Обратите внимание! Для обозначения температуры в рабочем диапазоне терморезистора используют Кельвин, а не градус Цельсия. Это связано с уравнением Стейнхарта-Харта, где в расчетах по формуле учитываются абсолютная температура и сопротивление.

Пример и изображение терморезистора в схеме

Наиболее точные терморезисторы могут использоваться в качестве эталонов – точность реагирования у них доходит до долей градуса. Помимо температурного режима, приборы отличаются по способу нагрева.

Прямой и косвенный нагрев

Существует два типа устройств:

1. Прямого нагрева – реагируют на температуру окружающей среды либо на проходящий через деталь ток. Их большинство, применяются они повсеместно.
2. Косвенного нагрева – комбинированные приборы. Представляют собой терморезистор, температуру которого задает отдельный изолированный нагревательный элемент. Ток в этом случае проходит через него, а не через сам датчик.

Дальнейшее разделение основано на различиях в конструкции и материалах изготовления.

Особенности конструкций

Классификация основывается на ключевом параметре – температурном коэффициенте сопротивления (ТКС), который есть у любого проводника или полупроводника. Он указывает, на какую величину изменяется Ом за каждый градус. В зависимости от материала изготовления ТКС может быть положительным или отрицательным.

Позисторы

Позистор – что это такое, объясняет параметр ТКС. Резистор с положительным значением называется позистором (PTC). Основой для изготовления служит металл. Самыми высокими показателями термосопротивления при инертности к внешним воздействиям обладают медь и платина.

Пример позисторов

Особенности:

1. Медные терморезисторы стоят дешевле, но применяются только при работе с температурами до 180 градусов. У них низкая устойчивость к агрессивной среде и быстрая окисляемость.
2. Платиновые – работают до 1100 градусов, однако наиболее точные результаты показывают при верхней границе в 650. Недостаток – дороговизна.

Часто можно встретить вопрос: что такое позисторы ТСМ и ТСП. Ответом служит последняя буква, указывающая на основу: медь либо платину.

Основное назначение позистора – предохранитель для защиты элементов цепи. Используется последовательное подключение. Область их применения ограничена из-за малой скорости быстродействия.

Термисторы

Гораздо чаще применят более чувствительные и недорогие приборы  – термисторы. У терморезистора NTC отрицательный ТКС (с ростом температуры сопротивление уменьшается). При создании применяют полупроводниковые составы на основе окислов марганца, меди и кобальта. По сравнению с позисторами, такие устройства более долговечны, надежны, имеют стабильную линейность при работе до 200 градусов.

Термисторы со стандартной маркировкой

Недостаток – невозможность массового изготовления терморезисторов с идентичными характеристиками. Параметры могут отличаться даже у приборов из одной партии, из-за чего приходится повторно регулировать оборудование. Схема монтажа термисторов – мостовая.

Технические характеристики

Каждое устройство обладает набором параметров, на которые нужно обращать внимание при выборе:

1. Номинальное сопротивление. Это значение, полученное при фиксированной температуре (стандарт – 20 градусов).
2. ТКС – обратимое изменение сопротивления на каждый градус.
3. Максимальная мощность рассеяния. Иногда называют просто мощностью резистора. Показывает предельное значение, которое рассеивает ТР без необратимых последствий. Показатель актуален только в условиях соблюдения температурного режима.
4. Температурная чувствительность. Определяется в определенном диапазоне и зависит от свойств полупроводникового материала.

Эти значения нужно учитывать для приборов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Отрицательный коэффициент ТКС

Дело в том, что зависимость сопротивления от температуры у термисторов экспоненциальная. При этом номинальное сопротивление отдельного ТР может изменяться в больших пределах. Расчеты параметров полупроводниковых приборов сложнее – у позисторов принцип работы основан на линейной зависимости.

Область применения

Использование устройств зависит от их стоимости и точности измерений. Более дорогие позисторы применяют в сложных производствах, а также в качестве предохранителей. Например, их подключают к исполнительному реле, в случае нагрева схема отключается. Термисторы гораздо доступнее, что позволяет находить им широкое применение в быту.

Термодатчик воздуха

При правильной калибровке NTC резистор может использоваться для проверки нагрева окружающей воздушной среды. В этом случае точность измерений, как на производстве, не требуется – достаточно регулировки с шагом в 1 градус Цельсия.

Самодельный датчик температуры воздуха

Автомобильный термодатчик

Популярный способ применения – защита двигателя авто от перегрева. ТР соединяют с реле, которое отключает двигатель при угрозе перегрева. При достаточных знаниях можно подключить устройство к бортовому компьютеру для отображения температуры на дисплее.

Датчик пожара

Из терморезистора и биметаллических элементов пускателя можно создать конструкцию, аналогичную пожарной сигнализации. Для этого подойдут простые бусинковые ТР. Также датчик может работать, если нужно исключить срабатывания на дым, например, сигаретный.

Термистор как регулятор пускового тока

Есть ряд приборов, которые подвержены чрезмерным токам при первом запуске: лампы, двигатели и трансформаторы. Для их ограничения в цепь встраивается термистор. Вместо резких скачков осуществляется регулировка тока по нагрузке, по мере нагревания термистора и уменьшения сопротивления.

Алмаз и родственные материалы – особые терморезисторы

На рынке терморезисторов есть особый класс устройств – на основе монокристаллов алмаза, композитов и углеродных пленок. Они обладают сразу несколькими преимуществами:

• работоспособность при температурах до 1000 градусов;
• чрезвычайно высокая устойчивость к агрессивным воздействиям;
• высокая твердость при низкой инерционности.

У таких приборов есть особая маркировка – ТРА. Выпускают их без корпуса либо в стеклянной оболочке.

Чем можно заменить

Менять терморезистор лучше всего на аналогичный, сверяясь со справочником или технической документацией. Однако при наличии опыта и знаний об устройстве того или иного аппарата можно заменить ТР на обычный проволочный резистор. Следует проверить:

• условия срабатывания реле – по времени или напряжению;
• изменение времени выхода на рабочий режим;
• необходимость последовательного соединения сразу нескольких резисторов.

Важно понимать, какие функции выполнял ТР. В некоторых случаях замена окажется нецелесообразной либо невозможной.

Терморезисторы – необходимый элемент для функционирования современной электротехники. Это точный и эффективный датчик, позволяющий контролировать работу устройств во многих сферах. Его применяют уже более 90 лет, заменить его в ближайшее время удастся с малой вероятностью.

Видео

Терморезисторы. Виды и устройство. Работа и параметры

Полупроводниковые резисторы, сопротивление которых зависит от температуры называются терморезисторы. Они имеют свойство значительного температурного коэффициента сопротивления, величина которого больше, чем у металлов во много раз. Они широко применяются в электротехнике.

На электрических схемах терморезисторы обозначаются:

Устройство и работа

Они имеют простую конструкцию, выпускаются разных размеров и формы.

В полупроводниках есть свободные носители заряда двух видов: электроны и дырки. При неизменной температуре эти носители произвольно образуются и исчезают. Среднее количество свободных носителей находится в динамическом равновесии, то есть неизменно.

При изменении температуры равновесие нарушается. Если температура повышается, то число носителей заряда также увеличивается, а при снижении температуры концентрация носителей уменьшается. На удельное сопротивление полупроводника оказывает влияние температура.

Если температура подходит к абсолютному нулю, то полупроводник имеет свойство диэлектрика. При сильном нагревании он идеально проводит ток. Основной особенностью терморезистора является то, что его сопротивление наиболее заметно зависит от температуры в обычном интервале температур (-50 +100 градусов).

Популярные терморезисторы производятся в виде стержня из полупроводника, который покрыт эмалью. К нему подведены электроды и колпачки для контакта. Такие резисторы применяются в сухих местах.

Некоторые терморезисторы располагают в металлическом герметичном корпусе. Поэтому они могут использоваться во влажных местах с агрессивной внешней средой.

Герметичность корпуса создается при помощи олова и стекла. Стержни из полупроводника обернуты металлизированной фольгой. Для подключения тока применяется проволока из никеля. Величина номинального сопротивления составляет 1-200 кОм, температура работы -100 +129 градусов.

Принцип действия терморезистора основан на свойстве изменения сопротивления от температуры. Для изготовления используются чистые металлы: медь и платина.

Основные параметры

• ТКС – термический коэффициент сопротивления, равен изменению сопротивления участка цепи при изменении температуры на 1 градус. Если ТКС положительный, то терморезисторы называют позисторами (РТС-термисторы). А если ТКС отрицательный, то термисторами (NТС-термисторы). У позисторов при повышении температуры повышается и сопротивление, а у термисторов все происходит наоборот.
• Номинальное сопротивление – это величина сопротивления при 0 градусах.
• Диапазон работы. Резисторы делят на низкотемпературные (менее 170К), среднетемпературные (от 170 до 510 К), высокотемпературные (более 570К).
• Мощность рассеяния. Это величина мощности, в пределах которой терморезистор во время работы обеспечивает сохранение заданных параметров по техническим условиям.

Виды и особенности терморезисторов

Все датчики температуры на производстве работают по принципу преобразования температуры в сигнал электрического тока, который можно передавать с большой скоростью на дальние расстояния. Любые величины можно преобразовать в электрические сигналы, переведя их в цифровой код. Они передаются с высокой точностью, и обрабатываются вычислительной техникой.

Металлические терморезисторы

Материалом для терморезисторов можно использовать далеко не любые проводники тока, так как к терморезисторам предъявляются некоторые требования. Материал для их изготовления должен иметь высокий ТКС, а сопротивление должно зависеть от температуры по линейному графику в большом интервале температур.

Также проводник из металла должен обладать инертностью к агрессивным действиям внешней среды и качественно воспроизводить характеристики, что дает возможность менять датчики без особых настроек и измерительных приборов.

Для таких требований хорошо подходят медь и платина, не считая их высокой стоимости. Терморезисторы на их основе называют платиновыми и медными. ТСП (платиновые) термосопротивления работают при температурах -260 — 1100 градусов. Если температура в пределах от 0 до 650 градусов, то такие датчики применяют в качестве образцов и эталонов, так как в этом интервале нестабильность составляет не более 0,001 градусов.

Из недостатков платиновых терморезисторов можно назвать нелинейность преобразования и высокую стоимость. Поэтому точные замеры параметров возможны только в рабочем диапазоне.

Практически широко применяются недорогие медные образцы терморезисторов ТСМ, у которых линейность зависимости сопротивления от температуры намного выше. Их недостатком является малое удельное сопротивление и неустойчивость к повышенным температурам, быстрая окисляемость. В связи с этим термосопротивления на основе меди имеют ограниченное использование, не более 180 градусов.

Для монтажа платиновых и медных датчиков применяют 2-проводную линию при расстоянии до прибора до 200 метров. Если удаление больше, то применяют трехжильный кабель, в котором третий проводник служит для компенсирования сопротивления проводов.

Из недостатков платиновых и медных терморезисторов можно отметить их малую скорость работы. Их тепловая инерция достигает нескольких минут. Существуют терморезисторы с малой инерционностью, время срабатывания которых не выше нескольких десятых секунды. Это достигается небольшими размерами датчиков. Такие термосопротивления производят из микропровода в стеклянной оболочке. Эти датчики имеют небольшую инерцию, герметичны и обладают высокой стабильностью. При небольших размерах они обладают сопротивлением в несколько кОм.

Полупроводниковые

Такие сопротивления имеют название термисторов. Если их сравнить с платиновыми и медными образцами, то они обладают повышенной чувствительностью и ТКС отрицательного значения. Это значит, что при возрастании температуры сопротивление резистора снижается. У термисторов ТКС намного больше, чем у платиновых и медных датчиков. При небольших размерах их сопротивление доходит до 1 мегома, что не позволяет оказывать влияние на измерение сопротивлению проводников.

Для осуществления замеров температуры большую популярность приобрели терморезисторы на полупроводниках КМТ, состоящих из оксидов кобальта и марганца, а также термосопротивления ММТ на основе оксидов меди и марганца. Зависимость сопротивления от температуры на графике имеет хорошую линейность в интервале температур -100 +200 градусов. Надежность терморезисторов на полупроводниках довольно высока, свойства имеют достаточную стабильность в течение длительного времени.

Основным их недостатком является такой факт, что при массовом изготовлении таких терморезисторов не получается обеспечить необходимую точность их характеристик. Поэтому один отдельно взятый резистор будет отличаться от другого образца, подобно транзисторам, которые из одной партии могут иметь различные коэффициенты усиления, трудно найти два одинаковых образца. Этот отрицательный момент создает необходимость дополнительной настройки аппаратуры при замене терморезистора.

Для подключения термисторов обычно применяют мостовую схему, в которой мост уравновешивается потенциометром. Во время изменения сопротивления резистора от действия температуры мост можно привести в равновесие путем регулировки потенциометра.

Такой метод ручной настройки используется в учебных лабораториях для демонстрации работы. Регулятор потенциометра оснащен шкалой, которая имеет градуировку в градусах. На практике в сложных схемах измерения эта регулировка происходит в автоматическом режиме.

Применение терморезисторов

В работе термодатчиков существует два режима действия. При первом режиме температура датчика определяется лишь температурой внешней среды. Протекающий по резистору ток маленький и не способен его нагреть.

При 2-м режиме термистор нагревается протекающим током, а его температура определяется условиями отдачи тепла, например, скоростью обдува, плотностью газа и т.д.

На схемах термисторы (NТС) и резисторы (РТС) имеют соответственно отрицательный и положительный коэффициенты сопротивления, и обозначаются следующим образом:

Применение термисторов

• Измерение температуры.
• Бытовая техника: морозильники, фены, холодильники и т.д.
• Автомобильная электроника: измерение охлаждения антифриза, масла, контроль выхлопных газов, системы торможения, температура в салоне.
• Кондиционеры: распределение тепла, контроль температуры в помещении.
• Отопительные котлы, теплые полы, печи.
• Блокировка дверей в устройствах нагревания.
• Электронная промышленность: стабилизация температуры лазерных фотоэлементов и диодов, а также медных обмоток катушек.
• В мобильных телефонах для компенсации нагрева.
• Ограничение тока запуска двигателей, ламп освещения, импульсных блоков питания.
• Контроль наполнения жидкостей.

Применение позисторов

• Защита от короткого замыкания в двигателях.
• Защита от оплавления при токовой перегрузке.
• Для задержки времени включения импульсных блоков питания.
• Мониторы компьютеров и кинескопы телевизоров для размагничивания и предотвращения нарушения цвета.
• В пускателях компрессоров холодильников.
• Тепловая блокировка трансформаторов и двигателей.
• Приборы измерения.
• Автоматика управления техникой.
• Устройства памяти информации.
• В качестве нагревателей карбюраторов.
• В бытовых устройствах: закрывание дверки стиральной машины, в фенах и т.д.

Похожие темы:

устройство, принцип работы, назначение, виды

При ремонте бытовой техники приходится сталкиваться с большим разнообразием деталей и компонентов. Часто новички не знают, что такое терморезистор и какими они бывают. Это полупроводниковые компоненты, сопротивление которых изменяется под воздействием температуры. Благодаря этим свойствам они нашли широкий диапазон применений. Начиная от термометров, заканчивая ограничителями пускового тока. В этой статье мы ответим на все интересующие вас вопросы простыми словами.

Устройство и виды

Терморезистор – это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от его температуры. В зависимости от типа элемента сопротивление может повышаться или падать при нагреве. Различают два вида терморезисторов:

• NTC (Negative Temperature Coefficient) – с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Часто их называют «Термисторы».
• PTC (Positive Temperature Coefficient) – с положительным ТКС. Их также называют «Позисторы».

Важно! Температурный коэффициент электрического сопротивления – это зависимость сопротивления от температуры. Описывает, на сколько Ом или процентов от номинальной величины изменяется сопротивление элемента при повышении его температуры на 1 градус Цельсия. Например, у обычных резисторов положительный ТКС (при нагреве сопротивление проводников повышается).

Терморезисторы бывают низкотемпературными (до 170К), среднетемпературными (170-510К) и высокотемпературными (900-1300К). Корпус элемента может быть выполнен из пластика, стекла, металла или керамики.

Условное графическое обозначение терморезисторов на схеме напоминает обычные резисторы, а отличием является лишь то, что они перечеркнуты полосой и рядом указывается буква t.

Кстати, так обозначаются любые резисторы, сопротивление которых изменяется под воздействием окружающей среды, а род воздействующих величин и указывается буквой, t – температура.

Основные характеристики:

• Номинальное сопротивление при 25 градусах Цельсия.
• Максимальный ток или мощность рассеяния.
• Интервал рабочих температур.
• ТКС.

Интересный факт: Терморезистор изобретен в 1930 году ученым Самюэлем Рубеном.

Давайте подробнее рассмотрим, как устроен и для чего нужен каждый из них.

NTC

Основные сведения

Сопротивление NTC-терморезисторов уменьшается при нагреве, их ТКС отрицательный. Зависимость сопротивления от температуры изображена на графике ниже.

Здесь вы можете убедиться, что при нагреве сопротивление NTC-терморезистора уменьшается.

Такие термисторы изготавливают из полупроводников. Принцип действия заключается в том, что с ростом температуры увеличивается концентрация носителей зарядов, электроны переходят в зону проводимости. Кроме полупроводников используются оксиды переходных металлов.

Обратите внимание на такой параметр как бета-коэффициент. Учитывается при использовании терморезистора для измерения температуры, для усреднения графика сопротивления от температуры и проведения расчетов с помощью микроконтроллеров. Бета-уравнение для приближения кривой изменения сопротивления термистора вы видите ниже.

Интересно: в большинстве случаев термисторы используют в диапазоне температур 25-200 градусов Цельсия. Соответственно могут использоваться для измерений в этих диапазонах, в то время как термопары работают и при 600 градусах Цельсия.

Где используется

Терморезисторы с отрицательным ТКС часто используют для ограничения пусковых токов электродвигателей, пусковых реле, для защиты от перегрева литиевых аккумуляторов и в блоках питания для уменьшения зарядных токов входного фильтра (емкостного).

На схеме выше приведен пример использования термистора в блоке питания. Такое применение называется прямым нагревом (когда элемент сам разогревается при протекании тока через него). На плате блока питания NTC-резистор выглядит следующим образом.

На рисунке ниже вы видите, как выглядит NTC-терморезистор. Он может отличаться размерам, формой, а реже и цветом, самый распространенный – это зелёный, синий и черный.

Ограничение пускового тока электродвигателей с помощью NTC-термистора получило широкое распространение в бытовой технике благодаря простоте реализации. Известно, что при пуске двигателя он может потреблять ток в разы и десятки раз превышающий его номинальное потребление, особенно если двигатель пускается не в холостую, а под нагрузкой.

Принцип работы такой схемы:

Когда термистор холодный его сопротивление велико, мы включаем двигатель и ток в цепи ограничивается активным сопротивлением термистора. Постепенно происходит разогрев этого элемента и его сопротивление падает, а двигатель выходит на рабочий режим. Термистор подбирается таким образом, чтобы в горячем состоянии сопротивление было приближено к нулю. На фото ниже вы видите сгоревший терморезистор на плате мясорубки Zelmer, где и используется такое решение.

Недостаток этой конструкции состоит в том, что при повторном пуске, когда термистор еще не остыл – ограничения тока не происходит.

Есть не совсем привычное любительское применение терморезистора для защиты ламп накаливания. На схеме ниже изображен вариант ограничения всплеска тока при включении таких лампочек.

Если терморезистор используется для измерения температуры – такой режим работы называют косвенным нагревом, т.е. он нагревается от внешнего источника тепла.

Интересно: у терморезисторов нет полярности, так что их можно использовать как в цепях постоянного, так и переменного тока не опасаясь переполюсовки.

Маркировка

Терморезисторы могут маркироваться как буквенным способом, так и содержать цветовую маркировку в виде кругов, колец или полос. При этом различают множество способов буквенной маркировки – это зависит от производителя и типа конкретного элемента. Один из вариантов:

На практике, если он применяется для ограничения пускового тока чаще всего встречаются дисковые термисторы, которые маркируются так:

5D-20

Где первая цифра обозначает сопротивление при 25 градусах Цельсия – 5 Ом, а «20» — диаметр, чем он больше – тем большую мощность он может рассеять. Пример такого вы видите на рисунке ниже:

Для расшифровки цветовой маркировки можно воспользоваться таблицей, изображенной ниже.

Из-за обилия вариантов маркировки можно ошибиться в расшифровке, поэтому для точности расшифровки лучше искать техническую документацию к конкретному компоненту на сайте производителя.

PTC

Основные сведения

Позисторы, как было сказано, имеют положительный ТКС, то есть их сопротивление повышается при нагреве. Их изготавливают на основе титаната бария (BaTiO₃). У позистора такой график температуры и сопротивления:

Кроме этого нужно обратить внимание на его вольтамперную характеристику:

Рабочий режим зависит от выбора рабочей точки позистора на ВАХ, например:

• Линейный участок используется для измерения температуры;
• Нисходящий участок используется в пусковых реле, реле времени, измерения мощности ЭМИ на СВЧ, противопожарной сигнализации и прочего.

На видео ниже рассказывается, что такое позисторы:

Где применяется

Сфера применения позисторов достаточно широка. В основном они используются в схемах защиты оборудования и устройств от перегрева или перегрузки, реже для измерения температуры, а также в качестве автостабилизирующих нагревательного элемента. Кратко перечислим примеры использования:

1. Защиты электродвигателей. Устанавливаются в лобовой части каждой обмотки электродвигателя (для односкоростных трёхфазных 3, для двухскоростных 6 и т.д.), PTC-терморезистор предотвращает перегорание обмотки в случае заклинивания ротора или при выходе из строя системы принудительного охлаждения. Как работает эта схема? Позистор используется в качестве датчика, подключенного к управляющему устройству с исполнительными реле, пускателями и контакторами. В случае нештатной ситуации его сопротивление повышается и этот сигнал передаётся на управляющий орган, двигатель отключается.
2. Защиты обмоток трансформатора от перегрева и (или) перегрузки, тогда позистор устанавливается последовательно с первичной обмоткой.
3. Система размагничивания кинескопов ЭЛТ-телевизоров и мониторов. Кстати эта деталь часто выходит из строя и с этим случаем приходится сталкиваться при ремонте, характерен при этом выход из строя предохранителя.
4. Нагревательный элемент в клеевых пистолетах. В автомобилях для прогрева впускного тракта, на пример на фото ниже изображен подогреватель канала ХХ карбюратора Pierburg.

Терморезисторы – это группа устройств, способных преобразовать температуру в электрический сигнал, который считывают посредством измерения падения напряжения или силы тока в цепи, где он установлен. Или же они сами по себе могут являться регулирующим органом, если это позволяют сделать его параметры. Простота и доступность этих устройств позволяет их широко использовать как для профессионального конструирования приборов, так и для радиолюбительской практики.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, что такое терморезистор, как он работает и где применяется:

Наверняка вы не знаете:

Что такое терморезисторы и для чего они нужны

Основные виды и характеристики терморезисторов. Где используются данные элементы схемы и какой у них принцип работы.

Устройство и виды

Терморезистор – это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от его температуры. В зависимости от типа элемента сопротивление может повышаться или падать при нагреве. Различают два вида терморезисторов:

• NTC (Negative Temperature Coefficient) – с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Часто их называют «Термисторы».
• PTC (Positive Temperature Coefficient) – с положительным ТКС. Их также называют «Позисторы».

Важно! Температурный коэффициент электрического сопротивления – это зависимость сопротивления от температуры. Описывает, на сколько Ом или процентов от номинальной величины изменяется сопротивление элемента при повышении его температуры на 1 градус Цельсия. Например, у обычных резисторов положительный ТКС (при нагреве сопротивление проводников повышается).

Терморезисторы бывают низкотемпературными (до 170К), среднетемпературными (170-510К) и высокотемпературными (900-1300К). Корпус элемента может быть выполнен из пластика, стекла, металла или керамики.

Условное графическое обозначение терморезисторов на схеме напоминает обычные резисторы, а отличием является лишь то, что они перечеркнуты полосой и рядом указывается буква t.

Кстати, так обозначаются любые резисторы, сопротивление которых изменяется под воздействием окружающей среды, а род воздействующих величин и указывается буквой, t – температура.

Основные характеристики:

• Номинальное сопротивление при 25 градусах Цельсия.
• Максимальный ток или мощность рассеяния.
• Интервал рабочих температур.
• ТКС.

Интересный факт: Терморезистор изобретен в 1930 году ученым Самюэлем Рубеном.

Давайте подробнее рассмотрим, как устроен и для чего нужен каждый из них.

NTC

PTC

Кроме этого нужно обратить внимание на его вольтамперную характеристику:

Рабочий режим зависит от выбора рабочей точки позистора на ВАХ, например:

• Линейный участок используется для измерения температуры;
• Нисходящий участок используется в пусковых реле, реле времени, измерения мощности ЭМИ на СВЧ, противопожарной сигнализации и прочего.

На видео ниже рассказывается, что такое позисторы:

1. Защиты электродвигателей. Устанавливаются в лобовой части каждой обмотки электродвигателя (для односкоростных трёхфазных 3, для двухскоростных 6 и т.д.), PTC-терморезистор предотвращает перегорание обмотки в случае заклинивания ротора или при выходе из строя системы принудительного охлаждения. Как работает эта схема? Позистор используется в качестве датчика, подключенного к управляющему устройству с исполнительными реле, пускателями и контакторами. В случае нештатной ситуации его сопротивление повышается и этот сигнал передаётся на управляющий орган, двигатель отключается.
2. Защиты обмоток трансформатора от перегрева и (или) перегрузки, тогда позистор устанавливается последовательно с первичной обмоткой.
3. Система размагничивания кинескопов ЭЛТ-телевизоров и мониторов. Кстати эта деталь часто выходит из строя и с этим случаем приходится сталкиваться при ремонте, характерен при этом выход из строя предохранителя.
   
4. Нагревательный элемент в клеевых пистолетах. В автомобилях для прогрева впускного тракта, на пример на фото ниже изображен подогреватель канала ХХ карбюратора Pierburg.
   

Терморезисторы – это группа устройств, способных преобразовать температуру в электрический сигнал, который считывают посредством измерения падения напряжения или силы тока в цепи, где он установлен. Или же они сами по себе могут являться регулирующим органом, если это позволяют сделать его параметры. Простота и доступность этих устройств позволяет их широко использовать как для профессионального конструирования приборов, так и для радиолюбительской практики.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, что такое терморезистор, как он работает и где применяется:

Наверняка вы не знаете:

• Онлайн расчет резистора для светодиода
• Как зависит сопротивление проводника от температуры
• Как сделать терморегулятор своими руками

Принцип работы терморезистора и что такое термосопротивление

Термодатчик относится к числу наиболее часто используемых устройств. Его основное предназначение заключается в том, чтобы воспринимать температуру и преобразовывать ее в сигнал. Существует много разных типов датчиков. Наиболее распространенными из них являются термопара и терморезистор.

Виды термодатчиков

Виды

Обнаружение и измерение температуры – очень важная деятельность, имеет множество применений: от простого домохозяйства до промышленного. Термодатчик – это устройство, которое собирает данные о температуре и отображает их в понятном для человека формате. Рынок температурного зондирования демонстрирует непрерывный рост из-за его потребности в исследованиях и разработках в полупроводниковой и химической промышленностях.

Термодатчики в основном бывают двух типов:

• Контактные. Это термопары, заполненные системные термометры, термодатчики и биметаллические термометры;
• Бесконтактные датчики. Это инфракрасные устройства, имеют широкие возможности в секторе обороны из-за их способности обнаруживать тепловую мощность излучения оптических и инфракрасных лучей, излучаемых жидкостями и газами.

Термопара (биметаллическое устройство) состоит из двух разных видов проводов (или даже скрученных) вместе. Принцип действия термопары основан на том, что скорости, с которыми расширяются два металла, между собой отличаются. Один металл расширяется больше, чем другой, и начинает изгибаться вокруг металла, который не расширяется.

Терморезистор – это своего рода резистор, сопротивление которого определяется его температурой. Последний обычно используют до 100 ° C, тогда как термопара предназначена для более высоких температур и не так точна. Схемы с использованием термопар обеспечивают милливольтные выходы, в то время как термисторные схемы – высокое выходное напряжение.

Важно! Основное достоинство терморезисторов заключается в том, что они дешевле термопар. Их можно купить буквально за гроши, и они просты в использовании.

Принцип действия

Терморезисторы обычно чувствительны и имеют разное термосопротивление. В ненагретом проводнике атомы, составляющие материал, имеют тенденцию располагаться в правильном порядке, образуя длинные ряды. При нагревании полупроводника увеличивается количество активных носителей заряда. Чем больше доступных носителей заряда, тем большей проводимостью обладает материал.

Кривая сопротивления и температуры всегда показывает нелинейную характеристику. Терморезистор лучше всего работает в температурном диапазоне от -90 до 130 градусов по Цельсию.

Важно! Принцип работы терморезистора основан на базовой корреляции между металлами и температурой. Они изготавливаются из полупроводниковых соединений, таких как сульфиды, оксиды, силикаты, никель, марганец, железо, медь и т. д., могут ощущать даже небольшое температурное изменение.

Электрон, подталкиваемый приложенным электрическим полем, может перемещаться на относительно большие расстояния до столкновения с атомом. Столкновение замедляет его перемещение, поэтому электрическое «сопротивление» будет снижаться. При более высокой температуре атомы больше смещаются, и когда конкретный атом несколько отклоняется от своего обычного «припаркованного» положения, он, скорее всего, столкнется с проходящим электроном. Это «замедление» проявляется в виде увеличения электрического сопротивления.

Для информации. Когда материал охлаждается, электроны оседают на самые низкие валентные оболочки, становятся невозбужденными и, соответственно, меньше двигаются. При этом сопротивление движению электронов от одного потенциала к другому падает. По мере увеличения температуры металла сопротивление металла потоку электронов увеличивается.

Особенности конструкций

По своей природе терморезисторы являются аналоговыми и делятся на два вида:

• металлические (позисторы),
• полупроводниковые (термисторы).

Позисторы

Материалом для терморезисторов можно использовать далеко не любые проводники тока, так как к этим устройствам предъявляются некоторые требования. Материал для их изготовления должен обладать высоким ТКС.

Для таких требований подходят медь и платина, не считая их высокой стоимости. Практически широко применяются медные образцы терморезисторов ТСМ, у которых линейность зависимости сопротивления от температуры намного выше. Их недостатком является малое удельное сопротивление, быстрая окисляемость. В связи с этим термосопротивления на основе меди имеют ограниченное применение, не более 180 градусов.

Позисторы PTC предназначены для ограничения тока при нагревании от более высокой рассеиваемой мощности. Поэтому их размещают последовательно в цепь переменного тока, чтобы уменьшить ток. Они (буквально любой из них) становятся горячими от слишком большого тока. Эти приспособления используют в устройстве защиты цепи, таком как предохранитель, в качестве таймера в схеме размагничивания катушек ЭЛТ-мониторов.

Для информации. Что такое позистор? Прибор, электрическое сопротивление которого растет в зависимости от его температуры, называется позистором (PTC).

Примеры позисторов

Термисторы

Устройство с отрицательным температурным коэффициентом (это когда, чем выше температура, тем ниже сопротивление) называется терморезистором NTC.

Для информации. Все полупроводники имеют меняющееся сопротивление по мере увеличения или уменьшения температуры. В этом проявляется их сверхчувствительность.

Характеристики и обозначение термистора

Термисторы NTC широко используются в качестве ограничителей пускового тока, самонастраивающихся сверхтоковых защит и саморегулируемых нагревательных элементов. Обычно эти приборы устанавливаются параллельно в цепь переменного тока.

Их можно встретить повсюду: в автомобилях, самолетах, кондиционерах, компьютерах, медицинском оборудовании, инкубаторах, фенах, электрических розетках, цифровых термостатах, переносных обогревателях, холодильниках, печах, плитах и других всевозможных приборах.

Термистор используется в мостовых цепях.

Технические характеристики

Терморезисторы используют в батареях зарядки. Их основными характеристиками являются:

1. Высокая чувствительность, температурный коэффициент сопротивления в 10-100 раз больше, чем у металла;
2. Широкий диапазон рабочих температур;
3. Малый размер;
4. Простота использования, значение сопротивления может быть выбрано между 0,1 ~ 100 кОм;
5. Хорошая стабильность;
6. Сильная перегрузка.

Качество прибора измеряется с точки зрения стандартных характеристик, таких как время отклика, точность, неприхотливость при изменениях других физических факторов окружающей среды. Срок службы и диапазон измерений – это еще несколько важных характеристик, которые необходимо учитывать при рассмотрении использования.

Компактные терморезисторы

Область применения

Термисторы не очень дорогостоящие и могут быть легко доступны. Они обеспечивают быстрый ответ и надежны в использовании. Ниже приведены примеры применения устройств.

Термодатчик воздуха

Автомобильный термодатчик – это и есть терморезистор NTC, который сам по себе является очень точным при правильной калибровке. Прибор обычно расположен за решеткой или бампером автомобиля и должен быть очень точным, так как используется для определения точки отключения автоматических систем климат-контроля.  Последние регулируются с шагом в 1 градус.

Температурный датчик

Автомобильный термодатчик

Терморезистор встраивается в обмотку двигателя. Обычно этот датчик подключается к реле температуры (контроллеру) для обеспечения «Автоматической температурной защиты». Когда температура двигателя превышает заданное значение, установленное в реле, двигатель автоматически выключается. Для менее критического применения он используется для срабатывания сигнализации о температурном превышении с индикацией.

Датчик пожара

Можно сделать свое собственное противопожарное устройство. Собрать схему из термистора или биметаллических полосок, позаимствованных из пускателя. Тем самым можно вызвать тревогу, основанную на действии самодельного термодатчика.

Дымовой извещатель

В электронике всегда приходится что-то измерять, например, температуру. С этой задачей лучше всего справляется  терморезистор  – электронный компонент на основе полупроводников. Прибор обнаруживает изменение физического количества и преобразуется в электрическое количество. Они являются своего рода мерой растущего сопротивления выходного сигнала. Существует две разновидности приборов: у позисторов с ростом температуры растет и сопротивление, а у термисторов оно наоборот падает. Это противоположные по действию и одинаковые по принципу работы элементы.

Видео

Терморезисторы.

Обозначение на схеме, разновидности, применение

В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры.

Здесь я не буду расписывать теорию физических процессов, которые происходят в терморезисторах, а перейду ближе к практике – познакомлю читателя с обозначением терморезистора на схеме, его внешним видом, некоторыми разновидностями и их особенностями.

На принципиальных схемах терморезистор обозначается вот так.

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но вы всегда его определите по характерной надписи t или t°.

Основная характеристика терморезистора – это его ТКС. ТКС – это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1°С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

У терморезисторов несколько важных параметров. Приводить я их не буду, это отдельный рассказ.

На фото показан терморезистор ММТ-4В (4,7 кОм). Если подключить его к мультиметру и нагреть, например, термофеном или жалом паяльника, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Порой удивляешься тому, что раньше их не замечал, не обращал внимания. Давайте взглянем на плату от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Так как он в корпусе SMD и имеет малые размеры, то запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока. Забавно. Вроде терморезистор, а служит в качестве защитного элемента.

Почему то если заходит речь о терморезисторах, то обычно думают, что они служат для измерения и контроля температуры. Оказывается, они нашли применение и как устройства защиты.

Также терморезисторы устанавливаются в автомобильные усилители. Вот терморезистор в усилителе Supra SBD-A4240. Здесь он задействован в цепи защиты усилителя от перегрева.

Вот ещё пример. Это литий-ионный аккумулятор DCB-145 от шуруповёрта DeWalt. Вернее, его «потроха». Для контроля температуры аккумуляторных ячеек применён измерительный терморезистор.

Его почти не видно. Он залит силиконовым герметиком. Когда аккумулятор собран, то этот терморезистор плотно прилегает к одной из Li-ion ячеек аккумулятора.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

• Прямой нагрев. Это когда терморезистор нагревается внешним окружающим воздухом или током, который протекает непосредственно через сам терморезистор. Терморезисторы с прямым нагревом, как правило, используются либо для измерения температуры, либо температурной компенсации. Такие терморезисторы можно встретить в термометрах, термостатах, зарядных устройствах (например, для Li-ion батарей шуруповёртов).

• Косвенный нагрев. Это когда терморезистор нагревается рядом расположенным нагревательным элементом. При этом он сам и нагревательный элемент электрически не связаны друг с другом. В таком случае, сопротивление терморезистора определяется функцией тока, протекающего через нагревательный элемент, а не через терморезистор. Терморезисторы с косвенным нагревом являются комбинированными приборами.

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Своё название NTC-термисторы получили от сокращения NTC – Negative Temperature Coefficient, или «Отрицательный Коэффициент Сопротивления». Особенность данных термисторов в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается. Кстати, вот так обозначается NTC-термистор на схеме.

Обозначение термистора на схеме

Как видим, стрелки на обозначении разнонаправлены, что указывает на основное свойство NTC-термистора: температура увеличивается (стрелка вверх), сопротивление падает (стрелка вниз). И наоборот.

На практике встретить NTC-термистор можно в любом импульсном блоке питания. Например, такой термистор можно обнаружить в блоке питания компьютера. Мы уже видели NTC-термистор на плате ИКАР’а, только там он был серо-зелёного цвета.

На этом фото NTC-термистор фирмы EPCOS. Применяется для ограничения пускового тока.

Для NTC-термисторов, как правило, указывается его сопротивление при 25°С (для данного термистора это 8 Ом) и максимальный рабочий ток. Обычно это несколько ампер.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V. Взгляните на схему.

Так как он включен последовательно с нагрузкой, то весь потребляемый ток протекает через него. NTC-термистор ограничивает пусковой ток, который возникает из-за заряда электролитических конденсаторов (на схеме С1). Бросок зарядного тока может привести к пробою диодов в выпрямителе (диодный мост на VD1 — VD4).

При каждом включении блока питания конденсатор начинает заряжаться, а через NTC-термистор начинает протекать ток. Сопротивление NTC-термистора при этом велико, так как он ещё не успел нагреться. Протекая через NTC-термистор, ток разогревает его. После этого сопротивление термистора уменьшается, и он практически не препятствует протеканию тока, потребляемого прибором. Таким образом, за счёт NTC-термистора удаётся обеспечить «плавный запуск» электроприбора и уберечь от пробоя диоды выпрямителя.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Если в схеме происходит выход из строя каких-либо элементов, то, обычно резко возрастает и потребляемый ток. При этом нередки случаи, когда NTC-термистор служит своего рода дополнительным предохранителем и также выходят из строя из-за превышения максимального рабочего тока.

Далее на фото наглядный пример – сгоревший NTC-термистор 5D-11, который был установлен в зарядном устройстве ИКАР-506. Он ограничивал пусковой ток при включении.

Выход из строя ключевых транзисторов в блоке питания зарядного устройства привел к превышению максимального рабочего тока этого термистора (max 4A) и он сгорел.

Позисторы. PTC-термисторы.

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC — Positive Temperature Coefficient, «Положительный Коэффициент Сопротивления»).

Стоит отметить, что позисторы получили менее широкое распространение, чем NTC-термисторы.

Условное обозначение позистора на схеме.

Позисторы легко обнаружить на плате любого цветного CRT-телевизора (с кинескопом). Там он установлен в цепи размагничивания. В природе встречаются как двухвыводные позисторы, так и трёхвыводные.

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Внутри корпуса между выводами-пружинами установлено рабочее тело позистора. По сути это и есть сам позистор. Внешне выглядит как таблетка с напылением контактного слоя по бокам.

Как я уже говорил, позисторы используются для размагничивания кинескопа, а точнее его маски. Из-за магнитного поля Земли или влияния внешних магнитов маска намагничивается, и цветное изображение на экране кинескопа искажается, появляются пятна.

Наверное, каждый помнит характерный звук «бдзынь», когда включается телевизор — это и есть тот момент, когда работает петля размагничивания.

Кроме двухвыводных позисторов широко применяются трёхвыводные позисторы. Вот такие.

Далее на фото трёхвыводный позистор СТ-15-3.

Отличие их от двухвыводных заключается в том, что они состоят из двух позисторов-«таблеток», которые установлены в одном корпусе. На вид эти «таблетки» абсолютно одинаковые. Но это не так. Кроме того, что одна таблетка чуть меньше другой, так ещё и сопротивление их в холодном состоянии (при комнатной температуре) разное. У одной таблетки сопротивление около 1,3 ~ 3,6 кОм, а у другой всего лишь 18 ~ 24 Ом.

Трёхвыводные позисторы также применяются в цепи размагничивания кинескопа, как и двухвыводные, но только схема их включения немного иная. Если вдруг позистор выходит из строя, а такое бывает довольно часто, то на экране телевизора появляются пятна с неестественным отображением цвета.

Более детально о применении позисторов в цепи размагничивания кинескопов я уже рассказывал здесь.

Так же, как и NTC-термисторы, позисторы используются в качестве устройств защиты. Одна из разновидностей позистора — это самовосстанавливающийся предохранитель.

SMD-терморезисторы.

С активным внедрением SMT-монтажа, производители стали выпускать миниатюрные терморезисторы, адаптированные и под него. Размеры их корпуса, как правило, соответствуют стандартным типоразмерам (0402, 0603, 0805, 1206), которые имеют чип резисторы и конденсаторы. Маркировка на них не наносится, что затрудняет их идентификацию. По внешнему виду SMD-терморезисторы очень похожи на керамические SMD-конденсаторы.

Встроенные терморезисторы.

В электронике активно применяются и встроенные терморезисторы. Если у вас паяльная станция с контролем температуры жала, то в нагревательный элемент встроен тонкоплёночный терморезистор. Также терморезисторы встраиваются и в фен термовоздушных паяльных станций, но там он является отдельным элементом.

Стоит отметить, что в электронике наряду с терморезисторами активно применяются термопредохранители и термореле (например, типа KSD), которые также легко обнаружить в электронных приборах.

Теперь, когда мы познакомились с терморезисторами, пора узнать об их параметрах.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Термистор: основы, принцип работы, типы и применение

Термистор — это датчик температуры, изготовленный из полупроводникового материала, который демонстрирует большое изменение сопротивления по сравнению с крошечным низким изменением температуры. Термисторы недорогие, прочные, надежные и быстро срабатывают. Из-за этих качеств термисторы используются для простых измерений температуры, но не для высоких температур. Термистор прост в использовании, дешев, долговечен и предсказуемо реагирует на изменение температуры.Термисторы в основном используются в цифровых термометрах и бытовой технике, такой как холодильники, духовки и т. Д. Стабильность, чувствительность и постоянная времени являются последними характеристиками термисторов, которые делают эти термисторы прочными, портативными, экономичными, чувствительными и лучшими для измерения температуры в одной точке. Термисторы доступны в различных формах, таких как стержень, диск, буртик, шайба и т. Д. В этой статье дается обзор принципа работы термистора и его применения.

Что такое термистор и как он работает?

Термистор — недорогой и легко доступный термочувствительный резистор, принцип работы термистора таков, его сопротивление зависит от температуры.При изменении температуры сопротивление термистора изменяется предсказуемым образом. Преимущества использования термистора — точность и стабильность.

Типы термисторов

Термисторы подразделяются на два типа, например:

• Термисторные элементы
• Термисторные зонды

Термисторные элементы

Термисторные элементы являются самой простой формой термисторов, они обычно используются, когда пространство очень ограничено. ограниченное. OMEGA предлагает широкий выбор термисторных элементов, которые различаются не только по форм-фактору, но также по сопротивлению и температурным характеристикам.Поскольку термисторы нелинейны, устройство, используемое для считывания температуры, должно линеаризовать показания.

Термисторные зонды

Автономный термисторный элемент сравнительно хрупкий и не может быть размещен в суровых условиях. OMEGA предлагает термисторные зонды, которые представляют собой элементы термистора, закрепленные в металлических трубках. Термисторные зонды гораздо больше подходят для промышленных условий, чем термисторные элементы.

Простая принципиальная схема пожарной сигнализации с использованием термистора

Эта простая схема пожарной сигнализации основана на термисторе, и с его помощью возможно обнаружение пожара.

• Эта схема очень полезна в системах домашней безопасности.
• Эта схема работает на основе принципа переключающей способности транзистора
• Термистор и резистор R1 образуют делитель потенциала n / w для управления транзистором
• Полупроводниковые материалы, используемые для термисторов, чувствительны к температуре
• Транзистор переключается ВКЛ по падению напряжения на резисторе R1.
• Предположим, что температура атмосферы составляет около 25 ° C, затем сопротивление термистора изменяется, затем напряжение на термисторе изменяется в соответствии с принципом закона Ома V = IR.
• Когда напряжение на резисторе R1 низкое, этого недостаточно для включения транзистора.
• Когда температура увеличивается, сопротивление термистора уменьшается, так что падение на резисторе R1 увеличивается, что включает транзистор.
• Когда транзистор включен, ток от Vcc начинает течь через зуммер 6 В, который издает звуковой сигнал. Диод используется для обеспечения однонаправленной проводимости, а конденсатор устраняет внезапные переходные процессы с термистора.

Температуру термистора можно рассчитать по измеренному сопротивлению с помощью уравнения Стейнхардта-Харта.

1 / T = A + B * ln (R) + C * (ln (R)) 3
Где, R в W и T в oK

В приведенном выше уравнении A, B и C являются постоянные, которые могут быть определены из экспериментальных измерений сопротивления. Вот несколько точек данных для типичного термистора

Используя эти три значения, мы можем получить три уравнения для A, B и C.

(1/273) = A + B ln (16330) + C (ln (16330)) 3

(1/298) = A + B ln (5000) + C (ln (5000)) 3

(1/323) = A + B ln (1801) + C (ln (1801)) 3

Эти уравнения можно решить и вычислить для A, B, C
A = 0,001284
B = 2,364x 10-4
C = 9,304x 10-8

Используя эти значения, вы можете рассчитать температуру и обратную величину, и мы получим график сопротивления в зависимости от Кельвина

График сопротивления в зависимости от Кельвина

Расчет температуры по Сопротивление

Если у вас есть значение сопротивления, вы можете определить температуру, используя приведенное выше уравнение Стейнхардта-Харта.

1 / T = A + B * ln (R) + C * (ln (R)) 3

Из приведенного выше уравнения мы можем рассчитать температуру

T = 1 / [A + B * ln (R) + C * (ln (R)) 3]

Тестирование термистора

Это всего лишь образец теста термистора. Мультиметр должен находиться в режиме сопротивления. Две клеммы мультиметра должны быть подключены к двум клеммам термистора.

Испытание термистора

Здесь нам не нужно заострять внимание на полярности. Теперь нагрейте термистор, поднося к нему нагретое жало паяльника. Теперь вы можете плавно наблюдать за изменением показаний мультиметра в зависимости от того, какой термистор тестируемый — PTC или NTC.

В случае неисправных термисторов необходимо соблюдать следующие правила.

• Изменение показаний термистора никогда не будет плавным.
• Для короткого термистора показание счетчика всегда будет нулевым, тогда как в открытом термисторе показание счетчика всегда будет бесконечным.

Применение термисторов

• Термистор используется для измерения температуры.
• Термистор используется в качестве компонента электрической цепи.
• Для компенсации температуры.
• Защита цепи.
• Регулирование напряжения.
• Задержка времени и регулировка объема.
• Термисторы используются в автомобильной промышленности
• Приборы и связь
• Бытовая электроника
• Обработка и обработка пищевых продуктов
• Промышленная электроника
• Медицинская электроника
• Военная и авиакосмическая промышленность

Для лучшего понимания этой концепции мы предлагаем объяснил два проекта как приложение.

Нагрузка с контролируемой температурой с помощью термисторного датчика

Основная цель этого проекта — разработать схему для автоматического управления нагрузкой с использованием термисторного датчика с фиксированным температурным пределом. Когда температура превышает установленный предел, включается лампа, чтобы довести температуру до нормального значения. Благодаря автоматическому включению нагрузки, эта система не требует вмешательства человека для соблюдения температуры нагрузки.

Термистор с отрицательным коэффициентом полезного действия используется с операционным усилителем для активации реле в случае повышения температуры. выходит за пределы диапазона.Термистор обычно используется вместо различных датчиков температуры, поскольку они экономичны.

Но большинство их характеристик сопротивления в зависимости от температуры чрезвычайно нелинейны и нуждаются в корректировке для приложений, требующих линейного отклика. Изменение температуры изменит входные параметры операционного усилителя. Операционный усилитель выдает размыкание для включения реле и включения / выключения лампы через его контакты.

В дальнейшем этот проект может быть развит с использованием цифрового датчика температуры вместо аналогового.Таким образом мы можем повысить точность системы контроля температуры.

Промышленный контроллер температуры

Основная цель этого проекта промышленного контроллера температуры заключается в управлении температурой любого устройства в промышленности. Температура может отображаться на ЖК-дисплее в диапазоне от –55 ° C до + 125 ° C. Микроконтроллер 8051 — это сердце схемы, которая контролирует все функции. В качестве датчика температуры используется микросхема DS1621. Эта ИС обеспечивает 9-битные показания температуры, эти показания определяют контроль температуры устройства.Заданные пользователем настройки температуры сохраняются в памяти EPROM через микроконтроллер.

Максимальные и минимальные значения температуры вводятся в микроконтроллер через набор переключателей, которые хранятся в EEPROM -24C02. Максимальные и минимальные настройки предназначены для разрешения любого необходимого гистерезиса. Сначала используется кнопка Set, затем установка температуры с помощью INC, а затем кнопка ввода.

Аналогично для кнопки DEC. Реле управляется микроконтроллером через драйвер транзистора.Контакт реле используется для нагрузки (лампы) в цепи. Для нагрузки нагревателя большой мощности может использоваться контакт, катушка которого приводится в действие контактами реле вместо лампы, как показано.

Таким образом, речь идет о термисторе, принципе работы термистора, его типах и применении, они используются для различных приложений измерения температуры. Надеюсь, что характеристики термистора и его применение, в дополнение к этому, могли бы дать вам лучшее и полное понимание темы.Пожалуйста, напишите свои предложения и комментарии в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, зачем нужна схема делителя потенциала термисторов?

Что такое термистор

Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует точное и предсказуемое изменение сопротивления, пропорциональное небольшим изменениям температуры тела. Насколько изменится его сопротивление, зависит от его уникального состава. Термисторы являются частью большой группы пассивных компонентов. И в отличие от своих активных компонентов, пассивные устройства не способны обеспечить усиление мощности или усиление схемы.

История термисторов

Майкл Фарадей; Английский ученый впервые открыл концепцию термисторов в 1833 году, когда писал о полупроводниковом поведении сульфида серебра.В ходе своих исследований он заметил, что сопротивление сульфидам серебра снижается с повышением температуры. Это открытие позже привело к промышленному производству термисторов в 1930-х годах, когда Самуэль Рубен изобрел первый коммерческий термистор. С тех пор технология улучшилась; прокладывая путь к совершенствованию производственных процессов; наряду с наличием более качественного материала.

Типы термисторов

Существует два типа термисторов. NTC или термисторы с отрицательным температурным коэффициентом и PTC или термисторы с положительным температурным коэффициентом . Разница в том, что термисторы NTC демонстрируют УМЕНЬШЕНИЕ сопротивления при повышении температуры тела, в то время как термисторы PTC демонстрируют УВЕЛИЧЕНИЕ сопротивления при повышении температуры тела.

Области применения термисторов NTC и PTC включают:

• Температурную компенсацию
• Измерение температуры
• Контроль температуры
• Ограничение пускового тока

Преимущества термисторов NTC и PTC

Термисторы NTC прочные, надежные , и стабильны, и они оснащены для работы в экстремальных условиях окружающей среды и обладают большей помехозащищенностью, чем другие типы датчиков температуры.

• Компактный размер : варианты упаковки позволяют им работать в небольших или ограниченных пространствах; тем самым занимая меньше места на печатных платах.
• Быстрое время отклика : Небольшие размеры позволяют быстро реагировать на изменение температуры, что важно, когда требуется немедленная обратная связь.
• Экономичная : термисторы не только дешевле, чем другие типы датчиков температуры; Если у приобретенного термистора правильная кривая RT, никакая другая калибровка не требуется во время установки или в течение его срока службы.
• Точечное совпадение : Возможность получить определенное сопротивление при определенной температуре.
• Соответствие кривой : Сменные термисторы с точностью от + 0,1 ° C до + 0,2 ° C.

Общие соображения по выбору

Независимо от того, устанавливаете ли вы новую систему или просто заменяете устройство в существующей системе, вы должны учитывать эти ключевые моменты, прежде чем делать свой выбор, чтобы гарантировать желаемый результат.

1. Базовое сопротивление : Если вы устанавливаете новое приложение, обязательно выберите правильное базовое сопротивление в зависимости от требований вашего приложения.Если вы заменяете термистор, убедитесь, что оно соответствует текущему сопротивлению базы.
2. Кривая зависимости сопротивления от температуры : Если вы устанавливаете новое приложение, определите правильную зависимость сопротивления от кривой температуры. Если вы заменяете устройство, убедитесь, что совпадают данные с имеющимся термистором.
3. Упаковка термистора : Убедитесь, что выбранная упаковка соответствует требованиям вашего приложения.

Для получения дополнительной помощи в процессе выбора посетите нашу страницу Выбор термисторов NTC

Термисторы NTC нелинейны, и, как следует из их названия, их сопротивление уменьшается с ростом температуры.Явление, называемое самонагревом, может повлиять на сопротивление термистора NTC. Когда ток проходит через термистор NTC, он поглощает тепло, вызывая повышение собственной температуры.

Приложения

• Измерение температуры
• Температурная компенсация
• Контроль температуры

Посетите нашу страницу «Применения термисторов», чтобы получить дополнительную информацию обо всем, от расчета температурного коэффициента термистора до измерения температуры с помощью моста Уитстона.

Преимущества

• Быстрое время отклика до (± 1%).
• Точность: термисторы NTC имеют диапазон точности от 0,05 до 0,20 ˚C с долговременной стабильностью. Другие датчики температуры могут со временем дрейфовать.
• Упаковка: Термисторы NTC настраиваются в соответствии с требованиями различных приложений.
• Помехоустойчивость: термисторы NTC обеспечивают превосходную устойчивость к электрическим помехам и сопротивление проводов больше, чем другие типы датчиков температуры.
• Рентабельность: из-за своего небольшого размера и простоты производства термисторы с NTC и PTC оказываются очень экономичным выбором.

Производственный процесс NTC

Мы производим термисторы NTC, используя смесь оксидов металлов, таких как марганец, никель или медь; вместе со связующими и стабилизаторами. Материал прессуется в вафельные формы и спекается при экстремальных температурах; делая пластины готовыми либо к разрезанию на термисторы меньшего размера, либо оставленным в виде дискового термистора.

Конфигурации

Термисторы NTC доступны в различных конфигурациях, как указано ниже:

• Диск и микросхема : Они поставляются с покрытием или без покрытия с лужеными медными выводами с быстрой реакцией на (± 1 %).Существует также широкий диапазон значений сопротивления для любой ситуации.
• Эпоксидное покрытие : Эпоксидное покрытие, нанесенное методом погружения и припаянное между тефлоновыми / ПВХ проводами в оболочке. Их небольшие размеры позволяют легко устанавливать, и они могут быть согласованы по точкам или кривой.
• Стекло-капсулы : отличный выбор при работе в экстремальных условиях окружающей среды. Конфигурации включают в себя радиальные или осевые выводы.
• Зонд в сборе : Доступен в различных корпусах в зависимости от требований применения
• Поверхностный монтаж : Варианты конфигурации включают объемный, ленточный и катушечный, двусторонний и с покрытием из палладия Серебряные окончания.Эти термисторы, изготовленные с никелевым барьером, отлично работают в прецизионных схемах. / ° C) при заданной температуре окружающей среды изменения рассеиваемой мощности в термисторе до результирующего изменения температуры тела
• Постоянная материала (бета β) : Постоянная материала термистора NTC является мерой его сопротивления при одной температуре по сравнению с его сопротивлением при другой температуре.Его значение можно рассчитать по приведенной ниже формуле и выразить в градусах кельвина (° k). β = ln (R @ T2 / R @ T1) / (T2-1 — T 1-1)
• Максимальная номинальная мощность : Максимальная номинальная мощность термистора — это максимальная мощность, выраженная в ваттах или милливаттах (Вт или мВт), которые термистор будет рассеивать в течение длительного периода времени с приемлемой стабильностью его характеристик
• Steinhart-Hart : Это эмпирическое выражение, которое было определено как лучшее математическое выражение для определения сопротивления-температуры взаимосвязь термисторов NTC и узлов датчиков NTC
• Температурный коэффициент сопротивления (Alpha, α) : Отношение при заданной температуре, T, скорости изменения сопротивления нулевой мощности с температурой к сопротивлению нулевой мощности термистор.Температурный коэффициент; обычно выражается в процентах на градус Цельсия (% / C)
• Температурный допуск : Температурный допуск равен тому, сколько изменений в C можно ожидать от термистора при определенной температуре
• Температурная постоянная времени (TC или тау , t) : Время, необходимое термистору для изменения 63,2% от общей разницы между его начальной и конечной температурой тела, когда он подвергается ступенчатому изменению температуры в условиях нулевой мощности.Обычно он выражается в секундах.

Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) предлагают пассивный подход к ограничению пускового тока. Используя термистор с положительным температурным коэффициентом, вы, вероятно, увидите снижение эксплуатационных расходов и более высокую надежность; без ущерба для защиты. Термисторы PTC испытывают изменение сопротивления при изменении температуры окружающей среды или при самонагреве устройства из-за поглощения входящего тока.А поскольку ограничение пускового тока зависит от указанного сопротивления термистора PTC, правильный выбор играет решающую роль в защите системы.

Типы термисторов PTC

• Керамические переключаемые термисторы PTC
• Кремниевые терморезисторы PTC
• Полимерные термисторы PPTC

Процесс производства термисторов PTC

Процесс производства PTC требует тщательного контроля как материала, так и размера частиц, что касается производить качественные устройства с соответствующими характеристиками переключения и номинальными напряжениями.

Общие приложения термистора PTC

• Задержка времени
• Размагничивание
• Запуск двигателя
• Защита от перегрузки по току

Если вы хотите узнать больше о термисторах PTC и их отличиях от термисторов NTC, посетите Википедию

Керамическое переключение Термисторы PTC

Термисторы этого типа имеют очень нелинейную кривую зависимости сопротивления от температуры. И поскольку термисторы PTC обладают сопротивлением с положительным температурным коэффициентом, они показывают незначительную часть отрицательного температурного коэффициента, пока не достигнут критической температурной точки, известной как «кюри» или переходное состояние.Когда это произойдет, устройство начнет показывать положительный температурный коэффициент и значительное увеличение сопротивления.

Производственный материал

Керамические переключающие термисторы PTC изготавливаются с использованием поликристаллического керамического материала, содержащего титанат бария, который легирован редкоземельными материалами для придания ему сопротивления с положительным температурным коэффициентом.

Приложения

• Защита от перегрева
• Защита от перегрузки по току
• Температурная компенсация
• Временная задержка

Преимущества термисторов PTC для ограничения пускового тока

Чтобы продемонстрировать универсальность термисторов PTC, ниже приведены некоторые примеры где их использование в качестве ограничителя пускового тока является оптимальным выбором.

• Температура окружающей среды выше 65 ° C.
• Температура окружающей среды ниже нуля ° C.
• Время возврата должно быть близко к нулю ° C.
• Проблемы с коротким замыканием.

Посетите термисторы PTC для ограничения пускового тока, чтобы увидеть, как термистор PTC сравнивается с термистором NTC, и получить дополнительную информацию об особых обстоятельствах, когда термистор PTC, несомненно, является лучшим выбором для ограничения пускового тока.

Конфигурации

• Радиальные выводы
• Поверхностный монтаж

Глоссарий термисторов PTC

• Константа рассеяния (D.C. или дельта d) : Константа рассеяния — это отношение, обычно выражаемое в милливаттах на градус C (мВт / ° C) при указанной температуре окружающей среды, изменения рассеиваемой мощности в термисторе к результирующему изменению температуры тела. .
• Теплоемкость (Hc) : Теплоемкость термистора — это количество тепла, необходимое для повышения температуры его тела на один градус Цельсия (1 ° C). Теплоемкость — это общий показатель стандартных термисторов PTC, который выражается в ватт-секундах на кубический дюйм на градус Цельсия (ватт-сек / м3 / ° C).Отношение теплоемкости на единицу объема стандартных термисторов PTC составляет приблизительно 50 Вт-сек / i n3 / ° C.
• Максимальный ток в установившемся режиме (Imax) : Максимальный ток в установившемся режиме — это номинальное значение максимального тока, обычно выраженное в амперах (A), допустимо проводимых термистором NTC ограничения пускового тока в течение длительного периода времени.
• Рабочая температура : Рабочая температура — это диапазон температур, в котором термистор может работать без сбоев.
  Switch Current: Минимальный ток, обычно выражаемый в амперах (A), который при прохождении через стандартный термистор PTC требуется для переключения в состояние с высоким сопротивлением.
• Температура переключения : Температура стандартного термистора PTC, при которой его сопротивление начинает быстро увеличиваться.
• Время переключения : Время, необходимое для переключения PTC в состояние высокого сопротивления.
• Температура переключения переключателя : Двойное сопротивление нулевой мощности PTC при 25 ˚C.

Кремниевые термисторы PTC

Кремниевые термисторы « Silistor » PTC — это линейные устройства, которые демонстрируют значительное сопротивление с положительным температурным коэффициентом. Однако если температура превысит 150 ° C, они, скорее всего, будут иметь отрицательный температурный коэффициент.

Области применения

• Температурная компенсация
• Измерение температуры

Преимущества

Что особенного в кремниевых термисторах? Во-первых, кремний по своей природе является стабильным материалом, поэтому, если вам нужен термистор, который обеспечивает стабильность и более длительный срок службы, кремниевые термисторы будут хорошим выбором.

Другие преимущества включают:

• Высокотемпературный коэффициент
• Несколько конфигураций
• Высокая надежность

Производственный материал

Материалы, используемые для производства кремниевых терморезисторов, представляют собой композит из полимерных материалов, таких как полупроводниковый монокристаллический кремний, а также другие проводящие частицы.

Конфигурации

• SMD Chip
• Эпоксидный
• Стеклянный
• Зонд в сборе

Полимерный терморезистор PPTC

терморезистор

Полимерный терморезистор также известные как «сбрасываемый предохранитель », и они демонстрируют нелинейный эффект PTC.Поскольку они являются устройствами с термической активацией, любые колебания окружающей температуры будут влиять на работу термистора. В нормальных условиях эксплуатации полимерный PTC демонстрирует минимальное сопротивление по сравнению с остальной частью схемы и практически не влияет на характеристики схемы в целом.

Однако, если система переходит в состояние отказа, PPTC реагирует переходом в состояние с высоким сопротивлением или состояние «отключение » . После устранения условий отказа PPTC сбрасывается, и схема возвращается в нормальное рабочее состояние.Посетите Википедию для получения дополнительной информации о сбрасываемых предохранителях и о том, как они работают.

Приложения

• Управление процессами и защита медицинского оборудования
• Потребительская электроника
• Автомобильная промышленность
• Telcom

Производственный материал

Непроводящие кристаллические органические материалы, смешанные с частицами технического углерода, используются для создания полимерных термисторов, что заставляет их становиться проводящими.

Преимущества

Термисторы PPTC следует рассматривать, если вы часто сталкиваетесь с перегрузкой по току или если приложение требует постоянного времени безотказной работы.Нельзя отрицать, что стоимость компонентов — не единственная проблема. Спрос на более мелкие технологии, такие как носимые устройства, никуда не денется, и защита схем имеет решающее значение. Стоимость гарантийного ремонта может быстро перевесить стоимость датчиков, которые их защищают. Если вам необходимо определить надежность термистора для вашего приложения, посетите нашу страницу «Надежность термистора», чтобы просмотреть формулу для расчета надежности термистора PPTC.

Другие преимущества:

• Восстанавливаемый
• Компактный размер
• Минимальные потери мощности.
• Низкое сопротивление
• Конфигурации
• Радиальные выводы
• Поверхностный монтаж

Посетите Википедию, чтобы узнать больше о полимерных термисторах PPTC.

Полимерный термистор PPTC Глоссарий

• Удерживающий ток : Удерживающий ток — это максимальный установившийся ток, который может пройти через сбрасываемый предохранитель PPTC при 23 ˚C, не вызывая его срабатывания.
• Максимальный ток : Максимальный ток — это максимальный ток повреждения, который может протекать через PPTC.
• Максимальное начальное сопротивление : это максимальное сопротивление PPTC в исходном состоянии при 23 ˚C.
• Максимальное напряжение : Максимальное напряжение — это максимальное значение напряжения, которому может подвергаться PPTC.
• Минимальное начальное сопротивление : это минимальное сопротивление PPTC в исходном состоянии при 23 ˚C.
• После отключения R1 : это максимальное сопротивление PPTC через час после отключения.
• Рассеиваемая мощность : Рассеиваемая мощность — это количество рассеиваемой мощности, когда PPTC находится в отключенном состоянии.
• Время до отключения : Это время, необходимое PPTC для переключения в состояние отключения после подачи определенного тока.
• Ток отключения : Ток отключения — это минимальный ток, протекающий через PPTC, который вызывает его отключение при 23 C.

Ресурсы по термисторам

Узнайте больше о термисторах и их использовании. Следуйте ссылкам на другие ценные ресурсы и информацию.

Термистор Math

Зонд в сборе и кривые NTC RT

Таблица температурных коэффициентов

Мы здесь, чтобы помочь

Наша миссия в компании Ametherm — обеспечить что у вас есть все необходимые инструменты и знания для правильного выполнения работы с первого раза.Вот почему наша команда инженеров всегда готова помочь вам. Свяжитесь с нами по телефону 800-808-2434 или 775-884-2434 , где по вы получите техническую поддержку в реальном времени. Вы также можете в любое время зайти в Интернет, чтобы задать нам вопрос. Ваш успех это и наш успех!

Оцените нашу продукцию

Мы знаем, что выбор подходящего термистора для работы очень важен, поэтому мы рекомендуем вам протестировать наши продукты, прежде чем покупать что-то, что окажется неправильным решением.Свяжитесь с нами, чтобы заказать бесплатный образец, и мы бесплатно отправим его вам по США и Канаде. Позвоните нам по телефону 800-808-2434 или 775-884-2434 или нажмите здесь, чтобы начать.

Наша продукция доступна для немедленной доставки через наших дистрибьюторов. Пожалуйста, посетите их сайты для получения дополнительной информации о продукте.

.

Что такое термистор и как он работает？

Теплые советы: эта статья содержит около 4000 слов, а время чтения составляет около 18 минут.

Введение

Термистор представляет собой полупроводниковый керамический компонент, изготовленный из оксида переходного металла в качестве основного сырья. Он относится к категории термисторов с отрицательным температурным коэффициентом и имеет характеристику, заключающуюся в том, что значение сопротивления изменяется с изменением температуры, то есть значение сопротивления Температура повышается и понижается.Используя эту характеристику, когда он включен последовательно в контур источника питания, пусковой импульсный ток может быть эффективно подавлен, а значение сопротивления термистора NTC силового типа может быть использовано путем непрерывного действия тока после завершения подавление импульсного тока. Он падает до очень небольшой степени и также может использоваться для измерения температуры и температурной компенсации в измерительных приборах, транзисторных схемах. Термистор включен в цепь последовательно, в основном для «страховки от тока».

Ядро статьи	Термистор и принцип его работы.
Назначение	Расскажите, что такое термистор и как он работает.
Приложение	Полупроводниковая промышленность.
Ключевые слова	Термистор.

Каталог

Введение
Что такое термистор?
Форма и обозначение термистора
Условная схема термистора
Основные характеристики термистора

.

Термисторная технология, типы и применение »Электроника

Термистор — это простое устройство, которое изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Это можно использовать для многих целей.

---

Resistor Tutorial:

Обзор резисторов Углеродный состав Карбоновая пленка Металлооксидная пленка Металлическая пленка Проволочная обмотка SMD резистор MELF резистор Переменные резисторы Светозависимый резистор Термистор Варистор Цветовые коды резисторов Маркировка и коды SMD резисторов Характеристики резистора Где и как купить резисторы Стандартные номиналы резисторов и серия E

---

Название термистор является сокращением слов термический резистор.По сути, это термочувствительный резистор, дающий изменение сопротивления при изменении температуры.

Термисторы

можно использовать по-разному, позволяя температуре среды, окружающей устройство, или самому устройству изменять его сопротивление. Затем это может быть обнаружено оборудованием и использовано для всего, от широкого измерения температуры до устройств защиты от перегрузки и многих других идей.

Термисторы

используются во многих схемах и оборудовании, обеспечивая простой и экономичный, но эффективный метод измерения температуры.

Обозначение цепи термистора

Термистор распознается в цепях по собственному символу цепи. В условном обозначении термисторной цепи в качестве основы используется стандартный прямоугольник резистора, через который проходит диагональная линия с небольшим вертикальным сечением.

Обозначение цепи термистора

Обозначение схемы, показанное выше, является наиболее широко используемым. Можно увидеть и другие типы, но, как правило, они следуют аналогичному подходу — обычно с использованием старого символа резистора в виде зигзагообразной линии в качестве основы с той же линией, проходящей через него, как и с более традиционным прямоугольным резистором.

Типы термисторов

Термисторы можно разделить на разные типы термисторов несколькими способами. Первый зависит от того, как они реагируют на тепло. Некоторые увеличивают свое сопротивление с повышением температуры, тогда как другие демонстрируют падение сопротивления.

Можно использовать очень упрощенное уравнение для кривой термистора, чтобы расширить эту идею:

Где
ΔR = изменение сопротивления.
ΔT = изменение температуры.
k = температурный коэффициент сопротивления первого порядка.

В большинстве случаев зависимость между температурой и сопротивлением нелинейна, но при небольших изменениях можно предположить линейную зависимость.

Для некоторых термисторов значение k положительно, а для других — отрицательно, и, соответственно, термисторы можно классифицировать в соответствии с этим аспектом их характеристик.

• Отрицательный температурный коэффициент (термистор NTC) Термистор этого типа имеет свойство, при котором сопротивление уменьшается с повышением температуры, т.е.е. k отрицательно. Термин термистор NTC широко используется в технических описаниях и данных о компонентах.
  
• Положительный температурный коэффициент (термистор PTC) Этот тип имеет свойство, при котором сопротивление увеличивается с увеличением температуры, то есть значение k является положительным.
  

Помимо характера изменения сопротивления, термисторы также можно классифицировать по типу используемого материала.Обычно используют один из двух материалов:

• Металлические соединения, включая оксиды и т. Д.
• Монокристаллические полупроводники

Как впервые были разработаны термисторы

Еще в девятнадцатом веке люди смогли продемонстрировать изменение резистора в зависимости от температуры. Их использовали по-разному, но многие из них имеют сравнительно небольшие отклонения даже в большом диапазоне температур.Термисторы обычно подразумевают использование полупроводников, и они обеспечивают гораздо большее изменение сопротивления при заданном изменении температуры.

Из двух типов материалов, используемых для термисторов, металлические соединения были открыты первыми. Отрицательный температурный коэффициент наблюдал Фарадей в 1833 году, когда он измерял изменение сопротивления сульфида серебра в зависимости от температуры. Однако только в 1940-х годах оксиды металлов стали коммерчески доступными.

В рамках работ, которые были предприняты в области полупроводниковых материалов после Второй мировой войны, были изучены термисторы из кристаллического германия, а затем и кремниевые термисторы.

Хотя существует два типа термисторов: оксиды металлов и полупроводники, они охватывают разные диапазоны температур и, таким образом, не конкурируют друг с другом.

Структура и состав термистора

Термисторы

бывают разных форм и размеров, и они изготавливаются из множества материалов в зависимости от их предполагаемого применения и температурного диапазона, в котором они должны работать. По своей физической форме они могут представлять собой плоские диски для применений, где им необходимо соприкасаться с плоской поверхностью.Однако они также могут быть выполнены в форме шариков или даже стержней для использования в датчиках температуры. Фактически, фактическая форма термистора очень зависит от требований к применению.

Металлооксидные термисторы обычно используются для температур в диапазоне 200-700 К. Эти термисторы изготовлены из мелкодисперсного порошка материала, который сжимается и спекается при высокой температуре. Чаще всего для изготовления этих термисторов используются оксид марганца, оксид никеля, оксид кобальта, оксид меди и оксид железа.

Полупроводниковые термисторы используются для гораздо более низких температур. Германиевые термисторы более широко используются, чем их кремниевые аналоги, и используются при температурах ниже 100 К, то есть в пределах 100 градусов от абсолютного нуля. Кремниевые термисторы можно использовать при температуре до 250 ° К. Выше этой температуры устанавливается положительный температурный коэффициент. Сам термистор сделан из монокристалла, который был легирован до уровня 10 ¹⁶ — 10 ¹⁷ на кубический сантиметр.

Применение термистора

Существует множество различных применений термисторов — они используются во многих приложениях. Они предоставляют очень дешевые, но эффективные элементы в схемах и поэтому очень привлекательны в использовании. Фактические применения зависят от того, имеет ли термистор положительный или отрицательный температурный коэффициент.

• Области применения термисторов с отрицательным температурным коэффициентом:
  
  • Термометры для очень низких температур: Они используются в качестве термометров сопротивления при измерениях очень низких температур.
  • Цифровые термостаты: Эти термисторы также широко используются в современных цифровых термостатах.
  • Мониторы батарейного блока: Термисторы NTC также используются для контроля температуры батарейных блоков во время зарядки. Поскольку современные батареи, такие как литий-ионные, очень чувствительны к перезарядке, температура очень хорошо показывает состояние зарядки и время завершения цикла зарядки.
  • Устройства защиты от бросков тока: Термисторы NTC могут использоваться в качестве устройств ограничения пускового тока в цепях питания. Первоначально они имеют более высокое сопротивление, что предотвращает протекание больших токов при включении, а затем нагреваются и становятся намного более низкими, что позволяет протекать большему току во время нормальной работы. Эти термисторы обычно намного больше, чем термисторы измерительного типа, и предназначены для этого применения.
  
  
• Области применения термисторов с положительным температурным коэффициентом:
  
  • Устройства ограничения тока: Термисторы PTC могут использоваться в качестве устройств ограничения тока в электронных схемах, где они могут использоваться как альтернатива предохранителям.Ток, протекающий через устройство в нормальных условиях, вызывает небольшой нагрев, который не вызывает каких-либо нежелательных эффектов. Однако, если ток большой, он вызывает больше тепла, которое устройство не сможет отдать в окружающую среду, и сопротивление возрастет. В свою очередь, это приводит к большему тепловыделению в результате эффекта положительной обратной связи. По мере увеличения сопротивления ток падает, тем самым защищая устройство.
  
  

Термисторы могут использоваться в самых разных областях.Они представляют собой простой, надежный и недорогой метод измерения температуры. Как таковые, их можно найти в большом количестве устройств от пожарной сигнализации до термостатов. Хотя они могут использоваться сами по себе, они могут также использоваться как часть моста Уитстона для обеспечения более высокой степени точности.

Другое применение термистора — устройства компенсации температуры. Большинство резисторов имеют положительный температурный коэффициент, их сопротивление увеличивается с повышением температуры. В приложениях, где требуется стабильность, в цепь можно включить термистор с отрицательным температурным коэффициентом, чтобы противодействовать влиянию компонентов с положительным температурным коэффициентом.

Характеристики термистора

Хотя термисторы имеют базовые характеристики сопротивления, другие параметры, такие как температурный коэффициент, очень важны.

Параметры, указанные в технических паспортах, включают основное сопротивление, допуск на основное сопротивление, допуск на коэффициент теплового рассеяния, максимальную рассеиваемую мощность и диапазон рабочих температур.

Термисторы — это очень полезная форма резистора, который можно использовать для определения температуры.Обычно может использоваться для регулирования температуры, в схемах защиты и многими другими способами. Их можно использовать в пожарных извещателях, поскольку они очень быстро реагируют на нагрев и представляют собой надежный компонент для этого типа приложений и многих других.

Другие электронные компоненты:
резисторов Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

.