ترمیستور چیست و چه کاربردهایی دارد؟ | راهنمای کامل انواع ترمیستور

ترمیستور مقاومتی است که مقدار مقاومت آن با تغییر دما به میزان قابل‌توجهی تغییر می‌کند. از این ویژگی مهم ترمیستور در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود. در این مطلب، به این پرسش پاسخ خواهیم داد که ترمیستور چیست و چه انواع و کاربردهایی دارد. همچنین، با چند مدار عملی ساده ترمیستور آشنا می‌شویم. 

کاربرد های ترمیستور

انواع ترمیستور چیست؟

ترمیستورها در انواع بسته‌بندی و اندازه‌های متنوع موجود هستند. نوع سربی شعاعی رایج‌ترین نوع است و عمدتاً از اپوکسی ساخته می‌شود. در محیط‌های سخت، انواع شیشه‌ای مناسب‌تر هستند. انواع دیگری با محفظه‌های رزوه‌ای، گیره‌ای یا با پروب برای نصب آسان نیز ساخته می‌شوند. شکل زیر چند نمونه از انواع ترمیستورهای موجود را نشان می‌دهد.

شکل ۱:‌ انواع ترمیستور

در ادامه، با انواع ترمیستور و کاربرد آن‌ها آشنا می‌شویم. 

ترمیستور NTC 

NTC مخفف “Negative Temperature Coefficient” (ضریب دمای منفی) است. ترمیستورهای NTC مقاومت‌هایی با ضریب دمایی منفی هستند، به این معنی که با افزایش دما، مقاومت آن‌ها کاهش می‌یابد. این نوع ترمیستورها در درجه اول به‌عنوان سنسورهای دمای مقاومتی و قطعات محدودکننده جریان استفاده می‌شوند. ضریب حساسیت دمای NTCها تقریباً پنج برابر بیشتر از سنسورهای دمای سیلیکون (سیلیستورها) و حدود ده برابر بیشتر از آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTD) است. 

شکل ۱: ترمیستور NTC

غیرخطی‌بودن رابطه بین مقاومت و دما که مقاومت‌های NTC از خود نشان می‌دهند، هنگام استفاده از مدارهای آنالوگ برای اندازه‌گیری دقیق دما، چالش بزرگی را ایجاد می‌کند. بااین‌حال، توسعه سریع مدارهای دیجیتال این مشکل را از طریق فعال‌کردن محاسبه مقادیر دقیق با درون‌یابی جداول جستجو یا با حل معادلاتی که یک منحنی NTC معمولی را تقریب می‌زنند، حل کرده است.

ویژگی‌های ترمیستور NTC

برخلاف RTDها که از فلزات ساخته می‌شوند، ترمیستورهای NTC عموماً از سرامیک یا پلیمر ساخته می‌شوند. مواد مختلف مورداستفاده در ساخت ترمیستورهای NTC منجر به پاسخ‌های دمایی متفاوت و همچنین سایر ویژگی‌های عملکرد متفاوت می‌شوند.

• پاسخ دمایی

اکثر ترمیستورهای NTC معمولاً برای استفاده در محدوده دمایی بین 55- تا 200 درجه سانتیگراد مناسب هستند که در آن دقیق‌ترین قرائت خود را ارائه می‌دهند. خانواده‌های خاصی از ترمیستورهای NTC وجود دارند که می توانند در دماهای نزدیک به صفر مطلق (273.15- درجه سانتی‌گراد) کار کنند. همچنین انواع دیگری نیز وجود دارند که به طور خاص برای استفاده بالای 150 درجه سانتی‌گراد طراحی شده اند.

• حساسیت دمایی

یک حسگر NTC به‌صورت «درصد تغییر در درجه سانتی‌گراد» یا «درصد تغییر بر درجه K» بیان می‌شود. بسته به مواد مورداستفاده و ویژگی‌های فرایند تولید، مقادیر معمولی حساسیت‌های دما از 3- درصد بر درجه سانتی‌گراد تا 6- درصد بر درجه سانتی‌گراد متغیر است. 

شکل ۳: منحنی مشخصه ترمیستور NTC

همان‌طور که از شکل بالا مشاهده می‌شود، ترمیستورهای NTC در مقایسه با RTDهای آلیاژ پلاتین، شیب مقاومت نسبت به دمای بسیار تندتری دارند که به معنای حساسیت دمایی بهتر است. با وجود این، RTDها با دقت 0.5% دمای اندازه‌گیری‌شده دقیق‌ترین سنسورها باقی می‌مانند و در محدوده دمایی بین 200- تا 800 درجه سانتی‌گراد مفید هستند و محدوده بسیار وسیع‌تری نسبت به سنسورهای NTC دارند.

• اثر خودگرمایشی

اثر خودگرمایشی پدیده‌ای است که هرگاه جریانی از ترمیستور NTC عبور کند اتفاق می‌افتد. ازآنجاکه ترمیستور اساساً یک مقاومت است، هنگامی که جریانی از آن عبور می‌کند، انرژی را به‌صورت گرما تلف می‌کند. این گرما در هسته ترمیستور تولید می‌شود و بر دقت اندازه‌گیری‌ها تأثیر می‌گذارد. میزان وقوع این امر به مقدار جریان عبوری، محیط (مایع یا گاز، وجود جریان روی سنسور NTC و غیره)، ضریب دمای ترمیستور و فضای کل ترمیستور بستگی دارد. این واقعیت که مقاومت سنسور NTC و در نتیجه جریان عبوری از آن به محیط بستگی دارد، اغلب در آشکارسازهای مایع مانند آن‌هایی که در مخازن ذخیره وجود دارد استفاده می‌شود.

• ظرفیت حرارتی

ظرفیت گرمایی نشان‌دهنده مقدار گرمای موردنیاز برای افزایش دمای ترمیستور به میزان 1 درجه سانتی‌گراد است و معمولاً بر حسب mJ/°C بیان می‌شود. دانستن ظرفیت گرمایی دقیق هنگام استفاده از سنسور ترمیستور NTC به عنوان یک وسیله محدودکننده جریان هجومی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا سرعت پاسخ سنسور دمای NTC را مشخص می‌کند.

انتخاب و محاسبه منحنی

برای انتخاب ترمیستور باید از ثابت اتلاف ترمیستور، ثابت زمان حرارتی، مقدار مقاومت، منحنی مقاومت – دما و تلرانس‌ها را در نظر گرفت. ازآنجاکه رابطه بین مقاومت و دما (منحنی R-T) بسیار غیرخطی است، تقریب‌های خاصی باید در طراحی‌های عملی سیستم استفاده کرد. 

• تقریب مرتبه اول

یکی از تقریب‌ها و ساده‌ترین آن‌ها، تقریب مرتبه اول است که بیان می‌کند:

ΔR=k⋅ΔT

که در آن، k ضریب دمایی منفی، ΔT اختلاف دما و ΔR تغییر مقاومت ناشی از تغییر دما است. این تقریب مرتبه اول فقط برای یک محدوده دمایی بسیار کوچک معتبر است و فقط برای دماهایی که k تقریباً در کل محدوده دما ثابت است، قابل‌استفاده است.

• فرمول بتا

معادله دیگری وجود دارد که نتایج رضایت‌بخشی دارد و دقت آن در 1± درجه سانتی‌گراد در محدوده 0 تا 100+ درجه سانتی‌گراد است. این فرمول به یک ثابت β وابسته است که می‌توان آن را با اندازه‌گیری به دست آورد. معادله را می‌توان به صورت زیر نوشت:

R(T)=R(T₀)⋅e^{β(1/T−1/T₀)}

که در آن، R(T) مقاومت در دمای T برحسب کلوین و R(T0) یک نقطه مرجع در دمای T0 است. فرمول بتا نیاز به کالیبراسیون دو نقطه‌ای دارد و معمولاً در محدوده مفید ترمیستور NTC از 5± درجه سانتی‌گراد دقیق‌تر نیست.

• معادله استاینهارت-هارت

بهترین تقریب شناخته‌شده تا به امروز فرمول استاینهارت – هارت (Steinhart-Hart) است که در سال 1968 منتشر شد:

1/T=A+B⋅ln(R)+C⋅(ln(R))³

که در آن، (ln(R لگاریتم طبیعی مقاومت در دمای T برحسب کلوین است و A و B و C ضرایبی هستند که از اندازه‌گیری‌های تجربی به دست می‌آیند. این ضرایب معمولاً توسط تولیدکنندگان ترمیستور به‌عنوان بخشی از دیتاشیت منتشر می‌شوند. فرمول Steinhart-Hart معمولاً در حدود 0.15± درجه سانتی‌گراد در محدوده 50- تا 150+ درجه سانتی‌گراد دقیق است که برای اغلب کاربردها کافی است. در صورت نیاز به‌دقت بالاتر، دامنه دما باید کاهش یابد و دقت بهتر از 0.01± درجه سانتی‌گراد در محدوده 0 تا 100+ درجه سانتی‌گراد قابل‌دستیابی است.

• انتخاب تقریب مناسب

انتخاب فرمول مورداستفاده برای استخراج دما از اندازه‌گیری مقاومت باید بر اساس توان محاسباتی موجود و همچنین الزامات تلرانس واقعی باشد. در برخی کاربردها، تقریب مرتبه اول کافی است، درحالی‌که در برخی دیگر حتی معادله استاینهارت – هارت الزامات را برآورده نمی‌کند و ترمیستور باید نقطه‌به‌نقطه کالیبره شده، تعداد زیادی اندازه‌گیری انجام شود و یک جدول جست‌وجو ایجاد گردد.

انواع ترمیستور NTC

• ترمیستورهای مهره‌ای

این ترمیستورهای NTC از سیم‌های سرب آلیاژی پلاتین ساخته شده‌اند که مستقیماً در بدنه سرامیکی متخلخل شده‌اند. آن‌ها معمولاً زمان پاسخگویی سریع، پایداری بهتر و عملکرد بهتری در دماهای بالاتر را نسبت به سنسورهای دیسکی و تراشه‌ای ارائه می‌دهند، بااین‌حال آن‌ها شکننده‌تر هستند. معمولاً این سنسورها را در شیشه می‌بندند تا از آسیب مکانیکی در هنگام مونتاژ محافظت کنند و پایداری اندازه‌گیری آن‌ها را بهبود بخشند. اندازه‌های معمولی این سنسورها از قطر 0.075 تا 5 میلی‌متر متغیر است.

شکل ۴: ترمیستور مهره‌ای

• ترمیستورهای دیسکی و تراشه‌ای

این ترمیستورهای NTC دارای کنتاکت‌های سطحی فلزی هستند. این نوع ترمیستورها بزرگ‌تر هستند و در نتیجه زمان واکنش کندتری نسبت به مقاومت‌های NTC نوع مهره‌ای دارند. بااین‌حال، به دلیل اندازه‌شان، ثابت اتلاف (توان لازم برای افزایش دمای آن‌ها به میزان 1 درجه سانتی‌گراد) بیشتری دارند. از آنجا که توان تلف‌شده توسط ترمیستور متناسب با مجذور جریان است، آن‌ها می‌توانند جریان‌های بالاتر را بسیار بهتر از ترمیستورهای نوع مهره‌ای تحمل کنند. ترمیستورهای نوع دیسکی با فشرده کردن مخلوطی از پودرهای اکسیدی در قالب گرد و سپس همجوشی در دمای بالا ساخته می‌شوند. تراشه‌ها معمولاً با فرایند ریخته‌گری نواری ساخته می‌شوند که در آن دوغابی از مواد به صورت یک لایه ضخیم پخش، خشک و به شکل مورد نظر بریده می‌شود. اندازه‌های معمولی قطری از 0.25 تا 25 میلی‌متر دارند.

شکل ۵: ترمیستور دیسکی

• ترمیستورهای شیشه‌ای

ترمیستورهای NTC شیشه‌ای در یک حباب شیشه‌ای هوابند مهروموم شده‌اند. آن‌ها برای استفاده در دماهای بالاتر از 150 درجه سانتی‌گراد یا برای نصب روی برد مدار چاپی طراحی شده‌اند. کپسوله کردن یک ترمیستور در شیشه، پایداری سنسور را بهبود می‌بخشد و از سنسور در برابر محیط محافظت می‌کند. این ترمیستورها با مهر و موم کردن مقاومت‌های NTC نوع مهره‌ای در یک ظرف شیشه‌ای ساخته می‌شوند و اندازه‌های معمولی آن‌ها با قطر 0.4 تا 10 میلی‌متر متغیر است.

شکل ۶: ترمیستور شیشه‌ای

کاربردهای ترمیستور NTC

ترمیستورهای NTC در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می‌شوند. این سنسورها برای اندازه‌گیری دما، کنترل دما و جبران دما استفاده می‌شوند. همچنین می‌توان از آن‌ها برای تشخیص عدم وجود یا وجود مایع، به‌عنوان قطعات محدودکننده جریان در مدارهای منبع تغذیه، برای نظارت بر دما در کاربردهای خودرو، و در بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده کرد. ترمیستورهای NTC را بسته به مشخصه‌های الکتریکی در هر کاربرد خاص می‌توان به سه گروه تقسیم کرد.

• مشخصه مقاومت-دما

کاربردهای مبتنی بر مشخصه مقاومت – دما شامل اندازه‌گیری دما، کنترل و جبران آن است. این‌ها همچنین شرایطی را شامل می‌شوند که در آن از ترمیستور NTC استفاده می‌شود تا دمای سنسور دمای NTC با برخی پدیده‌های فیزیکی دیگر مرتبط باشد. این گروه از کاربردها مستلزم آن است که ترمیستور در شرایط توان صفر کار کند، به این معنی که جریان عبوری از آن تاحدامکان پایین نگه داشته شود تا از گرم‌شدن پراب جلوگیری شود.

• مشخصه زمان-جریان 

کاربردها بر اساس مشخصه زمان – جریان عبارت‌اند از: تأخیر زمانی، محدودکردن جریان هجومی، حذف نوسانات، و بسیاری موارد دیگر. این ویژگی‌ها مربوط به ظرفیت گرمایی و ثابت اتلاف ترمیستور NTC مورداستفاده است. مدار معمولاً به گرم‌شدن ترمیستور NTC به دلیل جریان عبوری از آن متکی است. در یک نقطه، بسته به مدار و کاربردی که در آن استفاده می‌شود، نوعی تریگر در مدار ایجاد می‌کند.

• مشخصه ولتاژ-جریان

کاربردهای مبتنی بر مشخصه ولتاژ-جریان یک ترمیستور عموماً شامل تغییرات در شرایط محیطی یا تغییرات مدار است که منجر به تغییر نقطه کار در یک منحنی معین در مدار می‌شود. بسته به کاربرد، می‌توان از این مشخصه برای محدود کردن جریان، جبران دما یا اندازه‌گیری دما استفاده کرد.

نماد ترمیستور NTC

نماد زیر برای ترمیستور ضریب دمایی منفی بر اساس استاندارد IEC استفاده می‌شود

شکل ۷: نماد ترمیستور NTC

ترمیستور PTC

PTC مخفف “Positive Temperature Coefficient” (ضریب دمای مثبت) است. ترمیستورهای PTC مقاومت‌هایی با ضریب دمایی مثبت هستند، به این معنی که با افزایش دما، مقاومت آن‌ها افزایش می‌یابد.

شکل ۸: ترمیستور PTC

ترمیستورهای PTC بر اساس مواد مورداستفاده، ساختار و فرایند ساخت به دو گروه تقسیم می‌شوند. اولین گروه از ترمیستورهای PTC از سیلیسورها تشکیل شده است که از سیلیکون به عنوان ماده نیمه‌رسانا استفاده می‌کنند. این ترمیستورها به‌عنوان سنسور دمای PTC برای مشخصه خطی خود استفاده می‌شوند.

گروه دوم ترمیستور PTC نوع سوئیچینگ است. ترمیستور PTC نوع سوئیچینگ دارای منحنی مقاومت – دمای غیرخطی است. هنگامی که ترمیستور PTC نوع سوئیچینگ گرم می‌شود، ابتدا مقاومت شروع به کاهش می‌کند تا زمانی که به دمای بحرانی خاصی برسد. با افزایش بیشتر دما از آن مقدار بحرانی، مقاومت به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این نوع ترمیستورهای PTC به طور گسترده در هیترهای PTC، سنسورها و غیره استفاده می‌شود. ترمیستورهای PTC پلیمری که از پلاستیک مخصوص ساخته شده‌اند، بخشی از این گروه دوم هستند و اغلب به‌عنوان فیوزهای قابل‌تنظیم مجدد استفاده می‌شوند.پ

مشخصات ترمیستورهای PTC

سیلیسورها دارای یک مشخصه مقاومت – دمای خطی با شیب نسبتاً کوچک در اکثر محدوده عملیاتی‌شان هستند. آن‌ها ممکن است ضریب دمایی منفی را در دمای بالای 150 درجه سانتی‌گراد نشان دهند. سیلیستورها دارای ضرایب مقاومت دمایی در حدود 0.7 تا 0.8 درصد بر درجه سانتی‌گراد هستند.

شکل ۹:‌ مشخصه مقاومت-دما (R-T) یک ترمیستور PTC و یک سیلیستور

• دمای انتقال (T_C)

همان‌طور که از شکل بالا مشخص است، ترمیستورهای سوئیچینگ PTC تا حد حداقل مقاومت دارای ضریب دمایی منفی کمی هستند. بالاتر از این نقطه، تا لحظه‌ای که به دمای انتقال خود (TC) می‌رسد، ضریب مثبت کمی را تجربه می‌کند. این دما گاهی اوقات به‌عنوان دمای سوئیچ یا کوری نیز شناخته می‌شود. دمای سوئیچ دمایی است که در آن مقاومت ترمیستورهای نوع سوئیچینگ PTC شروع به افزایش سریع می‌کند. دمای کوری بیشتر اوقات به‌عنوان دمایی تعریف می‌شود که در آن مقاومت دوبرابر مقدار مقاومت مینیمم است.

• مقاومت مینیمم (R_min)

مقاومت مینیمم یک ترمیستور PTC کمترین مقاومتی است که می‌توان روی یک ترمیستور PTC نوع سوئیچی اندازه‌گیری کرد، همان‌طور که در منحنی R-T آن مشاهده می‌شود. این نقطه روی منحنی است که پس از آن ضریب دما مثبت می‌شود.

• مقاومت نامی (R₂₅)

مقاومت نامی PTC معمولاً به‌عنوان مقاومت در 25 درجه سانتی‌گراد تعریف می‌شود. این مقدار به طبقه‌بندی ترمیستورها بر اساس مقدار مقاومت آن‌ها کمک می‌کند و با جریان کم اندازه‌گیری می‌شود تا ترمیستور را به اندازه گرم نکند تا بر اندازه‌گیری تأثیر بگذارد.

• ثابت تلفات

ثابت اتلاف یا ثابت تلفات نشان‌دهنده رابطه بین توان اعمال‌شده و افزایش دمای ناشی از خودگرمایشی است. برخی از عواملی که بر ثابت اتلاف تأثیر می‌گذارند عبارت‌اند از: ماده سیم کنتاکت، نحوه نصب ترمیستور، دمای محیط، مسیرهای رسانش یا همرفت بین دستگاه و محیط اطراف، اندازه و حتی شکل خود قطعه. ثابت اتلاف تأثیر عمده‌ای بر خواص خودگرمایشی ترمیستور دارد.

• حداکثر جریان نامی

حداکثر جریان نامی جریانی را نشان می‌دهد که می‌تواند دائماً از یک ترمیستور PTC در شرایط محیطی مشخص عبور کند. مقدار این جریان به ثابت اتلاف و منحنی R-T بستگی دارد. اگر ترمیستور تا حدی بارگذاری شود که ضریب دما مجدداً شروع به کاهش کند، این امر منجر به خروج انرژی و ازبین‌رفتن ترمیستور می‌شود.

• حداکثر ولتاژ نامی

به طور مشابه با حداکثر جریان نامی، حداکثر ولتاژ نامی نشان‌دهنده بالاترین ولتاژی است که می‌تواند به طور مداوم در شرایط محیطی مشخص به ترمیستور اعمال شود. مقدار آن نیز به ثابت اتلاف و منحنی R-T بستگی دارد.

حالت‌های عملکرد

بسته به کاربرد، ترمیستورهای PTC را می‌توان در دو حالت عملکرد استفاده کرد: خود‌گرم‌شونده و سنسوری (همچنین توان صفر نامیده می‌شود).

حالت خود گرم‌کن

کاربردهای خود گرم‌کن از این واقعیت استفاده می‌کنند که وقتی ولتاژی به ترمیستور اعمال می‌شود و جریان کافی از آن عبور می‌کند، دمای آن افزایش می‌یابد. با نزدیک‌شدن به دمای کوری، مقاومت به طور چشمگیری افزایش می‌یابد و جریان بسیار کمتری عبور می‌کند. تغییر مقاومت در نزدیکی دمای کوری می‌تواند چندین مرتبه بزرگی در یک بازه دمایی تنها چند درجه باشد. اگر ولتاژ ثابت بماند، با رسیدن ترمیستور به تعادل حرارتی، جریان در مقدار معینی تثبیت می‌شود. دمای تعادل به ولتاژ اعمال‌شده و همچنین ضریب اتلاف حرارتی ترمیستور بستگی دارد. این حالت عملکرد اغلب هنگام طراحی مدارهای تأخیر زمانی وابسته به دما مورداستفاده قرار می‌گیرد.

حالت سنسوری (توان صفر)

در این حالت کارکرد، مصرف برق ترمیستور به‌قدری کم است که برخلاف حالت خودگرم‌کن، تأثیر ناچیزی روی دمای ترمیستور و در نتیجه مقاومت دارد. حالت سنسوری معمولاً هنگام اندازه‌گیری دما با استفاده از منحنی R-T به‌عنوان مرجع استفاده می‌شود

کاربردهای ترمیستورهای PTC

در این بخش، با کاربردهای ترمیستور PTC آشنا می‌شویم. 

• هیتر خودتنظیم

اگر جریانی از ترمیستور سوئیچینگ PTC عبور کند، در دمای معینی به طور خودکار تثبیت می‌شود. این بدین معنی است که اگر دما کاهش یابد، مقاومت نیز کاهش می‌یابد و باعث می‌شود جریان بیشتری عبور کند و در نتیجه قطعه گرم شود. به طور مشابه، اگر دما افزایش یابد، مقاومت نیز افزایش می‌یابد و جریان عبوری از قطعه را محدود می‌کند و در نتیجه آن را خنک می‌کند؛ بنابراین، ترمیستور PTC به نقطه‌ای رسیده است که توان مصرفی عملاً مستقل از ولتاژ در یک محدوده نسبتاً گسترده است.

شکل ۱۰: هیتر PTC

• حفاظت اضافه جریان 

ترمیستورهای PTC سوئیچینگ به‌عنوان محدودکننده اضافه جریان یا فیوزهای قابل‌تنظیم مجدد در مدارهای مختلف استفاده می‌شوند. در حالت اضافه جریان، دمای بدنه ترمیستور افزایش می‌یابد و به‌سرعت به دمای انتقال می‌رسد. این امر منجر به افزایش شدید مقاومت ترمیستور PTC می‌شود که جریان را در مدار محدود می‌کند. هنگامی که وضعیت اضافه جریان یا اتصال کوتاه حل شد و ترمیستور دوباره خنک شد، مدار دوباره به حالت عادی بازمی‌گردد. به‌این‌ترتیب، ترمیستور PTC به‌عنوان یک فیوز تنظیم مجدد خودکار عمل می‌کند. معمولاً ترمیستورهای PTC پلیمری برای این کاربرد استفاده می‌شود. این قطعات با نام‌های تجاری مختلفی مانند polyfuse و polyswitch و multifuse شناخته می‌شوند.

شکل ۱۱:‌ فیوز PTC پلیمری

• تأخیر زمانی

تأخیر زمانی در مدار را می‌توان با استفاده از زمان موردنیاز برای گرم‌شدن ترمیستور PTC برای تغییر از حالت مقاومت پایین به حالت مقاومت بالا و بالعکس فراهم کرد. تأخیر زمانی به‌اندازه، دمای محیط و ولتاژی که قطعه به آن متصل است و همچنین مداری که ترمیستور در آن استفاده می‌شود بستگی دارد. نمونه‌ای از استفاده از تأخیر زمانی برای ترمیستورهای PTC استفاده از آن‌ها در لامپ‌های فلورسنت است.

• راه‌اندازی موتور

برخی از موتورهای الکتریکی دارای یک سیم‌پیچ راه‌انداز جداگانه هستند که فقط در هنگام راه‌اندازی موتور نیاز به تغذیه دارد. در چنین مواردی می‌توان از اثر خودگرمایش ترمیستور PTC در اتصال سری با چنین سیم‌پیچی استفاده کرد. هنگامی که مدار روشن می‌شود، ترمیستور PTC مقاومت کمی دارد و اجازه می‌دهد جریان از سیم‌پیچ راه‌انداز عبور کند. با روشن‌شدن موتور، ترمیستور PTC گرم می‌شود و در یک نقطه به حالت مقاومت بالا تغییر می‌کند. زمان لازم برای وقوع این امر بر اساس زمان لازم برای راه‌اندازی موتور محاسبه می‌شود. پس از گرم‌شدن، جریان عبوری از ترمیستور PTC ناچیز می‌شود و بنابراین، جریان سیم‌پیچ راه‌اندازی را قطع می‌کند.

• سنجش سطح مایعات

این کاربردها به تغییر در ثابت اتلاف زمانی که انتقال حرارت رسانش و همرفت را افزایش می‌دهد متکی هستند. افزایش ثابت اتلاف ناشی از تماس بین قطعه و مایع یا افزایش جریان هوا روی دستگاه، دمای عملیاتی ترمیستور را کاهش می‌دهد و مقدار توان لازم برای حفظ دمای معین را افزایش می‌دهد. این افزایش توان را می‌توان اندازه‌گیری کرد که به سیستم نشان می‌دهد؛ مثلاً ترمیستور در یک مایع غوطه‌ور است.

نماد ترمیستور PTC

از نماد زیر برای ترمیستور با ضریب دمایی مثبت طبق استاندارد IEC استفاده می‌شود.

شکل ۱۲: نماد ترمیستور PTC (استاندارد IEC)

مقایسه ترمیستور و RTD 

آشکارساز دمای مقاومتی (Resistance Temperature Detector) یا RTD نوعی مقاومت است که مقدار آن بسته به دما تغییر می‌کند. ترمیستورها به روشی مشابه RTDها عمل می‌کنند. برخلاف RTDها که فقط ضریب دمایی مثبت دارند، ترمیستورها می‌توانند ضرایب دمایی مثبت یا منفی داشته باشند. ترمیستور ضریب دمایی منفی (NTC) با افزایش دما مقاومت خود را کاهش می‌دهد، درحالی‌که مقاومت ترمیستور ضریب دمایی مثبت (PTC) با افزایش دما زیاد می‌شود. شکل زیر منحنی مشخصه ترمیستورهای معمولی NTC و PTC و مقایسه آن‌ها با منحنی RTD را نشان می‌دهد.

شکل ۱۳: مشخصه پاسخ ترمیستورها در مقابل RTD

جدول 1 مزایا و معایب ترمیستورهای RTD و NTC و PTC را نشان می‌دهد.