーミスタとは何ですか？
名前が示すように、サーミスタはサーマルとレジスターの2つの単語の組み合わせです。これは、温度の変化に応じて抵抗が変化する抵抗性コンポーネントです。
サーミスタは信頼性が高く、小さな温度変化を貴重に検出するための幅広いスケールを備えています。安価で温度センサーとしても便利です。サーミスタはデジタルサーモスタットで使用されます。
サーミスタの種類
周囲温度に対する抵抗の変化に応じて、2種類のサーミスタがあります。それらは以下で詳細に説明されています：-
1. PTC –正の温度係数。
その抵抗は温度に正比例します。つまり、抵抗は温度の低下とともに減少し、逆もまた同様です。
2. NTC -負の温度係数。
その抵抗は温度に間接的に比例します。つまり、その抵抗は温度の上昇とともに減少し、逆もまた同様です。
アプリケーションではNTCサーミスタを使用しています。103は、常温でのサーミスタの抵抗が10kオームであることを示しています。
NTCサーミスタのアプリケーション：
温度変化に基づいて任意のデバイスを制御できるようにすることは、非常に便利で興味深いアイデアです。そのような人気のあるアプリケーションの1つは、サーミスタが熱を感知してアラームをトリガーする火災警報器です。
NTCサーミスタはさまざまなアプリケーションで最も広く使用されていますが、開始点での低抵抗が必要な場合は、PTCサーミスタが使用されます。
室温でのサーミスタの抵抗は、データシートの製造元によって、さまざまな温度での抵抗のさまざまな値のセットとともに指定されているため、適切なアプリケーションに適したサーミスタを選択できます。
サーミスタを使用して構築されたいくつかの回路は次のとおりです。
- サーミスタを使用した火災警報器
- サーミスタを使用した温度制御されたDCファン
- LCDの温度を測定して表示するためのサーミスタとArduinoのインターフェース
- 温度制御されたAC家電
必要なコンポーネント：
- NTC 103サーミスタ（10kΩ）。
- BJT BC547。
- 5kΩポテンショメータ（POT）。
- 1kΩ抵抗。
- 導いた。
- 電源–6VDC。
- ブレッドボードと接続線。
サーミスタ回路の回路図：
サーモスタット回路の動作：
この回路は、分圧回路と出力の「オンとオフ」のスイッチング回路の妥協点です。分圧回路はサーミスタと可変抵抗器で構成されています。
分圧回路の出力は、1kの抵抗を介してNPNトランジスタのベースに接続されています。分圧回路により、サーミスタの抵抗変動による電圧変動を検知することができます。分圧器にPOTを使用することで、サーミスタの感度を調整できます。固定トリガーポイントに可変抵抗器の代わりに固定抵抗器を使用することもできます。これは、温度が特定の値を超え、トリガーポイントの温度を調整できない場合にのみ、LEDがオンになることを意味します。したがって、POTを使用し、ノブを回すだけで感度を変更することをお勧めします。
以下の式で抵抗器のセットを選択できます-
Vo = × VIN
この回路では、R2をPOTに、R1をLDRに置き換えたため、出力電圧はサーミスタ抵抗によって変化します。また、サーミスタの抵抗は外気温によって変化するため、サーミスタ周辺の温度が変化すると出力電圧が変化します。トランジスタは、VBE電圧である0.7V以上でオンになります。
10k NTCサーミスタに適切なR2を選択して知るためのより簡単な方法は、Proteusで回路をシミュレートし、R2の近い値を取得することです。また、サーミスタを可変抵抗器に置き換えることにより、以下の回路図に従って、回路での同等の効果を調べることができます。
回路の2番目の部分は、トランジスタがLEDD1のスイッチとして機能するトランジスタセクションです。トランジスタは電流制御デバイスであるため、抵抗R1を入力端子に接続して電流サージを制限します。
上記のシミュレーション回路を参照すると、サーミスタの近くで温度が上昇するとすぐにその電気抵抗が減少し、その結果、RV1の両端の電圧が増加します。トランジスタ（V用のベースの電圧にBEは）も増加する、とすぐVとしてBEトランジスタが導通し、LEDがオンになり開始≥0.7V。
上記の回路では、最小限のコンポーネントの追加で、このLEDをブザーや電球などに置き換えることができます。以下のデモビデオも確認してください。