МЕТОД КОМПЕНСАЦІЇ ВПЛИВУ ПОТУЖНОСТІ ТЕРМІСТОРА НА ТЕМПЕРАТУРУ ЙОГО САМОРОЗІГРІВУ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.71(1).2026.361877Ключові слова:
підвищення точності, метод прямого підігріву термістора, NTC-термістор, MATLAB SimulinkАнотація
Роботу присвячено вдосконаленню систем і пристроїв вимірювання коефіцієнта теплопровідності речовин і матеріалів, визначення складу речовин за їх теплопровідністю, що використовують метод прямого підігріву термістора. Розглянуто вплив потужності розсіювання термістора на точність вимірювання температури його саморозігріву. Для компенсації цього впливу розроблено алгоритм обробки даних вимірювання температури саморозігріву термістора. Оцінку ефективності запропонованого методу за розробленим алгоритмом виконано за допомогою розробленої математичної моделі в середовищі MATLAB Simulink. Виконано структурно-функціональний синтез системи вимірювання температури саморозігріву термістора, яка складається з таких модулів і підсистем: модуля імітації теплових процесів, що відбуваються при нагріванні термістора, електричної схеми вимірювального каналу та підсистем запропонованого алгоритму обробки даних вимірювань. Розроблено та обґрунтовано структурно-функціональні схеми програмних підсистем для реалізації алгоритму компенсації впливу потужності термістора на його температуру саморозігріву. Розроблено та обґрунтовано схему вимірювального каналу. Запропоновано алгоритм компенсації впливу потужності термістора на точність вимірювання температури його розігріву. Реалізація запропонованого алгоритму компенсації впливу потужності термістора на температуру його саморозігріву надає можливість забезпечувати високу точність вимірювання (до 0,06 К(RMS) та значно спростити процедуру обробки даних вимірювання та процедуру градуювання пристроїв.
Посилання
S. Matvienko, S. Visloukh and K. Filonenko, “Thermal Conductivity Measurement of Solid Materials by Thermistor Direct Heating Meth-od”, Res. Bull. Nat. Tech. Univ. Ukraine "Kyiv Politechnic Inst.", № 2, pp. 97–107, apr. 2017. DOI: 10.20535/1810-0546.2017.2.96328
G. Tymchik, S. Matvienko, at al. “Improving the way of determination substances thermal physical characteristics by direct heating thermistor meth-od”, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY, iss. 1, № 4, pp. 123–128, apr. 2019. DOI: 10.15199/48.2019.04.21
S. Matvienko, S. Visloukh, “Accuracy Improve-ment of Thermal Conductivity Measurement of Liquids Used by Direct Heating Thermistor Meth-od”, Res. Bull. Nat. Tech. Univ. Ukraine "Kyiv Polytech. Inst.", № 6, pp. 85–93, dec. 2016. DOI:10.20535/1810-0546.2016.6.83382
S. Matvienko, S. Vysloukh, A. Matvienko, and A. Martynchyk, "Determination thermal and physical characteristics of liquids using pulse heating ther-mistor method", International Journal of Engi-neering Research & Science (IJOER), vol. 2, Iss. 5, pp. 250-258, 2016. https://scholar.google.com.ua/scholar?oi=bibs&cluster=16255719573973202880&btnI=1&hl=en
S. Matvienko, S. Vysloukh та O. Martynchyk, “Increasing accuracy of measuring thermal con-ductivity of liquids by using the direct heating thermistor method”, Eastern-Eur. J. Enterprise Technol., v. 4, № 5(82), pp. 20, aug. 2016. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.75459
J. D. Brionizio, A. d. F. Orlando та G. Bonnier, “Characterization of a spherical heat source for measuring thermal conductivity and water content of ethanol and water mixtures”, Int. J. Metrol. Qual. Eng., v. 8, pp. 18, 2017. DOI: 10.1051/ijmqe/2017007
S. M. Matviienko, H. S. Tymchyk, and S. P. Vys-loukh, “Control of substance composition using the thermal conductivity method,” Perspektyvni Tekhnolohii ta Prylady, no. 12, pp. 157–163, 2018.
S. Matvienko, V. Shevchenko, M. Tereshchenko, A. Kravchenko and R. Ivanenko, “Determination of composition based on thermal conductivity by thermistor direct heating method”, Eastern-Eur. J. Enterprise Technol., v. 1, № 5 (103), pp. 19–29, feb. 2020. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.193429
G. Tymchik, S. Vysloukh, N. Tereshchenko та S. Matvienko, “Investigation Thermal Conductivi-ty of Biological Materials by Direct Heating Ther-mistor Method”, у 2018 IEEE 38th Int. Conf. Elec-tron. Nanotechnol. (ELNANO), Kiev, 24–26 квіт. 2018. IEEE, 2018. DOI: 10.1109/elnano.2018.8477460
S. A. Rodríguez-Jiménez and L. A. Cárdenas-Robledo, “Leveraging the self-heating effect of an NTC thermistor to detect its minimum coverage by a dispensed paste in the mass production process of temperature sensors,” IJISET – International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, vol. 10, no. 4, Apr. 2023. [Online]. Available: https://ijiset.com/vol10/v10s4/IJISET_V10_I4_11.pdf
G. M. F. van, “A Thermistor Based Method for Measurement of Thermal Conductivity and Thermal Diffusivity of Moist Food Materials at High Temperatures”, dissertation, Va. Tech, 1997. [Online]. Available: http://hdl.handle.net/10919/30286
TDK Corporation - NTC Thermistor General Information - Technical Overview: [Online]. Available: https://product.tdk.com/system/files/dam/doc/product/sensor/ntc/ntc_element/general_tech_info/ntc_thermistor_general_technical_information_digest_en.pdf
S. Matvienko and G. Tymchik, “Analysis of cir-cuit design methods for linearizing the temperature characteristics of ntc thermistors and the meas-urement channel characteristics”, KPI Sci. News, v. 139, № 2, jul. 2025. DOI: 10.20535/kpisn.2025.2.331284
J. D. Brionizio, A. d. F. Orlando та G. Bonnier, “Characterization of a spherical heat source for measuring thermal conductivity and water content of ethanol and water mixtures”, Int. J. Metrol. Qual. Eng., v. 8, pp. 18, 2017. DOI: 10.1051/ijmqe/2017007
G. S. Tymchik, A. M. Matvienko, M. F. Tereschenko та S. M. Matvienko, “Effect of the Convection Processes in Liquid on Thermal Conductivity Measurement Error by Direct Heat-ing Thermistor Method”, Res. Bull. Nat. Tech. Univ. Ukraine "Kyiv Politechnic Inst.", № 5, pp. 110–122, oct. 2017. DOI: 10.20535/1810-0546.2017.5.107938
CELSIA HEADQUARTERS -Fundamentals of Thermal Resistance, Beyond Plane Wall Conduc-tion. [Online]. Available: https://celsiainc.com/heat-sink-blog/fundamentals-of-thermal-resistance/
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 С. М. Матвієнко, Г. С. Тимчик
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
