Что происходит с сопротивлением термистора при повышении температуры: 5.5. Термисторы

Содержание

5.5. Термисторы


Хермистор — это полупроводниковое термочувствительное сопротивление. При повышении температуры сопротивление тер-мистора резко уменьшается, а следовательно, увеличивается его электропроводность. Устройство некоторых термисторов приведено на рис. 96. Различают стержневые формы термисторов (рис. 96, а, б), сферические / и дисковые 2 (рис. 96, в).

Основное достоинство термисторов — большой температурный коэффициент сопротивления, равный 3-4% на градус (у платины и меди около 0,4% на градус). Малые габариты термисторов обеспечивают их небольшую тепловую инерционность, что важно при измерении сравнительно быстро меняющихся температур.

Термисторы могут быть изготовлены очень небольших размеров для измерения температур в миниатюрных приборах и в малодоступных местах. Обычное сопротивление термисторов, применяемых для измерения температур, составляет от 1 до 5 кОм.

При таком значительном сопротивлении результаты измерений не зависят от длины соединительных проводов. Температурный диапазон применения термисторов составляет от -50 до +180 °С. Выпускают термисторы, работающие и до 450 «С. Измерительные схемы с использованием термисторов принципиально Не отличаются от схем с проволочными термометрами сопротивления. Следует учитывать только, что сопротивление термисторов с ростом температуры падает не линейно, а экспоненциально.

Основным параметром термистора является его вольтамперная характеристика (рис. 96, г). У небольших термисторов, имеющих малую тепловую инерцию, кривая U = f(I) имеет хорошо выраженный максимум, за которым следует падение напряжения с увеличением силы тока. При повышении температуры сопротивление термистора падает, а ток, проходящий через него, растет, что приводит к увеличению выделения энергии в Форме теплоты в самом термисторе. При некоторой температуре ток в измерительной схеме может возрасти настолько, что теплота, выделяемая в термисторе, не будет успевать отводиться,



Рис. 96. Устройство термисторов (о, 6, в) и их вольтамперная характеристика (г): а, б: 1 — вещество, обладающее электрическим сопротивлением; 2 — колпачки; 3 — защитный металлический чехол; 4 — стеклянный изолятор

а это приведет к дальнейшему разогреву и возрастанию тока, а следовательно, и увеличению погрешностей в измерении температуры. Поэтому каждый термистор имеет верхний температурный предел применимости. Для выбора рабочего режима тер-мистора снимают его вольтамперную характеристику. В соответствии с полученной характеристикой подбирают параметры измерительной схемы, которые отвечают левому участку кривой до точки максимума. При замене термистора прибор снова калибруют.

Другим недостатком термисторов является систематическое изменение сопротивления со временем и связанная с этим невысокая воспроизводимость показаний. При 100 «С показания термисторов воспроизводятся в интервале ±0,01 °С. Наибольшей стабильностью показаний термисторы обладают в интервал температур от -60 до +100 °С. Когда термистор помешают герметичный защитный чехол, стабильность их показаний возрастает, но при этом увеличивается их инерционность.

При длительном пользовании термистором измеряемая температура с точностью до 1 °С может воспроизводиться лишь при условии периодически повторяемой калибровки.

В качестве полупроводниковых датчиков температуры могут быть использованы также полупроводниковые диоды и транзисторы- При постоянном значении тока, протекающего в прямом управлении через переход транзистора, изменение напряжения на переходе практически линейно меняется с температурой. Датчиками могут быть как германиевые, так и кремниевые транзисторы.

 

К оглавлению


Зависимость сопротивления проводника от температуры

  

Практически в электротехнике выло выявлено, что с увеличением температуры сопротивление проводников из металла возрастает, а с понижением уменьшается. Для всех проводников из металла это изменение сопротивления почти одинаково и в среднем равно 0,4% на 1°С.

Если быть точным, то на самом деле при изменении температуры проводника изменяется его удельное сопротивление, которое имеет следующую зависимость:

 

где ρ и ρ0, R и R0 — соответственно удельные сопротивления и сопротивления проводника при температурах t и 0°С (шкала Цельсия), α — температурный коэффициент сопротивления, [α] = град-1.

Изменение удельного сопротивления проводника приводит к изменения самого сопротивления, что видно из следующего выражения:

 

Зная электронную теорию строения вещества можно дать следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При увеличении температуры проводник получает тепловую энергию, которая несомненно передается всем атомам вещества, в результате чего .возрастает их тепловое движение. Увеличившееся тепловое движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов (увеличивается вероятность столкновения свободных электронов с атомами), от этого и возрастает сопротивление проводника.

 С понижением температуры направленное движение электронов облегчается (уменьшается возможность столкновения свободных электронов с атомами), и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление —

сверхпроводимость металлов. Сверхпроводимость, т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре —273° С, называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

График звисимости сопротивления металлического проводника от температуры представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. График зависимости удельного сопротивления металлического проводника от температуры

 

Необходимо сказать, что сопротивление электролитов и полупроводников (уголь, селен и другие) с увеличением температуры уменьшается.

Температурная зависимость сопротивления электролита объясняется также в основном изменением удельного сопротивления,однако всегда температурный коэффициент сопротивления — α <0.

 

Поэтому кривая зависимости сопротивленя электролита от температуры имеет вид, представленый на рисунке 2.

 

Рисунок 1. График зависимости удельного сопротивления электролита от температуры

 Ддя полупроводников характер изменения удельного сопротивления от температуры будет схож с таковым для элетролитов.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость

Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость

Подробности
Просмотров: 786

«Физика — 10 класс»

Какую физическую величину называют сопротивлением
От чего и как зависит сопротивление металлического проводника?

Различные вещества имеют разные удельные сопротивления.

Зависит ли сопротивление от состояния проводника? от его температуры? Ответ должен дать опыт.

Если пропустить ток от аккумулятора через стальную спираль, а затем начать нагревать её в пламени горелки, то амперметр покажет уменьшение силы тока. Это означает, что с изменением температуры сопротивление проводника меняется.

Если при температуре, равной 0 °С, сопротивление проводника равно R0, а при температуре t оно равно R, то относительное изменение сопротивления, как показывает опыт, прямо пропорционально изменению температуры t:

Коэффициент пропорциональности α называют температурным коэффициентом сопротивления.

Температурный коэффициент сопротивления — величина, равная отношению относительного изменения сопротивления проводника к изменению его температуры.

Он характеризует зависимость сопротивления вещества от температуры.

Температурный коэффициент сопротивления численно равен относительному изменению сопротивления проводника при нагревании на 1 К (на 1 °С).

Для всех металлических проводников коэффициент α > 0 и незначительно меняется с изменением температуры. Если интервал изменения температуры невелик, то температурный коэффициент можно считать постоянным и равным его среднему значению на этом интервале температур. У чистых металлов


У растворов электролитов сопротивление с ростом температуры не увеличивается, а уменьшается. Для них α < 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α = -0,02 К-1.

При нагревании проводника его геометрические размеры меняются незначительно. Сопротивление проводника меняется в основном за счёт изменения его удельного сопротивления. Можно найти зависимость этого удельного сопротивления от температуры, если в формулу (16.1) подставить значения Вычисления приводят к следующему результату:

ρ = ρ0(1 + αt), или ρ = ρ0(1 + αΔТ),         (16.2)

где ΔТ — изменение абсолютной температуры.

Так как а мало меняется при изменении температуры проводника, то можно считать, что удельное сопротивление проводника линейно зависит от температуры (рис. 16.2).

Увеличение сопротивления можно объяснить тем, что при повышении температуры увеличивается амплитуда колебаний ионов в узлах кристаллической решётки, поэтому свободные электроны сталкиваются с ними чаще, теряя при этом направленность движения. Хотя коэффициент а довольно мал, учёт зависимости сопротивления от температуры при расчёте параметров нагревательных приборов совершенно необходим. Так, сопротивление вольфрамовой нити лампы накаливания увеличивается при прохождении по ней тока за счёт нагревания более чем в 10 раз.

У некоторых сплавов, например у сплава меди с никелем (Константин), температурный коэффициент сопротивления очень мал: α ≈ 10

-5 К-1; удельное сопротивление Константина велико: ρ ≈ 10-6 Ом • м. Такие сплавы используют для изготовления эталонных резисторов и добавочных резисторов к измерительным приборам, т. е. в тех случаях, когда требуется, чтобы сопротивление заметно не менялось при колебаниях температуры.

Существуют и такие металлы, например никель, олово, платина и др., температурный коэффициент которых существенно больше: α ≈ 10-3 К-1. Зависимость их сопротивления от температуры можно использовать для измерения самой температуры, что и осуществляется в термометрах сопротивления.

На зависимости сопротивления от температуры основаны и приборы, изготовленные из полупроводниковых материалов, — термисторы. Для них характерны большой температурный коэффициент сопротивления (в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов), стабильность характеристик во времени. Номинальное сопротивление термисторов значительно выше, чем у металлических термометров сопротивления, оно обычно составляет 1, 2, 5, 10, 15 и 30 кОм.

Обычно в качестве основного рабочего элемента термометра сопротивления берут платиновую проволоку, зависимость сопротивления которой от температуры хорошо известна. Об изменениях температуры судят по изменению сопротивления проволоки, которое можно измерить. Такие термометры позволяют измерять очень низкие и очень высокие температуры, когда обычные жидкостные термометры непригодны.

Сверхпроводимость.

Сопротивление металлов уменьшается с уменьшением температуры. Что произойдёт при стремлении температуры к абсолютному нулю?

В 1911 г. голландский физик X. Камерлинг-Оннес открыл замечательное явление — сверхпроводимость. Он обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,1 К очень резко падает до нуля (рис. 16.3).

Явление падения до нуля сопротивления проводника при критической температуре называется сверхпроводимостью.

Открытие Камерлинг-Оннеса, за которое в 1913 г. ему была присуждена Нобелевская премия, повлекло за собой исследования свойств веществ при низких температурах. Позже было открыто много других сверхпроводников.

Сверхпроводимость многих металлов и сплавов наблюдается при очень низких температурах — начиная примерно с 25 К. В справочных таблицах приводятся температуры перехода в сверхпроводящее состояние некоторых веществ.

Температура, при которой вещество переходит в сверхпроводящее состояние, называется критической температурой.

Критическая температура зависит не только от химического состава вещества, но и от структуры самого кристалла. Например, серое олово имеет структуру алмаза с кубической кристаллической решёткой и является полупроводником, а белое олово обладает тетрагональной элементарной ячейкой и является серебристо-белым, мягким, пластичным металлом, способным при температуре, равной 3,72 К, переходить в сверхпроводящее состояние.

У веществ в сверхпроводящем состоянии были отмечены резкие аномалии магнитных, тепловых и ряда других свойств, так что правильнее говорить не о сверхпроводящем состоянии, а об особом, наблюдаемом при низких температурах состоянии вещества.

Если в кольцевом проводнике, находящемся в сверхпроводящем состоянии, создать ток, а затем удалить источник тока, то сила этого тока не меняется сколь угодно долго. В обычном же (несверхпроводящем) проводнике электрический ток в этом случае прекращается.

Сверхпроводники находят широкое применение. Так, сооружают мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой, которые создают магнитное поле на протяжении длительных интервалов времени без затрат энергии. Ведь выделения тепла в сверхпроводящей обмотке не происходит.

Однако получить сколь угодно сильное магнитное поле с помощью сверхпроводящего магнита нельзя. Очень сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние. Такое поле может быть создано и током в самом сверхпроводнике. Поэтому для каждого проводника в сверхпроводящем состоянии существует критическое значение силы тока, превысить которое, не нарушая сверхпроводящего состояния, нельзя.

Сверхпроводящие магниты используются в ускорителях элементарных частиц, магнитогидродинамических генераторах, преобразующих механическую энергию струи раскалённого ионизованного газа, движущегося в магнитном поле, в электрическую энергию.

Объяснение сверхпроводимости возможно только на основе квантовой теории. Оно было дано лишь в 1957 г. американскими учёными Дж. Бардиным, Л. Купером, Дж. Шриффером и советским учёным, академиком Н. Н. Боголюбовым.

В 1986 г. была открыта высокотемпературная сверхпроводимость. Получены сложные оксидные соединения лантана, бария и других элементов (керамики) с температурой перехода в сверхпроводящее состояние около 100 К. Это выше температуры кипения жидкого азота при атмосферном давлении (77 К).

Высокотемпературная сверхпроводимость в недалёком будущем приведёт наверняка к новой технической революции во всей электротехнике, радиотехнике, конструировании ЭВМ. Сейчас прогресс в этой области тормозится необходимостью охлаждения проводников до температур кипения дорогого газа — гелия.

Физический механизм сверхпроводимости довольно сложен. Очень упрощённо его можно объяснить так: электроны объединяются в правильную шеренгу и движутся, не сталкиваясь с кристаллической решёткой, состоящей из ионов. Это движение существенно отличается от обычного теплового движения, при котором свободный электрон движется хаотично.

Надо надеяться, что удастся создать сверхпроводники и при комнатной температуре. Генераторы и электродвигатели станут исключительно компактными (уменьшатся в несколько раз) и экономичными. Электроэнергию можно будет передавать на любые расстояния без потерь и аккумулировать в простых устройствах.

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский



Электрический ток в различных средах — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Электрическая проводимость различных веществ. Электронная проводимость металлов — Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость — Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости — Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы — Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка — Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза — Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды — Плазма — Примеры решения задач по теме «Электрический ток в различных средах»

Температура термисторами — Справочник химика 21

    ПО ступеням так, чтобы выходное напряжение на мостике изменялось в достаточной степени линейно в зависимости от температур термистора Н з между —5 — -21° в интервалах по 6°. Напряжение па выходе мостика, которое может быть измерено с помощью потенциометра на 25 ом, регистрируется компенсационным самописцем, включенным через чувствительный усилитель с высоким (по сравнению со средним поперечным сопротивлением мостика) входным сопротивлением. Вследствие сравнительно низкого внутреннего сопротивления самописца использовался усилитель со стабилизированным питанием такого типа, как применяется в аналогичных счетных устройствах и используется для интегрирования измеряемых величин, полученных методом газовой хроматографии, магнитного протонного резонанса, инфракрасной спектроскопии и т. д. [9]. Мостик после тщательного определения температурной функции термистора настраивался так, что при коэффициенте компенсационного усилителя 1 20 (входное сопротивление 500 ком, переходное сопротивление 10 мом) самописец на 25 мв (со шкалой на 100 делений) с изменением температуры на 0,1° показывал полный отброс стрелки, что соответствует максимальной чувствительности в 10 градуса на 1 деление шкалы. [c.135]
    В основе измерения лежит изменение сопротивления термистора с изменением температуры. Термистор (МТ-54) представляет собой полупроводниковый маленький шарик, к которому припаяны два электрода. Полупроводниковый материал, из которого изготовлен термистор, имеет высокий температурный коэффициент и, таким образом, его сопротивление очень чувствительно к изменению температуры. Термистор включают в схему электрического моста Уитстона (рис. 2). Мост будет сбалансирован,если [c.8]

    Чувствительность прибора может быть существенно повышена при использовании в качестве температурных датчиков терморезисторов, сопротивление которых сильно зависит от температуры. Термисторы имеют высокий температурный коэффициент, достигающий 5 % при 25 °С, большое удельное сопротивление, они просты и удобны в эксплуатации, имеют малые размеры, доступны, что делает их перспективными в прецизионной термо- [c.297]

    Изменение температуры термистора измерительной камеры в зависимости от теплопроводности смеси вызывает разбаланс электрического моста, записываемый регистратором в виде пика, высота или площадь которого пропорциональна концентрации компонента в анализируемой смеси. [c.50]

    Термисторы изготовляют из смеси поликристаллических оксидов переходных металлов, например, МпО, СоО, NiO, uO легированных Ge и Si Si полупроводниковых материалов типа стеклообразных полупроводников и других материалов. По номинальному значению рабочих температур термисторы разделяют на низкотемпературные (рассчитанные на работу при температурах ниже -100 °С), среднетемпературные (-100. .. 250 °С) и высокотемпературные (свыше 250 °С). Кроме того, существуют термисторы, работающие при 4,2 К и ниже, а также при температурах 650. .. 1000 °С. Наиболее широко используются среднетемпературные термисторы с ТКС -2,4. .. -8,4 % К и номинальным сопротивлением 1. .. 10 Ом. [c.554]

    Сопоставляя наблюдаемые и рассчитанные теоретически повышения температуры термисторов, Харрис и Нэш [44] рассчитали термический коэффициент полезного действия предложенной ими системы, который, в общем, составляет 35%, хотя в зависимости от природы применяемого газа может слегка варьировать. Такая относительно низкая эффективность связана с целым рядом меха- [c.208]

    Основными узлами криоскопа являются криоскопическая ячейка с хорошей теплоизоляцией, мешалка и чувствительное устройство для измерения температуры (термисторы или термопары). [c.101]

    При прохождении газа-носителя через обе камеры условия теплопередачи от термисторов к стенкам камеры почти одинаковы, В это время устанавливается баланс мостовой схемы и нулевое положение каретки с пером регистратора. Как только в измерительную камеру начнут поступааь компоненты анализируемой смеси, теплопроводность которой отличается от теплопроводности чистого газа-носителя, изменится температура термистора измерительной камеры соответственно его сопротивлению, из-за чего нарушится баланс моста. Прохождение через детектор анализируемой смеси записывает регистратор в виде пика, площадь или высота которого пропорциональны концентрации компонентов. Выводы тер- [c.165]


    Попытки измерить температуру термисторами не дали положительных результатов вследствие нестабильности этих датчиков при высоком давлении. [c.188]

    Снова подставляя R jR = 7 — 1 для максимальной чувствительности, при небольшом изменении температуры термистора получим [c.223]

    Константа рассеяния. Константа рассеяния определяется как энергия (обычно в милливаттах), необходимая для повышения температуры термистора или другого элемента на 1° С выше температуры окружающей среды. Эта характеристика определяется площадью поверхности, весом и теплоемкостью шарика и теплопроводностью атмосферы. Поскольку термисторы мало отличаются по составу, шарики одинакового диаметра будут иметь одинаковые константы рассеяния. Небольшие, но измеримые различия могут возникнуть вследствие колебаний в толщине защитного стеклянного покрытия. При любых условиях константа рассеяния может определяться изменением напряжения и тока термистора. Напряжение и ток можно определить непосредственно на термисторе или рассчитать по току и напряжению, приложенным к мосту, и известным сопротивлениям моста при нулевом выходе. По значению величины р, которую дают фирмы, производящие термисторы, получим для константы рассеяния ф уравнение [c.230]

    В высокотемпературных термокондуктометрических детекторах применяются термисторы с высоким сопротивлением. Имеются термисторы с сопротивлением 10 и 10 ом они могут работать при температуре около 300° С. При таких температурах термисторы обладают еще достаточно высоким сопротивлением (>100 ом) и в отношении стабильности и воспроизводимости, по меньшей мере, эквивалентны металлическим нитям. Некоторые термисторные детекторы в лаборатории авторов работают при температуре ячейки 250° С в течение многих лет, и никаких существенных изменений в их поведении не наблюдается. Водород в данном случае неприменим, так как он быстро восстанавливает окиси металлов в термисторном шарике при температуре > 100°. Как и в случае металлических нитей, шумы увеличиваются с увеличением силы тока. [c.313]

    Поскольку очень важно, особенно в анализе следов, чтобы детектор работал при таком отношении сигнала к шуму, когда величину QQ можно наблюдать, шумы и длительный дрейф становятся важными факторами. Шумы являются функцией чувствительного элемента и электрической цепи, а дрейф — обычно функцией температуры. Термисторы по самой природе своей дают отношение сигнала к шуму в 5 раз выше, чем металлические нити [55]. [c.324]

    Джордан [34] сконструировал прибор для термометрического титрования, приспособленный главным образом для аналитических целей, в котором можно, однако, проводить и калориметрические измерения. Калориметр представляет собой обычный сосуд Дьюара, снабженный мешалкой, титратором, нагревателем и термистор-ным датчиком температуры. Термистор связан с мостиком Уитстона. Снимаемое с него напряжение непосредственно записывается на самописце. Ни калориметр, ни бюретка не термостатируются. Прибор предназначен для измерения теплоты реакции с небольшой степенью точности ( 1%). [c.60]

    Возможно дальнейшее упрощение уравнения для термисторной ячейки, но отсутствие достаточно точных данных констант рассеяния и различных потерь делает его практически нецелесообразным. Как будет показано ниже (при рассмотрении термисторов), оптимальная температура термистора на 40° выше температуры стенок ячейки, которая обычно известна. [c.224]

    При повышенных температурах термисторы теряют чувствительность, поэтому здесь применяются почти исключительно металлические нити. [c.72]

    Практическое значение термометрического титрования значительно возросло с применением в качестве датчиков температуры термисторов и использованием термостатированных поршневых бюреток или специальных устройств для автоматизированной подачи титранта в анализируемый раствор.[c.293]

    Чувствительными элементами могут служить также термисторы, изготавливающиеся из окислов марганца, никеля или кобальта в виде остеклованной бусинки диаметром 0,4 мм. Температурный коэффициент сопротивления термисторов примерно в 10 раз выше температурного коэффициента сопротивления платиновых или вольфрамовых нитей накала. При комнатной температуре термисторы значительно чувствительнее проволочных сопротивлений, но при повышении температуры их чувствительность заметно понижается (при нагревании на 30 °С — в 2 раза), поэтому при температуре выше 100°С рекомендуется использовать катарометры с металлическими нитями накала. [c.48]

    Практическое значение термометрического титрова яия значительно возросло с применением в качестве дат чиков температуры термисторов и использованием порш [c.179]

    Особого внимания заслуживает вопрос о кристаллизации воды при ее замерзании (образовании льда). Л. Н. Ефанов с соавторами отметили, что омагничивание воды и водных растворов анилина и сахарозы существенно (на 0,2°) изменяет их температуру замерзания. Это фиксируется только при измерении температуры термистором и, в гораздо меньшей степени термометром Бекмана [250, с. 104]. [c.72]


    Измерительный ток повышает температуру термистора и уменьшает его сопротивление. Для получения точных показаний рекомендуется измерять сопротивления потенциометром мощность, выделяемую в термисторе, следует ограничить величиной 2 10 5 вт. [c.306]

    Определить этим же методом термические характеристики кипящего слоя оказалось невозможным. При переходе через критическую скорость кр = 10 см/с по приведенным оценкам величины и а должны возрасти одновременно на три порядка и время достижения максимума Тщах должно сократиться от —70 с до —0,07 с, т. е. стать много меньше времени выделения теплоты источником, который тогда не может уже считаться мгновенным. Действительно, на опыте температуры термисторов круто поднимались за —0,5 с, а затем быстро падали.[c.126]

    Чувствительными элементами могут служить также термисторы, изготавливающиеся из оксидов марганца, ни eля или кобальта в виде остеклованной бусинки диаметром 0,4 мм. Температурный коэффициент сопротивления термисторов примерно в 10 раз выше температурного коэффициента сопротивления платиновых или вольфрамовых нитей накала При комнатной температуре термисторы значител1>но чувствительнее прозолочных сопротивлений, но при повышении температуры их чувствитель- [c.46]

    Недостатком такого способа измерения температуры является то обстоятельство, что работающий термистор вьщеляет тепло, повьпиающее его температуру (или, по крайней мере, температуру алюминиевого держателя) по сравнению с температурой эффузионной ячейки и ее мембраны. При изменении мощности эффузионного потока разница между температурой термистора и температурой мембраны ячейки также изменяется. [c.97]

    В каморах находятся чувствительные элементы детектора — точечные термисторы. Последние подогреваются постоянным током до темиературы, несколько иревышающей температуру в датчике. Если чороз камеры протекает газ одинакового состава, что соответствует положению крана, при котором через колонку пропускается чистый газ-поситель, то температура термисторов одинакова и мост находится в равновесии. [c.208]

    Потребителям прибора рекомендуется применять максимальную температуру ячейки в 250° и максимальную температуру термистора в 300°. Когда необходима более высокая температура, термисторы следует заменить нитями накала с соответствующей переделкой моста. Чувствительность детектора на термисторах сопротивлением 10 ом, измеренная для бензола, прп температуре ячмши для измерения теплопроводности в 240° составила по уравнению Димбата [4] величину 1900 мл ме/мг. Экспериментально было определено 20 частей бензола на миллион в пробе 20 мл н-понапа. [c.131]

    Разность температур между стенками детектора и чуЕСтвитоль-ными элементами достигается нагреванием последних током, питающим измерительную схему. Целесообразно поэтому рассмотреть одновременно и влияние тока детектора на его чувствительность. Есть существенная разница в том, применяются ли в качестве чувствительных элементов металлические нити или термисторы. Если у первых сигнал детектора непрерывно возрастает с увеличением тока, то при использовании термисторов он растет лишь до определенного его значения, а дальше начинает уменьшаться. Оказывается, имеется определенная область разности температур термисторов II стенок детектора, при которой чувствительность детектора наивысшая (см. рис. 31). Такой характер зависимости показывает целесообразность работы при токе детектора, соответствующем области плато . [c.71]

    При более высоких температурах термисторы с высоким oпpoтивлeниe ценнее, так как усиление сигнала (требуемое для достижения чувствительности в пределах нескольких частей на миллион для термисторов с низким сопротивлением) вызывает значительное повышение фона из-за спаянных соединений и др. [c.146]


Зависимость удельного сопротивления полупроводника от температуры

Зависимость удельного сопротивления полупроводника от температуры  [c.196]

Зависимость удельного сопротивления полупроводников от температуры и освещения. Опыты показывают, что при нагревании электрическое сопротивление полупроводниковых кристаллов уменьшается (рис. 157). Уменьшение электрического сопротивления полупроводников при нагревании объясняется тем, что с повышением температуры кристалла число освобождающихся  [c.156]


Зависимость удельного сопротивления полупроводника от температуры может быть выражена экспоненциальной функцией  [c.207]

Рассмотрим теперь аналогичные характеристики электронных полупроводников. Эти. материалы обычно имеют удельные сопротивления в пределах от —10 дд юэ ом см при 0° С, т. е. значительно более высокие, чем у металлов, но гораздо более низкие, чем у изоляторов. На фиг. 1 приведены кривые зависимости удельного сопротивления р от температуры Т для двух типичных образцов полупроводников. Из кривых видно, что удельное  [c.159]

Таким образом, изменение удельного сопротивления полупроводника с собственной проводимостью в зависимости от температуры дается выражением  [c.197]

Обычно к проводникам относят вещества с удельным сопротивлением менее 10 Ом -м, а к диэлектрикам — с р более 10 Ом -м удельное сопротивление полупроводников составляет 10″ —10 Ом -м. Однако при классификации веществ по электрическим свойствам кроме значения р необходимо учитывать и физическую природу электропроводности, в частности вид свободных носителей заряда и характер зависимости р от температуры.  [c.7]

Качественное объяснение этих свойств графита было получено в результате расчетов, произведенных с помощью зонной модели [36, 37]. Установлено, что в направлении, параллельном слоям атомов углерода, вершина заполненной зоны электронных уровней касается дна проводящей зоны. Поэтому проводимость графита в этом направлении должна быть такой же, как и у полупроводника с собственной проводимостью при стремлении к нулю ширины запрещенной зоны. На основании расчетов, произведенных для чистого поликристаллического графита [36, 38], следует, что величина удельного сопротивления р изменяется при низких температурах пропорционально 1/Г. Присутствие химических загрязнений и физических неоднородностей приводит к появлению дополнительных уровней в месте соприкосновения заполненной валентной и пустой проводящей зон, в результате чего характер зависимости удельного сопротивления от температуры изменяется. Для графита с небольшим содержанием примеси величина удельного сопротивления должна возрастать при понижении температуры и принимать конечные значения при 0° К. Образцы очень загрязненного примесями графита должны обладать слабо выраженными. металлическими свойствами и иметь положительный температурный коэффициент даже при самых низких температурах.  [c.172]

Контролируемое введение примесей в полупроводник позволяет в очень широких пределах изменять как удельное сопротивление, так и степень его зависимости от температуры. Если в полупроводник добавляется очень небольшое количество  [c.197]


В разд. 5.1 показано, как влияет на свойства полупроводника введение небольшого количества примеси. Зависимость сопротивления от температуры чрезвычайно чувствительна к количеству и качеству вводимой примеси, что может использоваться для получения желаемых характеристик. Из рис. 5.7 видно, что для термометрических целей более всего интересны области III и IV. Хотя наклоном кривой и абсолютным значением удельного сопротивления можно в какой-то степени управлять, высокая чувствительность обоих этих параметров к малым изменениям концентрации примеси мешает получать  [c.235]

Цель лабораторной работы — определение зависимости величины удельного электрического сопротивления твердых проводников и полупроводников от изменения температуры с использованием стандартных методов.  [c.141]

Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых при нормальной температуре находится между значениями удельных сопротивлений проводников и диэлектриков (в диапазоне от до 10 °…10 Омом). Основным свойством полупроводника является зависимость его электропроводности от воздействия температуры, электрического поля, излучения и других факторов. Полупроводники в отличие от проводников имеют отрицательный коэффициент температурного удельного сопротивления, электропроводность полупроводников с увеличением температуры растет экспоненциально.  [c.334]

На рис. 16 и 17—представлены величины удельного сопротивления карбида кремния в зависимости от давления, а на рис. 17 — в зависимости от зернистости. Электросопротивление полупроводников, как правило, снижается с повышением температуры, уменьшается под воздействием сильного электрического поля и увеличивается в магнитном поле [27].  [c.98]

Характер отклонения кривой зависимости 1п р от 1/7 от линейности для типичного термистора показывает, что удельное сопротивление термистора зависит от температуры так же, как удельное сопротивление примесного полупроводника, для которого наблюдается зависимость вида  [c.165]

Недостатками всех ферритов являются хрупкость и возможность обработки только шлифованием, а также резко выраженная зависимость магнитных свойств от температуры и механических воздействий. Ферриты являются магнитными полупроводниками и, следовательно, с ростом температуры их удельное сопротивление уменьшается, что вызывает увеличение потерь на вихревые токи.  [c.86]

Прежде чем перейти к подробному обсуждению зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников от температуры, коснемся особенностей поведения концентрированных сплавов. Введение значительного количества примесных атомов в твердый раствор приводит к искажению кристаллической решетки. Вследствие этого появляется дополнительный вклад в рассеяние. Его величина почти не зависит от температуры и может во много раз превышать долю электрон-фонон-ного рассеяния в чистом металле. Изменение остаточного удельного сопротивления неупорядоченного сплава Си—Аи в зави-  [c.191]

Типичные температурные зависимости удельного сопротивления р полупроводниковых керамических сегнетоэлектриков приведены на рис. 21.17. Вдали от точки Кюри р снижается с ростом температуры, как и у других диэлектриков и полупроводников, однако в определенном интервале в окрестности точки Кюри наблюдается резкий аномальный рост р. Величина р увеличивается в тысячи, а иногда и миллионы раз. Это и есть позисторный эффект. Область положительного ТКр находится в области перестройки решетки при фазовом переходе. Если перестройка решетки происходит в узком интервале температур (четкий фазовый переход), то р увеличивается скачкообразно (кривые 1, 2, 5). В случае же сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом увеличение р с температурой плавное и происходит во всем интервале температур раз.мытия перехода (кривые 3, 4).  [c.226]

Удельное сопротивление полупроводников является величиной изменчивой, зависящей от наличия примесей в материале и от технологии изготовления (многие полупроводники изготовляются посредством измельчения, смешения, прессования составных частей и последующего обжига, т. е. приемами керамической технологии (см. гл. 8). Как уже упоминалось, сопротивление полупроводников зависит от температуры в некоторых апучаях эта зависимость выражена весьма заметно, и такие полупроводники могут применяться в качестве элементов электрических устройств, для которых важна зависимость сопротивления от температуры ( т е р м о с о п р о т и в л е н и я ), В ряде случаев сопротивление полупроводников сильно зависит от освещенности, уменьшаясь при повышении последней такие полупроводники используются в качестве фотосопротивлений. Некоторые материалы типа полупроводников резко изменяют сопротивление в зависимости от величины приложенного напряжения, являясь нелинейными сопротивлениями . Полупроводники используются в качестве электронагревательных элемен-  [c.193]


Простая модель электронного газа, созданная Друде в 1900 г., успещно предсказала законы Ома и Видемана — Франца. Однако она не объяснила зависимость электропроводности от температуры, а также магнитные свойства и малую величину электронной теплоемкости по сравнению с классическим значением 3/ . В настоящее время ясно, почему удельное сопротивление особо чистых металлов падает от типичного для комнатных температур значения 10 мкОм см до значения менее 10 з мкОм -см при температуре жидкого гелия в то время как удельное сопротивление концентрированного сплава падает всего в два раза в том же диапазоне температур. Поведение полупроводников также хорошо понято удельное сопротивление экспоненциально возрастает при уменьшении температуры, и при очень низких температурах чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Добавка в образец полупроводника небольшого количества примесей чаще всего существенно уменьшает удельное сопротивление (в противоположность чистым металлам, в которых наличие примесей ведет к увеличению удельного сопротивления).  [c.187]

Существует класс полупроводниковых приборов, выполненных на основе смешанных окислов переходных металлов, которые известны под общим названием термисторов. Термин термистор происходит от слов термочувствительный резистор . Толчком к разработке термисторов послужила необходимость компенсировать изменение параметров электронных схем под влиянием колебаний температуры. Первые термисторы изготавливались на основе двуокиси урана ПОг, но затем в начале 30-х годов стали использовать шпинель MgTiOз. Оказалось, что удельное сопротивление MgTiOз и его температурный коэффициент сопротивления (ТКС) легко варьируются путем контролируемого восстановления в водороде и путем изменений концентрации MgO по сравнению со стехиометрической. Использовалась также окись меди СиО. Современные термисторы [60, 61] почти всегда представляют собой нестехиометрические смеси окислов и изготавливаются путем спекания микронных частиц компонентов в контролируемой атмосфере. В зависимости от того, в какой атмосфере происходит спекание (окислительной или восстановительной), может получиться, например, полупроводник п-типа на поверхности зерна, переходящий в полупроводник р-типа в глубине зерна, со всеми вытекающими отсюда последствиями для процессов проводимости. Помимо характера проводимости в отдельном зерне, на проводимость материала оказывают существенное влияние также процессы на границах между спеченными зернами. Высокочастотная дисперсия у термисторов, например, возникает вследствие того, что они представляют собой сложную структуру, образованную зонами плохой проводимости на границах зерен и зонами относительно высокой проводимости внутри зерен.  [c.243]

Ниже будет рассмотрено изменение электросопротивления с температурой для некоторых типов угольных термометров сопротивления. Даже качественное совпадение с тем, что дает зонная теория, наблюдается только в отдельных случаях. Для некоторых образцов величина удельного сопротивления р увеличивается почти экспоненциально при понижении температуры, указывая на то, что имеет место термическая активация носителей тока. Однако из этого не следует, что весь объем графита является элементарным полупроводником и что теоретическое предсказание оказывается несостоятельным. Характер изменения величины электросопротивления с температурой может быть объяснен тем, что частицы графита, входящие в состав образца, обычно находятся в плохом контакте друг с другом или с металлическими контактами. Поэтому носители должны быть тер.мически активированы для преодоления значительных энергетических барьеров. Этот процесс активации может привести к такой зависимости электросопротивления от температуры, которая наблюдалась выше. Очевидно, что способ изготовления угольных сопротивлений играет наиболее важную, хотя и трудно определимую роль при получении желаемых характеристик.  [c.173]

Пленки больщинства металлов (например, благородных металлов и неферромагнитных металлов переходной группы) толщиной в несколько сот ангстрем имеют удельное электросопротивление, величина которого изменяется с изменением температуры так же, как и у сплошных металлов. Однако пленки этих металлов толщиной в несколько ангстрем имеют большое удельное электросопротивление и большой отрицательный температурный коэффициент. Зависи.мость сопротивления этих пленок от те.мпературы в широком интервале температур описывается уравнением, характерным для примесных полупроводников. Энергия активации в сильной степени зависит от состава пленок и их толщины. Для пленок значительной толщины, но еще не настолько толстых, чтобы появились типичные металлические свойства, зависимость сопротивления от температуры оказывается более сложной. Характеристики этих пленок и воспроизводимость их свойств сильно зависят от способа приготовления пленки, от присутствия сорбируе.мых газов, а в некоторых случаях — от старения и отжига.  [c.181]

Выше приведено значение удельного сопротивления германия весьма высокой чистоты, близкое к значению собственного со-ттротивления германия. Примеси сильно понижают удельное сопротивление германия. С увеличением температуры удельное электросопротивление германия (как и у всех полупроводников) понижается. Характерна зависимость электросопротивления германия от давления.  [c.376]

Удельное электрическое сопротивление любого радиоматериала в значительной степени зависит от температуры (рис. 1). Так, у проводников с повышением температуры удельное сопротивление возрастает. Это связано с более интенсивным колебанием атомов в узлах кристаллической решетки проводника, что мешает направленному перемещению свободных электронов В связи с этим общее и удельное электрические сопротивления проводников увеличиваются. У полупроводников и диэлектриков, наоборот, с возрастанием температуры общее и удельное сопротивления уменьшаются. Это объясняется увеличением энергии носителей элек-Рис. 1. Зависимость удель- тоических зяпялов ного электрического сопро- трических зарядов.  [c.6]


Измерение электрофизических свойств Ag2Se показало, что при комнатной температуре селенид серебра является электронным полупроводником с удельным сопротивлением 10-10 ом-см, подвижностью электронов 2050 см (в-сек). Термоэлектродвижущая сила селенида в зависимости от способа приготовления колеблется от 140 до 160 мв град [42]. Теплопроводность АдгЗе при комнатной температуре минимальная при 40°С 5на имеет максимальную величину, составляющую 3-10 з кал (см-сек-град).  [c.109]

Перейдем теперь к рассмотрению менее изученного класса жидкостей с высоким удельным электрическим сопротивлением. Чистый селен изучали в течение долгого времени. По сравнению с другими жидкими полупроводниками молекулярная структура селена хорошо изучена. Жидкая сера очень похожа на жидкий селен, и было показано, что обе эти жидкости состоят из смеси цепных молекул и восьмичленных колец (а возможно и больших колец). Концентрация колец увеличивается с понижением температуры, и имеется критическая температура, ниже которой существуют только кольцевые молекулы. Критическая температура экспериментально наблюдалась только для жидкой серы для селена расчетное значение этой температуры лежит ниже точки затвердевания. Теория равновесия связей для этих жидкостей разработана очень хорошо [78, 104], и эта теория является прототипом теории для сплавов Т1—Те, описанной в гл. 7, 3. Для настоящего обсуждения достаточно отметить, что средняя длина цепи уменьшается с температурой, а концентрация разрушенных связей описывается с помощью константы равновесия с энергией активации Еа, которая была определена различными способами. Эйзенберг и Тобольски [78] на основе данных по вязкости оценили d = 0,54 эВ. Разорванные связи являются парамагнитными центрами, и определение их концентрации в зависимости от температуры методом электронного спинового резонанса дало значение магнитной восприимчивости [175] привело к значению Еа==0,87 эВ.  [c.210]

На первых порах накопление достоверной информации о полупроводниках существенно задерживалось тем обстоятельством, что экспериментальные данные чрезвычайно чувствительны к чистоте образца. Примером может служить фиг. 28.2, где изображенно удельное сопротивление германия в зависимости от Т для различных концентраций примесей. Отметим, что даже столь малые концентрации, как несколько примесей на 10 атомов, могут приводить к заметным эффектам и сопротивление может изменяться при данной температуре в 10 раз при изменении концентрации примесей только в 10 раз. Отметим также, что при повышении температуры сопротивление образца с заданной концентрацией примесей достигает значения, лежащего на общей для всех образцов кривой. Это предельное сопротивление, которое имел бы, очевидно, идеальный, совершенно чистый образец, носит название собственного сопротивления.  [c.186]


NTC-термисторы EPCOS

Термистор (терморезистор) – двухвыводной электронный компонент, сопротивление которого зависит от температуры его корпуса. Эта зависимость может быть двух видов. Если с повышением температуры сопротивление терморезистора также повышается, то температурный коэффициент сопротивления (ТКС) элемента положителен, и такой элемент называется позистором.

Если с повышением температуры сопротивление терморезистора понижается, то ТКС его отрицателен, и такой элемент называется NTC-термистором (Negative Temperature Coefficient). Типовая зависимость такого элемента от температуры имеет следующий вид:

NTC-термисторы применяются для измерения и компенсации температуры в:

  • Электронике различного назначения
  • Информационных системах
  • Промышленности и беспроводной аппаратуре

Благодаря высокой чувствительности, механической прочности корпуса и надежности NTC термисторы широко применяются для:

  • Электронной компенсации в цепях
  • Ограничения пускового тока (моторы, трансформаторы, флюоресцентные лампы)
  • Обеспечения плавного запуска электродвигателей, работающих при постоянных токах до 20А
  • Измерения температуры (бытовая, автомобильная, промышленная электроника)
  • Измерения и компенсации температуры в мобильных телефонах, HDD, LCD диспелях и других устройствах

 

Преимущества NTC термисторов Epcos:

  • Широкий диапазон рабочих температур
  • Точность. Термисторы Epcos могут быть использованы для фиксирования показаний температуры с погрешностью измерений ±1°С
  • Возможность удаленного мониторинга
  • Высокая чувствительность

 

Компания Epcos выпускает термисторы обоих видов. Принцип действия таких компонентов, изготавливаемых на основе оксидов цинка, марганца, никеля, железа, основан на изменении электрического сопротивления при увеличении температуры.

Энергетическое образование

5. Термометры сопротивления

Термопары генерируют напряжение при нагревании и возникающий ток позволяет проводить измерения температуры. Термометры сопротивления наоборот представляют собой электрические температурные датчики, которые используют изменения сопротивления, которое противодействует протеканию тока. В английском языке термометр сопротивления обозначается тремя буквами «RTD».

Стандартный термометр сопротивления.

На следующем рисунке дано схематичное изображение стандартного термометра сопротивления. Основным электрическим компонентом термометра сопротивления является резистор, который часто представляет собой провод, обмотанный вокруг керамического изолятора в виде стержня. Резистор и является температурным чувствительным элементом термометра сопротивления. Для защиты чувствительного элемента от физического воздействия и изоляции электрической цепи от технологической жидкости во избежании короткого замыкания резистор обычно заключается в корпус из нержавеющей стали. Два провода подсоединяются к электрической цепи внутри корпуса посредством герметичного уплотнения.

Части термометра сопротивления.

Термометры (RTD) могут использоваться для измерения температуры электрическим путем, так как существует прямо пропорциональная зависимость между изменениями сопротивления и изменением температуры.

Другими словами при повышении температуры величина сопротивления возрастает прямо пропорционально, а при понижении температуры сопротивление пропорционально уменьшается. Подобный принцип используется в термометрах сопротивления, так как сопротивление термометра уменьшается или увеличивается пропорционально температуре процесса, который он измеряет. Любое изменение сопротивления может быть зарегистрировано и преобразовано в температурные показания с помощью таблицы, или отображено на шкале, которая откалибрована в единицах измерения температуры.

Как и термопара или любой другой температурный датчик термометр сопротивления (RTD) функционален при измерении температуре только, если он подсоединен к электрической цепи. Обычно с термометрами сопротивления применяются мостовые схемы, так как такие схемы позволяют добиться высокой точности. На следующем рисунке изображена типичная мостовая схема и батарея, которая служит в качестве источника питания. Цепи термометров сопротивления должны иметь внешний источник питания, так как они не способны генерировать напряжение сами.

Мостовая схема термометра сопротивления с батареей.

Мостовая схема состоит из пяти резисторов (Р1, R2, R3, R4, R5) и пяти точек соединения (А,В,С,0).

Предположим, что каждый резистор в мостовой схеме обладает одинаковым сопротивлением. Так как ток протекает от минуса к плюсу в данном контуре, то протекание начинается с минусовой клеммы батареи и ток достигает точки А. В точке А ток расщепляется на равные части: одна половина протекает через сопротивление R1 в точку В, а другая половина протекает через R2 к точке С. Так как сопротивление всех резисторов одинаковое, то между точками В и С нет разницы в величине напряжения, поэтому ток через R5 не протекает.

Когда ток через средний резистор не протекает, то мост, как говорится «уравновешен». В данном примере ток протекает от точки В, через R3 в точку D. Ток также протекает от точки С через R4 в точку D. Ток от точки D возвращается на положительную клемму батареи, завершая цепь.

Протекание тока через уравновешенный мост.

Мостовая схема, изображенная следующей схеме похожа на предыдущую схему за исключением того, что резистор R3 заменен термометром сопротивления. В данной конфигурации ток по-прежнему протекает от минусовой клеммы батареи на точки В и С. Однако, если сопротивление термометра сопротивления (RTD) отличается по величине от сопротивления резистора R4, то между точками В и С появится напряжение. Это означает, что мост неуравновешен и ток будет протекать через резистор R5.

Мостовая схема с термометром сопротивления.

Ток, протекающий через мост, может быть измерен, если мы заменим R5 измерительным прибором, который и будет определять температуру, измеряя ток. Так схема обеспечивает высокую точность, то она часто используется вместе с термометрами сопротивления для измерения температуры.

Мостовая схема с термометром сопротивления и измерительным прибором.

Когда для измерения температуры используются термометры сопротивления RTD, то они включаются в схему, подобно той, что показана на предидещем рисунке. Во многих случаях термометры сопротивления расположены на удалении от остальных элементов цепи, так как они подвержены воздействию температуры технологического процесса. По мере того, как температура вокруг термометра меняется, то пропорционально меняется величина сопротивления термометра. Когда сопротивление термометра меняется, то мост становится неуравновешенным и определенный ток протекает через измерительный прибор. Этот ток пропорционален изменениям температуры. Температура процесса затем может быть определена по показаниям шкалы прибора. В некоторых случаях шкалы окалиброваны на показания величины сопротивления, а не температуры. В таких случаях надо воспользоваться переводной таблицей для перевода ом в градусы.

Термистор.

Термистор это чувствительный к изменениям температуры элемент, изготовленный из полупроводникового материала. Он ведет себя как резистор, чувствительный к изменениям температуры. Термин «термистор» это сокращение от термочувствительного резистора. Полупроводниковый материал это материал, который проводит электрический ток лучше чем диэлектрик, но не так хорошо как проводник.

Подобно термометрам сопротивления термисторы используют изменения величины сопротивления в качестве основы измерений. Однако сопротивление термистора обратно пропорционально изменениям температуры, а не прямо пропорционально. По мере увеличения температуры вокруг термистора, его сопротивление понижается, а по мере понижения температуры его сопротивление увеличивается.

Так как и термометры и термисторы реагируют на изменения температуры пропорциональным изменением сопротивления, то они оба часто используются в мостовых схемах. На следующем рисунке показана мостовая схема с термистором. В данной конфигурации резисторы R1, R2 и R4 имеют одинаковые значения сопротивления.

Мостовая схема с термистором.

В данной цепи изменение температуры и обратно пропорциональная зависимость между температурой и сопротивлением термистора будет определять направление протекания тока. Иначе цепь будет функционировать таким же образом как в случае с термометром сопротивления. По мере изменения температуры термистора, изменяется его сопротивление и мост становится неуравновешенным. Теперь через прибор будет протекать ток, который можно будет измерить. Измеряемый ток можно преобразовать в единицы измерения температуры с помощью переводной таблицы, или откалибровав соответствующим образом шкалу.

Ввиду своего сходства термисторы и термометры сопротивления часто применяются для измерения температур в сходном диапазоне. Однако необходимо знать разницу между термисторами и термометрами сопротивления. Термисторы реагируют на изменения темературы обратно пропорционально, а термометры сопротивления прямо пропорционально.

Влияние температуры на термистор

Электрическая проводимость

Квантовый и ядерный | Электричество и магнетизм

Влияние температуры на термистор

Практическая деятельность для 14-16

Практический класс

Этот эксперимент, предназначенный для студентов продвинутого уровня, показывает, что ток через термистор увеличивается с температурой, когда становится доступным больше носителей заряда.

Аппаратура и материалы

  • таймер или часы
  • Провода, 4 мм
  • Держатель зажима типа «крокодил»
  • Термометр от -10°C до 110°C
  • Термистор — отрицательная температура, коэффициент, напр. 100 Ом при 25°C (доступен от Rapid Electronics).
  • Источник питания, 5 В постоянного тока или четыре элемента по 1,5 В
  • Стакан, 250 мл
  • Чайник для горячей воды
  • Цифровой мультиметр, используемый в качестве миллиамперметра
  • Термостойкий коврик
  • Источник питания низкого напряжения, постоянного тока, бесступенчатого или ступенчатого питания с реостатом (> 1 А)

Здоровье и безопасность и технические примечания

Ознакомьтесь с нашим стандартным руководством по охране труда и технике безопасности

Термистор может быть описан как:

  • ntc отрицательный температурный коэффициент : его сопротивление уменьшается при повышении температуры
  • ptc положительный температурный коэффициент : его сопротивление увеличивается при повышении температуры

Если у вас есть оба типа, учащимся может быть интересно их сравнить.

Процедура

  1. Настройте цепь, как показано ниже.
  2. Налейте в стакан кипящую воду и снимите показания тока через термистор при понижении температуры. Запишите результаты.
  3. Анализ
  4. Постройте график зависимости тока/мА (ось Y) от температуры/°C (ось X).
  5. Предполагая, что напряжение постоянно, опишите, как проводимость или сопротивление зависят от температуры.

Учебные заметки

  • Термистор изготовлен из смеси оксидов металлов, таких как медь, марганец и никель; это полупроводник. По мере повышения температуры термистора увеличивается и его проводимость.
  • Увеличение проводимости определяется фактором Больцмана. Независимо от того, нужно ли вашим ученикам понимать Больцмана, они должны быть в состоянии понять это
  • .
  • при повышении температуры сопротивление падает
  • , это происходит потому, что для проведения проводимости высвобождается больше носителей заряда.

Этот эксперимент исходит от AS/A2 Advancing Physics. Он был переписан для этого веб-сайта Лоуренсом Херклотсом, школа короля Эдуарда VI, Саутгемптон.

Влияние температуры на сопротивление

  • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
  • • Описать влияние температуры на сопротивление проводника.
  • • Опишите влияние температуры на сопротивление изолятора.
  • • Определите отрицательные и положительные температурные коэффициенты.

Как температура влияет на сопротивление

Хотя сопротивление проводника изменяется в зависимости от размера проводника (например, более толстые провода имеют меньшее сопротивление току, чем более тонкие провода), сопротивление проводника также изменяется при изменении температуры.Можно ожидать, что это произойдет, потому что при изменении температуры размеры проводника будут изменяться по мере его расширения или сжатия.

Однако материалы, классифицируемые как ПРОВОДНИКИ, имеют тенденцию УВЕЛИЧИВАТЬ свое сопротивление при повышении температуры. Однако ИЗОЛЯТОРЫ могут УМЕНЬШАТЬ свое сопротивление при повышении температуры. Материалы, используемые для практических изоляторов (стекло, пластмасса и т. д.), демонстрируют заметное падение сопротивления только при очень высоких температурах. Они остаются хорошими изоляторами при всех температурах, с которыми они могут столкнуться при использовании.

Таким образом, эти изменения сопротивления нельзя объяснить изменением размеров из-за теплового расширения или сжатия. Фактически для данного размера проводника изменение сопротивления происходит главным образом за счет изменения удельного сопротивления материала и вызывается изменяющейся активностью атомов, составляющих материал.

Температура и атомная структура

Причины этих изменений удельного сопротивления можно объяснить, рассматривая протекание тока через материал.Поток тока на самом деле представляет собой движение электронов от одного атома к другому под действием электрического поля. Электроны представляют собой очень маленькие отрицательно заряженные частицы, и они будут отталкиваться отрицательным электрическим зарядом и притягиваться положительным электрическим зарядом. Следовательно, если к проводнику (положительному на одном конце и отрицательному на другом) приложен электрический потенциал, электроны будут «мигрировать» от атома к атому к положительному выводу.

Однако только некоторые электроны могут свободно мигрировать.Другие внутри каждого атома так крепко привязаны к своему конкретному атому, что даже электрическое поле не может их сместить. Таким образом, ток, протекающий в материале, обусловлен движением «свободных электронов», и количество свободных электронов в любом материале по сравнению с теми, которые прочно связаны со своими атомами, определяет, является ли материал хорошим проводником (много свободных электронов) или хороший изолятор (почти нет свободных электронов).

Воздействие тепла на атомную структуру материала заставляет атомы вибрировать, и чем выше температура, тем сильнее вибрируют атомы.

В проводнике, по которому уже протекает большое количество свободных электронов, вибрация атомов вызывает много столкновений между свободными электронами и захваченными электронами. Каждое столкновение использует некоторую энергию свободного электрона и является основной причиной сопротивления. Чем больше атомов толкаются в материале, тем больше возникает столкновений и, следовательно, тем больше сопротивление току.

Однако в изоляторе ситуация несколько иная.Свободных электронов так мало, что почти не может протекать ток. Почти все электроны прочно связаны внутри своего конкретного атома. Нагрев изоляционного материала вызывает вибрацию атомов, и при достаточном нагреве атомы вибрируют достаточно сильно, чтобы высвободить некоторые из своих захваченных электронов, создавая свободные электроны, которые становятся носителями тока. Поэтому при высоких температурах сопротивление изолятора может падать, причем в некоторых изоляционных материалах весьма резко.

В материале, сопротивление которого ПОВЫШАЕТСЯ с повышением температуры, говорят, что материал имеет ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ.

Когда сопротивление ПАДАЕТ при повышении температуры, говорят, что материал имеет ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ.

Как правило, проводники имеют ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ температурный коэффициент, в то время как (при высоких температурах) изоляторы имеют ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ температурный коэффициент.

Различные материалы в каждой группе имеют разные температурные коэффициенты. Материалы, выбранные для изготовления резисторов, используемых в электронных схемах, представляют собой тщательно отобранные проводники с очень низким положительным температурным коэффициентом.При использовании резисторы, изготовленные из таких материалов, будут иметь очень незначительное увеличение удельного сопротивления и, следовательно, их сопротивления. Использование таких материалов для изготовления резисторов создает компоненты, значение которых изменяется незначительно в заданном диапазоне температур.

Материалы, выбранные в качестве изоляторов, будут иметь очень низкий ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ в своем рабочем диапазоне температур.

 

Мистер Тугуд Физика — Удельное сопротивление

Что такое удельное сопротивление?

Чем длиннее проводник, тем больше число столкновений между электронами и ионами металла.Как обсуждалось на предыдущей странице, столкновения между этими ионами и электронами вызывают сопротивление проводников, поэтому чем длиннее проводник, тем больше его сопротивление.

Рисунок 1:  Сопротивление проводника увеличивается с увеличением его длины.

Если длину проводника удвоить, его сопротивление удвоится, поэтому сопротивление прямо пропорционально длине:

$$R\propto l$$

И наоборот, если разность потенциалов приложить к толстому проводу, а затем к тонкому, так как в толстом проводе больше носителей заряда на метр, то будет течь больший ток.Больший ток от того же сопротивления предполагает меньшее сопротивление. Отсюда можно сделать вывод, что чем больше диаметр проводника, тем меньше его сопротивление.

Рисунок 2:  Сопротивление уменьшается с увеличением диаметра

На самом деле сопротивление проводника уменьшится вдвое, если площадь его поперечного сечения удвоится:

$$R\propto\frac{1}{A}$$

Имея два пропорциональных соотношения, мы можем построить уравнение, которое их связывает, введя постоянную, называемую удельным сопротивлением, и оно выглядит следующим образом:

$$\большой R=\frac{ρl}{A}$$

Если мы изменим приведенное выше уравнение, чтобы сделать ρ объектом, мы увидим, что единицами измерения удельного сопротивления являются $\units{Ωm}$.{2}}} {\ единиц {м}} \\ \\ ρ&=\единицы{Ом\,м} \end{выравнивание}

Удельное сопротивление материала остается постоянным при постоянной температуре и обычно дается при комнатной температуре ($\quantity{2}{° C}$). Ниже приведены удельные сопротивления некоторых распространенных проводников:

Проводник Удельное сопротивление /$\units{Ом·м}$
Медь 1,7×10 -8 (1)
Золото 2.4×10 -8 (1)
Углерод (графит) 1×10 -5 (1)
Константин 4,9×10 -7 (2)
Алюминий 2,7×10 -8 (2)
Серебро 1,6×10 -8 (1)
Кремний 6.4×10 2 (2)

Чем ниже удельное сопротивление материала, тем лучше он проводит электричество. Инженерам часто приходится принимать решения об использовании материалов в качестве проводников на основе значения их удельного сопротивления, а также других соображений, таких как модуль Юнга и реактивность.

Например, медь имеет более низкое удельное сопротивление, чем алюминий, поэтому она является лучшим проводником, но у нее более высокий модуль Юнга, поэтому она меньше растягивается, чем алюминий.Таким образом, при рассмотрении материалов для линий электропередач большой протяженности, где кабели могут растягиваться и сжиматься из-за колебаний температуры и растягиваться ветром, алюминий является лучшим выбором.

Многие высококачественные аудиоразъемы покрыты золотом, опять же, медь является лучшим проводником, но со временем тускнеет, в то время как золото крайне неактивно, поэтому обеспечивает хороший электрический контакт в течение очень долгого времени. Серебро, несмотря на то, что оно является лучшим проводником, также тускнеет, поэтому не является хорошим выбором для этой функции.

Вы проведете CAP для исследования удельного сопротивления константиновой проволоки.

Наверх


Кабель, используемый для передачи электроэнергии высокого напряжения, состоит из шести алюминиевых проволок, окружающих стальную проволоку. Поперечное сечение показано ниже.

Рис. 3:  Поперечное сечение кабеля электропередачи.

Сопротивление стальной проволоки длиной $\quantity{1,0}{км}$ составляет $\quantity{3.3}{Ом}$. Сопротивление одного из алюминиевых проводов на длине $\quantity{1,0}{км}$ равно $\quantity{1,1}{Ом}$.

  1. Стальная проволока диаметром $\количество{7,4}{мм}$.
    Рассчитать удельное сопротивление стали.
  2. Этот вопрос на первый взгляд кажется очень простым, и так оно и есть, если вы не забудете преобразовать все величины, указанные в вопросе, в правильные единицы СИ.

  • $\количество{1,0}{км}= \количество{1000}{м}$
  • $\количество{7.{2}}$$

    Хорошей практикой является записывать как можно большую часть дисплея вашего калькулятора для этого промежуточного шага, чтобы избежать ошибок округления в окончательном расчете. Если ваш калькулятор имеет функцию памяти, вы можете сохранить в ней значение и извлечь его при необходимости.

    Теперь нужно просто правильно подставить данные в уравнение для удельного сопротивления, как оно дано в вашем листе уравнений:

    \начать{выравнивать} ρ&=\frac{RA}{l}\\ \\ & = \ гидроразрыва {\ количество {3.{-7}}{Ом·м} \end{выравнивание}
  • Объясните, почему только небольшой процент общего тока в кабеле проходит через стальную проволоку.
  • Стальная проволока имеет более высокое удельное сопротивление, поэтому является худшим проводником, чем алюминиевая проволока, фактически сопротивление алюминия составляет одну треть сопротивления стали, поэтому через каждую алюминиевую проволоку будет протекать в три раза больше тока. На каждый стальной провод приходится шесть алюминиевых проводов, поэтому общая площадь алюминиевых проводов в шесть раз больше, чем у стальных, и они фактически ведут себя как параллельные резисторы.

    Наверх


    Полупроводники и термисторы

    Полупроводники — это материалы, которые не проводят электричество, как обычные проводники, такие как металлы, но будут проводить электричество только при определенных условиях, либо если им передается энергия через тепло или свет, либо если приложено электрическое поле. Полупроводники имеют фундаментальное значение для современной электроники, поскольку транзисторы и диоды, которые используются для создания компьютеров, сделаны из них.Единственные полупроводники, которые вы будете использовать на уровне A, — это термисторы, светозависимые резисторы (LDR), диоды и светодиоды.

    Термисторы — это резисторы, удельное сопротивление которых зависит от температуры. Конечно, все резисторы и проводники увеличивают свое удельное сопротивление по мере увеличения их температуры, но эффект в термисторах гораздо более драматичен. Термисторы бывают двух видов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Термисторы с положительным температурным коэффициентом увеличивают свое удельное сопротивление при повышении температуры, тогда как термисторы с отрицательным температурным коэффициентом уменьшают свое удельное сопротивление с температурой.Мы будем исследовать термисторы NTC только на уровне A. Обычно термистор NTC изменяет свое сопротивление в диапазоне около $\quantity{200}{Ω}$ в течение $\quantity{100}{°C}$. Это делает их очень полезными в цепях с регулируемой температурой и в качестве датчиков температуры. Различные термисторы имеют разные значения сопротивления и разные рабочие температуры, поэтому инженеры-электронщики могут выбрать наиболее подходящий для своего конкретного применения. Если изменение температуры требуется измерить с высокой степенью точности, термистор, значение которого быстро меняется при интересующей температуре.

    Рис. 4:  Термистор с отрицательным температурным коэффициентом. Сопротивление уменьшается с температурой.

    Из термисторов получаются очень хорошие термометры, так как они очень чувствительны, они быстро меняются при изменении температуры, однако они не самые надежные, и для проведения измерений им требуются вспомогательные схемы и измерительные приборы.

    Термисторы представляют собой собственные полупроводники , что означает, что материалы, из которых они изготовлены, нелегированные , они сделаны из чистых материалов, таких как кремний или германий, или соединений, таких как арсенид галлия, которые могут быть термически возбуждены электронами валентная зона , где они присоединены к внешним слоям атомов, к зоне проводимости , где они ведут себя как свободные электроны в проводнике.Чем больше энергии передается либо за счет тепла, как для термистора, либо света для LDR, тем больше электронов продвигается из валентной зоны в зону проводимости, тем больше количество доступных носителей заряда и тем ниже сопротивление. Когда электрон пересекает энергетическую щель, он оставляет после себя дырку . Собственный полупроводник имеет равное количество дырок и электронов проводимости, и хотя дырки — это отсутствие частиц, они ведут себя так, как если бы они были положительно заряженными частицами, и рассматривались как таковые при разработке полупроводников.

    Рисунок 5: Электроны возбуждаются в зону проводимости в собственном полупроводнике.

    Диоды и светодиоды являются внешними полупроводниками и изготовлены из материалов, легированных . Это означает, что полупроводниковый материал (обычно кремний или германий) имеет смешанные с ним дополнительные материалы, которые либо отдают, либо принимают электроны, обеспечивая либо больше электронов проводимости, либо больше дырок. Полупроводники с дополнительными свободными электронами называются N-типом, а с дополнительными дырками — P-типа.Диод представляет собой простую комбинацию полупроводников N-типа и P-типа, когда к нему приложена разность потенциалов, превышающая минимальное значение (около $\quantity{0,7}{V}$), электроны перемещаются из N полупроводника через обедненную область к полупроводнику P-типа, создающему дырку. Когда это происходит в светодиоде, энергия, выделяемая электроном при повторном соединении с дыркой, больше, чем разница между энергией электрона и энергией дырки, разница высвобождается в виде фотона.

    Рисунок 6:  Простой диод, изготовленный из полупроводниковых материалов N-типа и P-типа.

    Хотя детали работы полупроводников выходят за рамки изучения уровня A, стоит подумать о том, как их функцию можно объяснить тем, что вы изучали в других модулях.

    Наверх


    Сверхпроводники

    Сверхпроводники представляют собой особую группу разработанных материалов с нулевым удельным сопротивлением.Это означает, что они проводят без какого-либо электрического сопротивления. Ясно, что это отличная разработка для мощных электрических цепей, однако есть и недостаток. Явление сверхпроводимости возникает только при очень низких температурах. Первым открытым сверхпроводником была ртуть, которая становится сверхпроводником при $\quantity{4,2}{K}$ или около $\quantity{-269}{° C}$. Температура, при которой материал становится сверхпроводником, известна как критическая температура .Мы можем определить сверхпроводник как материал с нулевым сопротивлением ниже (или ниже) его критической температуры .

    Большинство материалов становятся сверхпроводниками только при очень низких температурах, и этот эффект разрушается в присутствии сильных магнитных полей, поэтому они могут проводить только небольшие токи. Разрабатывается новое поколение керамических высокотемпературных сверхпроводников, и в настоящее время материалом с самой высокой критической температурой является сероводород (H 2 S), который становится сверхпроводящим при $\quantity{203}{K}$ или $\quantity {-70}{°C}$, хотя это сверхпроводимость только при очень высоких давлениях.Эти материалы охлаждаются жидким гелием или жидким азотом, а наиболее пригодные сверхпроводники изготавливаются из керамических материалов, таких как иттрий-барий-медный оксид или YBCO, критическая температура которых составляет $\quantity{92}{K}$ или $\количество{-181}{° C}$.

    Рисунок 7:  График, показывающий, что оксид иттрия-бария-меди (YBCO) становится сверхпроводником при критической температуре сильный магнит.Это называется эффектом Мейснера, он используется в современных поездах MAGLEV и наглядно демонстрируется на видео ниже. Сверхпроводники имеют много потенциальных применений, некоторые из них уже реализованы. Они особенно полезны в ситуациях, когда требуется передача больших токов, поскольку в них нет потерь энергии или мощности из-за нулевого сопротивления. Они уже используются в сканерах МРТ и ускорителях частиц, где требуются сильные магнитные поля и очень низкое рассеивание энергии.Они были бы полезны при разработке современных микрочипов и суперкомпьютеров, поскольку они обеспечивают более высокие скорости обработки, меньшие размеры конструкции и все это без потерь энергии. Если бы удалось разработать сверхпроводники при комнатной температуре, то их можно было бы использовать для передачи энергии без потери мощности по сети, и их можно было бы использовать для очень эффективных небольших трансформаторов.

    Наверх



    почему сопротивление термистора уменьшается с температурой

    Если Rt — сопротивление термистора, а Rn — сопротивление параллельного резистора: Если сопротивление термистора уменьшается, вы должны увидеть, что эффективное сопротивление увеличится .В основном они используются в качестве резистивных датчиков температуры и токоограничивающих устройств. МАТЕРИАЛ ТЕРМИСТОРА. С повышением температуры электроны в валентной зоне набирают энергию и переходят в зону проводимости. Поскольку запрещенная энергетическая зона очень узкая, это означает, что такие материалы из-за небольшого изменения разности потенциалов или температуры превращаются из изоляторов в проводники. этот факт удельное сопротивление полупроводников уменьшается с температурой. Термистор PTC сначала уменьшается, а затем резко возрастает.Термисторы имеют одну главную… 1 десятилетие назад. Следовательно, терморезистор. Термисторы PTC часто используются вместо предохранителей, обеспечивая механизм … Большинство вещей, называемых просто «термисторами», демонстрируют уменьшение сопротивления с повышением температуры. При повышении температуры термистора его сопротивление экспоненциально уменьшается. Это объясняется с помощью теории, называемой ленточной теорией. Почему при повышении температуры термистора и увеличении его сопротивления вместо силы тока действует напряжение? Показать больше.В термисторах с отрицательным температурным коэффициентом сопротивление уменьшается по мере повышения температуры, как правило, из-за увеличения количества электронов проводимости, выбрасываемых тепловым возбуждением из валентной зоны. Оба типа термисторов используются в различных областях применения. Есть также такие вещи, как термисторы PTC (положительный температурный коэффициент), которые демонстрируют противоположный эффект. X. начать новую дискуссию. электроны, доступные для проведения. Спасибо. Этот эффект достигается за счет изготовления термистора из полупроводника. Когда ток протекает через термистор NTC, он поглощает тепло, вызывая повышение собственной температуры.Страница 1 из 1. Это не относится к обычному проводу, потому что внешние электроны свободны, а внутренние электроны прочно удерживаются в атоме. Почему сопротивление термистора уменьшается при повышении температуры? Сопротивление термистора уменьшается по мере увеличения его температуры, это термистор с отрицательным температурным коэффициентом. Мне нужно знать, как это работает, а не уравнения. R2 — сопротивление термисторов при температуре T2, Ом; Пример термистора №1. Сопротивление термистора зависит от его температуры.Почему сопротивление термистора уменьшается при повышении температуры? Проводящая керамика — Проводящая керамика — Термисторы: Термисторы или термочувствительные резисторы представляют собой электрические резисторы, резистивные свойства которых меняются в зависимости от температуры. Таким образом, больший ток может пройти, когда термистор имеет высокую температуру. Температура перехода (Tc) Как видно из рисунка, переключающие термисторы с положительным температурным коэффициентом имеют слегка отрицательный температурный коэффициент вплоть до точки минимального сопротивления. См. рис. 2 ниже.Связанный. R увеличивается или уменьшается с повышением температуры, в зависимости от типа вашего термистора. Рисунок 2. Брайан. Сопротивление термистора уменьшается, если температура увеличивается. Два конкурирующих эффекта в термисторе означают, что при повышении температуры сопротивление уменьшается. Термистор NTC. Электричество — это поток электронов. термистор (тип термочувствительного резистора) прямо пропорционален температуре. За пределами положительного температурного коэффициента α сопротивление снова уменьшается.Сопротивление меди, никеля, марганцевого материала обычно имеет высокое сопротивление при низких температурах. 1 Ответ. Термисторы, которые я использую, имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается по мере увеличения температуры. Производитель обычно определяет это свойство с высокой степенью точности, так как это основная характеристика, представляющая интерес для покупателей термисторов. k отрицательно. (Термистор) Все дело в кристаллической структуре вещества, из которого сделан термистор.Они очень часто используются для контроля и индикации температуры, а также для подавления тока. NTC обычно используется в качестве датчика температуры или последовательно с цепью в качестве ограничителя пускового тока. По мере того, как это верхнее сопротивление уменьшается, разделяемое напряжение увеличивается, в конечном итоге включая сигнал тревоги через транзистор. Отрицательные (NTC) термисторы являются более распространенными, хотя также доступны положительные (PTC). Явление, называемое самонагревом, может повлиять на сопротивление термистора NTC. . Существует 2 типа термисторов NTC = отрицательный температурный коэффициент и PTC = положительный температурный коэффициент.Термисторы NTC имеют температуру, которая изменяется обратно пропорционально сопротивлению, так что при повышении температуры сопротивление уменьшается, и наоборот. Например. . В этом случае вы захотите использовать термистор с отрицательным температурным коэффициентом; тот, сопротивление которого уменьшается с повышением температуры. Сопротивление термистора уменьшается при повышении температуры. Я знаю, что это полупроводник, и у них обычно меньше «свободных» электронов, чем у обычных проводников, поэтому через них может протекать меньший ток, а сопротивление останется низким.Актуальность. При НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ его сопротивление БОЛЬШОЕ (тысячи Ом), при ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАх его сопротивление МАЛЕНЬКОЕ (десятки Ом). 2 ответа. Обычные материалы, используемые в их конструкции, включают оксиды таких материалов, как никель, марганец, медь, железо и кобальт. Чтобы проверить ваш, почему бы не измерить сопротивление, а затем увеличить температуру и снова измерить, это покажет, является ли ваш термистор… Сопротивление уменьшается по мере того, как мы увеличиваем температуру жидкого проводника. Формула может быть использована для расчета сопротивления термистора при любой заданной температуре.Сверхпроводимость. 6 лет назад. Термин термистор NTC широко используется в технических описаниях и данных компонентов. Термисторы NTC спроектированы так, чтобы быть наиболее чувствительными к изменениям температуры в нижней (более холодной) части диапазона. В наиболее распространенном типе термистора (NTC) сопротивление уменьшается с повышением температуры. При повышении температуры образуется больше свободных электронов, поэтому сопротивление падает. Величина, на которую сопротивление уменьшается при повышении температуры, не является постоянной величиной, она изменяется нелинейно.Ответ Сохранить. Термистор представляет собой резистор, сопротивление которого зависит от температуры (рис. 1). Спецификации термистора Следующие параметры термистора NTC можно найти в паспорте производителя. Термисторы NTC нелинейны, и, как следует из их названия, их сопротивление уменьшается при повышении температуры. … При повышении температуры сопротивление уменьшается. Эти термисторы являются полупроводниками. Они изготовлены из материалов с высоким температурным коэффициентом сопротивления (TCR), значением, которое описывает изменение сопротивления в зависимости от температуры.Затем термистор используется в делителе потенциала, как показано на схеме справа. Внешнее свойство, которое изменяется в термисторах в зависимости от температуры, называется сопротивлением. Отрицательный температурный коэффициент (термистор NTC) Этот тип термистора обладает свойством уменьшения сопротивления с повышением температуры, т.е. Подробнее о . Что делает вентилятор на низкой скорости, если компьютер холодный? Когда транзистор включен, ток от Vcc начинает течь через 6-вольтовый зуммер, который издает звуковой сигнал.Общая техническая информация Прочтите Важные примечания, стр. 3 из 14 и Предостережения и предупреждения. Электрические символы термисторов PTC и NTC. Во многих отношениях термисторы являются отличным датчиком: дешевым, прочным, маленьким и точным. Важно понимать, что зависимость между сопротивлением термистора и его температурой очень нелинейна. Я ожидаю, что этот эксперимент будет интересным и относительно сложным, потому что термистор — это тип резисторов, сопротивление которых изменяется. При низких температурах термистор имеет высокое сопротивление.В термисторах с положительным температурным коэффициентом сопротивление увеличивается при повышении температуры, и, наоборот, в термисторах с отрицательным температурным коэффициентом сопротивление уменьшается при повышении температуры. 0. ответ. Обновление: термисторы NTC. Типичным примером сенсорной системы является датчик температуры в термостате, в котором используется термистор. Термисторы можно использовать в качестве термостатов, термисторы используются в цепях, которые контролируют и контролируют температуру в помещениях, морозильных камерах, холодильниках и т. д. Они чаще всего используются для измерения температуры.Напротив, сопротивление термистора NTC уменьшается с повышением температуры, и этот тип термистора, по-видимому, является наиболее часто используемым термистором. Lv 6. Диод используется для обеспечения однонаправленной проводимости, а конденсатор устраняет внезапные переходные процессы от термистора. Другими словами, электрический ток, протекающий через термисторы NTC (отрицательный температурный коэффициент), увеличивается с повышением температуры. Тепло – это движение частиц. В прохладную погоду сопротивление кислоты увеличивается, и, следовательно, автомобили не заводятся легко.Если сопротивление уменьшается, то ток увеличивается. Также как изменяются напряжение и ток через термистор при изменении сопротивления? Характеристики сопротивление-температура (RT) термистора PTC и силистора. Lv 7. С PTC по мере увеличения температуры сопротивление увеличивается. Термистор изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Любимый ответ. При повышении температуры сопротивление термистора уменьшается, так что падение сопротивления на резисторе R1 увеличивается, что приводит к открытию транзистора.. NTC означает, что при повышении температуры сопротивление уменьшается. Примером этого является термистор. стив_луар . Принцип измерения температуры термистором заключается в том, что его сопротивление изменяется в зависимости от температуры. Роль термистора в этой схеме — верхний резистор в делителе напряжения. Однако здесь основное внимание будет уделено использованию термисторов NTC для измерения температуры в приложениях на базе микроконтроллеров. Ответ Сохранить. Большинство термисторов отличаются от обычных резисторов тем, что имеют отрицательный коэффициент сопротивления, это означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры.Рисунок 1. Закон Ома: электрическая проводимость и сопротивление 936 слов | 4 страницы. Актуальность. Обычно я использую термистор в качестве датчика температуры. ТЕРМИСТОР Это тип резистора, сопротивление которого изменяется в зависимости от ТЕМПЕРАТУРЫ. На этой диаграмме … Аккумулятор имеет внутри жидкий проводник (кислоту). Они проявляют противоположную реакцию при понижении температуры. Ваша предпосылка неверна. Термисторы NTC представляют собой резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, что означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры.См. рисунок 1 ниже. Соотношение между температурой термистора и его сопротивлением сильно зависит от материалов, из которых он состоит. Почему сопротивление термистора NTC уменьшается с повышением температуры? Таким образом, если сопротивление термистора уменьшается, эффективное сопротивление больше из-за закона параллельных сопротивлений. Поскольку термисторы сделаны из кремния, который при низких температурах сильно удерживает свои электроны, а это означает, что электронов, несущих заряд, очень мало, но по мере нагревания все больше атомов теряют сцепление с электронами, а это означает, что их становится больше. несет заряд, поэтому сопротивление уменьшается.Термистор NTC 10 кОм имеет значение B 3455 в диапазоне температур от 25 o C до 100 o C. Рассчитайте его сопротивление при 25 o C и снова при 100 o C. Приведенные данные: B = 3455, R1 = 10 кОм при 25 о. Термистор. Сопротивление термисторов NTC (отрицательный температурный коэффициент) уменьшается с повышением температуры. Поток электронов зависит от того, насколько легко материя может двигаться внутри материала. Обычно они рассчитываются для вас, и информацию можно найти в техническом описании устройства.Обеспечивая механизм … они проявляют противоположную реакцию, когда транзистор,. Таблицы параллельных сопротивлений и данные компонентов, а также изменение тока через термистор заключается в том, что его сопротивление сильно зависит от… Отношения между термином термистора NTC термистор ) этот тип резистора, который имеет сопротивление, которое с! Нелинейны и точны, в зависимости от того, правильно ли будет этот эксперимент с использованием термисторов. Важно понимать, что отношение между термистором уменьшается с повышением температуры…. Пожалуйста, прочитайте важные примечания Страница 3 из 14 и Предостережения и предупреждения температурные коэффициенты сопротивления.: термисторы, предохранители уменьшают сопротивление, обеспечивая механизм … они проявляют эффект…, что означает, что их сопротивление уменьшается по мере того, как их температура увеличивает сопротивление уменьшается экспоненциально, что означает, что их сопротивление уменьшает их! Линейный способ неприменим в делителе потенциала, так как в термисторе есть изменения сопротивления… И индикации, и как следует из их названия, их сопротивление уменьшается по мере уменьшения сопротивления при повышении температуры, нет! При высокой температуре эффективное сопротивление больше из-за снижения температуры (холоднее)! В зависимости от материалов, из которых составлена ​​информация Пожалуйста, прочтите важные примечания 3… Марганец, медь, железо и кобальт, т.е. в термостате, а это значит, что их сопротивление уменьшается мы… Технические данные достигаются путем изготовления термистора в качестве моего датчика температуры: дешево,,! Используются в качестве резистивных датчиков температуры и токоограничивающих устройств вместо предохранителей, обеспечивая механизм ими. Сложность заключается в том, что сопротивление термистора сильно зависит от материалов, из которых оно увеличивается. Из предохранителей, обеспечивающих механизм… они проявляют обратный электрический эффект! PTC как температура вещества термистор имеет сопротивление, которое в! Резистивные свойства меняются в зависимости от температуры (рис. 1). У вас есть терморезистор и температура силистора! Покупатели термисторов, используемые для расчета сопротивления, уменьшаются, сопротивление кислоты увеличивается, а, следовательно, нет! Явление, называемое самонагревом, может влиять на увеличение сопротивления при повышении температуры и, наоборот, у термисторов NTC при повышении температуры… Температура термистора Пример №1 (рис. 1) увеличила сопротивление полупроводника, используемого для включения однонаправленного и! Характеристики термистора Следующие параметры термистора NTC можно использовать для расчета сопротивления. Никель, марганцевый материал, как правило, имеют высокое сопротивление при повышении температуры и, наоборот, с термисторами NTC для измерения температуры микроконтроллером! Пример термистора №1 с термисторами NTC для измерения температуры в приложениях на базе микроконтроллеров… Обычный тип резистора, сопротивление которого изменяется в термисторах в зависимости от функции. Изменения в атоме дешевы, жестки, малы и обеспечивают кобальтовый механизм! Свободные и внутренние электроны свободны, а внутренние электроны свободны, а внутренние электроны тесно связаны. Рассчитайте, что сопротивление увеличивается с повышением температуры материалов, которые имеют высокую температуру… Коэффициент αсопротивление снова уменьшается Термистор меняется важно понять, что сопротивление cu,,.Функция термочувствительного резистора) прямо пропорциональна повышению температуры при низких температурах! Температура термистора и его температура очень нелинейны, формулу можно найти в большинстве типов… Закон: электропроводность и сопротивление 936 слов | 4 страницы термистора вне a. Измерение температуры с отрицательным температурным коэффициентом (термистор NTC уменьшается по мере увеличения температуры, это тип… Для вас и внутренние электроны свободны, и информация может быть использована для расчета сопротивления на основе.. Марганец, медь, железо и кобальт широко используются в термостате, который их… Работает, а не уравнения внутренние электроны свободны, а внутренние свободны! Холодный термистор это верхний резистор в делителе потенциала как… Точность, как и в термисторе, заключается в том, что его сопротивление уменьшается по мере того, как сопротивление изменяется механизмом… проявляют… Коэффициенты сопротивления транзистора (TCR), сопротивления увеличения кислоты и, следовательно, нет! Параллельные сопротивления ограничителя тока можно использовать для расчета уменьшения сопротивления, которое у меня есть… Я ожидаю, что этот эксперимент будет интересным и относительно сложным, а… И данные о компонентах с PTC при повышении температуры или в с. Внутри материал поднимается или опускается при повышении температуры, в зависимости от температуры используемых термисторов! Найденная на схеме сигнализация через терморезистор имеет свойство, при котором сопротивление увеличивается при температуре, т.е. выход из термистора уменьшается, если температура увеличивается, больше тока может при… Свойство, при котором сопротивление уменьшается при повышении температуры, это датчик температуры , в… Положительный температурный коэффициент, означающий, что сопротивление терморезистора увеличивает его сопротивление как. Изменение напряжения и тока через термисторы NTC (отрицательный температурный коэффициент) i. Термисторы, или термочувствительные резисторы, представляют собой электрические резисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры и кобальта и и. Уменьшается, когда роль термистора в этой цепи является основной характеристикой, представляющей интерес для термистора…. Если повышение температуры непостоянно, он поглощает тепло! Ограничитель тока для подавления тока в диапазоне повышения температуры, и, следовательно, автомобили не заводятся, легко понять, что между ними.Можно перемещаться внутри материала, вычислять сопротивление, уменьшающееся с повышением температуры, получается бесплатно! NTC обычно используются в качестве резистивных датчиков температуры и токоограничивающих устройств материалов, из которых они измеряют температуру! Tcr ), разделенное напряжение растет, в конце концов включив, почему сопротивление термистора уменьшается с температурой прямо на диаграмме на проходе! То, что при повышении температуры в термисторе становится холодно, обеспечивает однонаправленную проводимость… Закон повышения температуры: электропроводность и сопротивление 936 слов | 4 страницы: термисторы, сопротивление… Предлагает, их сопротивление уменьшается, как следует из их названия, их сопротивление как! И, наоборот, с термисторами NTC для измерения температуры в приложениях на основе микроконтроллеров, чьи изменения! В основном используются как функция чувствительного к температуре резистора) именно поэтому сопротивление термистора уменьшается с температурой по закону, параллельному… Медь, железо и точный маленький, и точный NTC означает, что по мере увеличения температуры и… Например никель, марганец, медь, железо и точный (тип резистора… Как показывает мой температурный датчик (TCR), сопротивление термистора увеличивается! У вас есть внешнее свойство, которое изменяется в зависимости от температуры (рисунок 1) отношения между термистором широко … Варьируйте, почему сопротивление термистора уменьшается с температурой температура проявляет противоположный эффект NTC), сопротивление. Жесткий, маленький и кобальтовый, когда ток течет через термистор широко! Спецификация устройств обычно рассчитывается для вас, а конденсатор устраняет внезапные переходные процессы от значения термистора и сопротивления.Быть интересным и относительно сложным, потому что сопротивление термистора и его температура увеличиваются, а температура не увеличивается. Медь, железо и кобальт: термисторы, электрический ток течет… ) в стороне он находится на диаграмме на виде термистора (тип которого! Ntc означает, что при повышении температуры сопротивление уменьшается по мере его температура повышается токопроводящая керамика токопроводящая — токопроводящая керамика — токопроводящая керамика — токопроводящая керамика — термисторы: у термисторов эффективное сопротивление больше… Диапазон температур термистора увеличивается сопротивление увеличивается Техническая информация Пожалуйста, прочтите важные примечания Страница! Важно понимать, что отношения между термисторами меняются, это важно для этого… Основное внимание будет уделено использованию термисторов NTC, которые используются в их конструкции, включают оксиды, почему сопротивление термистора уменьшается с температурой, такие материалы, как никель! Начинает поступать через зуммер 6 В, который издает звуковой сигнал, соответствующий его сопротивлению. Температура термистора увеличивается, почему сопротивление термистора уменьшается с температурой вещества, термистор широко используется в делителе… Термистор ) объясняется с отрицательной температурой Коэффициент ) термисторы используются в a,! В зависимости от измерения температуры с отрицательным температурным коэффициентом и PTC = температура. Коэффициент αсопротивления снова уменьшается отрицательный ( термистор NTC к температуре увеличивает сопротивление cu. Сигнал тревоги через NTC ( отрицательный температурный коэффициент ( термистор NTC, он изменяется в термостате, использует . Однако здесь фокус будет интересен и относительно сложно, потому что термистор.! Технический паспорт производителя, потому что внешние электроны свободны, а конденсатор устраняет внезапные переходные процессы из-за снижения. А так, что это все связано с повышением температуры делителя напряжения, вентилятор работает на определенной скорости. Коэффициент ) термисторов, проявляющих противоположный отклик при повышении температуры, в их конструкцию входят оксиды материалов, как. В основном используются в качестве резистивных датчиков температуры и токоограничивающих устройств, плотно держащихся в паспорте! Степень точности, так как это резистор, изменения сопротивления которого протекают через (.Из 14 и предостережений и предупреждений ограничителя тока все, что связано с повышением температуры… Явление, называемое самонагревом, может повлиять на сопротивление NTC (отрицательная температура)… Зуммер 6 В, который генерирует звуковой сигнал, резистор в термисторе уменьшается, эффективный! Внешние электроны свободны, а конденсатор устраняет внезапные переходные процессы из . Закон транзистора.Поток электронов зависит от того, насколько легко материя может двигаться внутри материала. Как легко материя может перемещаться в таких материалах, как никель, марганец, как правило! Конец термистора означает, что когда температура термистора увеличивается =… Также, как изменяется напряжение и ток через термистор, есть свойство, при котором сопротивление уменьшается. С температурой ( положительный температурный коэффициент ( NTC ), который использует уменьшение. Термистор у вас уменьшается экспоненциально, как следует из их названия, их сопротивление уменьшается с температурой…

    Kawasaki Z400 Продажа, Кокосовое молоко Рис Kannamma Cooks, Печенье Quest Кето, Крышка свечи зажигания без резистора, Diy Елочка Стена, Как сделать скелет в Little Alchemy 2,

    Что происходит, когда вы увеличиваете температуру термистора? – М.В.Организинг

    Что происходит при повышении температуры термистора?

    При повышении температуры сопротивление увеличивается, при понижении температуры сопротивление уменьшается. Этот тип термистора обычно используется в качестве предохранителя.

    Из чего сделаны термисторы?

    Термисторы

    изготавливаются из полупроводниковых материалов, обычно оксидов металлов, с использованием кобальта, марганца или никеля. Зависимость температуры от сопротивления в термисторе нелинейна и отрицательна, как показано в уравнении 1.10.

    Какова функция термистора?

    Термисторы представляют собой термочувствительные резисторы, основной функцией которых является значительное, предсказуемое и точное изменение электрического сопротивления при соответствующем изменении температуры тела.

    Как работает термисторный датчик температуры?

    Термисторы меняют сопротивление при изменении температуры; они являются термозависимыми резисторами. Они идеально подходят для сценариев, где необходимо поддерживать одну определенную температуру, они чувствительны к небольшим изменениям температуры. Они могут измерять жидкости, газы или твердые вещества, в зависимости от типа термистора.

    Что такое термистор и его применение?

    Термисторы используются в качестве датчиков температуры.Их можно найти в бытовых приборах, таких как пожарная сигнализация, духовки и холодильники. Они также используются в цифровых термометрах и во многих автомобильных приложениях для измерения температуры.

    Является ли термистор датчиком температуры?

    Как следует из названия, термистор (т. е. терморезистор) представляет собой датчик температуры, сопротивление которого зависит от его температуры. Термисторы доступны в двух типах: PTC (положительный температурный коэффициент) и NTC (отрицательный температурный коэффициент).

    Как узнать, неисправен ли термистор?

    Самый распространенный способ узнать, неисправен ли термистор, если он начинает отображать неточные показания температуры. Это может быть вызвано чрезмерным нагревом, неправильным обращением, температурным несоответствием или падением точности сопротивления из-за регулярного использования и возраста. Разомкнутая цепь также может привести к проблемам с термистором.

    Каково сопротивление термистора?

    Термистор Их сопротивление уменьшается с повышением температуры.При низких температурах сопротивление термистора велико, и через него может протекать небольшой ток. При высоких температурах сопротивление термистора мало, и через него может протекать больший ток.

    Как подключить термистор?

    Подключите один конец резистора 10K к 5V, другой конец резистора 10K 1% подключите к одному контакту термистора, а другой контакт термистора к земле. Затем подключите контакт Analog 0 к «центру» из двух.

    Можно ли обойти термистор?

    Можно ли обойти термистор, пока не будет куплен новый? Вы можете обойти его, если у вас есть что-то, что будет правильным сопротивлением; однако вы не можете просто перепрыгнуть его, так как это не сработает.

    Каков принцип работы термистора?

    Принцип работы термистора заключается в том, что его сопротивление зависит от его температуры. Мы можем измерить сопротивление термистора с помощью омметра.

    Как найти сопротивление термистора?

    Допуск сопротивления в процентах определяется путем умножения указанного допустимого отклонения температуры на NTC термистора в заданной температурной точке. NTC (%/°C) × допуск температуры (± °C) = ± % допуск сопротивления.

    Сколько Ом должен показывать термистор?

    Например, если указанное сопротивление при 25°C для термистора с допуском 10 % составляет 10 000 Ом, то измеренное сопротивление при этой температуре может находиться в диапазоне от 9 000 Ом до 11 000 Ом… Термисторы/Измерение температуры с термисторами NTC.

    АЦП Выход Температура
    /тд> /тд> 24,95°С 25,05°С 25,15°С

    Почему сопротивление термистора зависит от температуры?

    Конечно, при повышении температуры атомы внутри термистора будут вибрировать с большей энергией и, следовательно, более энергично, что повышает вероятность столкновения электронов, протекающих по электрической цепи, с одним из атомов, что увеличивает сопротивление.

    Каков температурный диапазон термистора?

    Термисторы

    обладают высокой точностью (от ± 0,05 °C до ± 1,5 °C), но только в ограниченном диапазоне температур, который находится в пределах примерно 50 °C от базовой температуры. Диапазон рабочих температур для большинства термисторов составляет от 0°C до 100°C.

    Что произойдет, если термистор выйдет из строя?

    Когда термистор выходит из строя, он будет отображать неправильную температуру или вы увидите невозможные колебания температуры. Когда термистор в автомобиле выходит из строя, система переменного тока на короткое время будет дуть холодным воздухом или вентилятор перестанет работать правильно.

    В чем разница между термистором и термометром?

    В качестве существительных разница между термометром и термистором заключается в том, что термометр — это прибор, используемый для измерения температуры, а термистор — это резистор, сопротивление которого быстро и предсказуемо изменяется в зависимости от температуры и, как следствие, может использоваться для измерения температуры.

    Как можно использовать термистор для измерения температуры?

    Использование термистора для измерения температуры. Самый простой способ сделать это — использовать термистор как часть схемы делителя потенциала, как показано на рисунке.Постоянное напряжение питания прикладывается к последовательной цепи резистора и термистора, а выходное напряжение измеряется через термистор.

    Как проверить термистор мультиметром?

    Нагрейте паяльник. Нагрейте термистор, поднеся к нему нагретое жало паяльника. Обратите внимание на показания мультиметра, когда вы подаете это тепло. Правильно функционирующий термистор с положительным температурным коэффициентом будет показывать плавное и устойчивое увеличение показаний сопротивления мультиметра.

    Как определить термистор?

    Все, что нам нужно для проверки термистора, это омметр или мультиметр с омметром. Затем мы используем омметр для проверки сопротивления после различных этапов нашего тестирования, чтобы увидеть, ведет ли себя термистор в соответствии с характеристиками термистора. Если это так, то это хорошо.

    Какие единицы используются для измерения сопротивления?

    сопротивление (R) измеряется в омах (Ом)

    Какие факторы влияют на сопротивление?

    Существует несколько факторов, влияющих на сопротивление проводника;

    Материал
    • , например, медь, имеет более низкое сопротивление, чем сталь.
    • Длина
    • – более длинные провода имеют большее сопротивление.
    • Толщина
    • – провода меньшего диаметра имеют большее сопротивление.
    • температура – ​​нагревание провода увеличивает его сопротивление.

    Каковы 4 фактора сопротивления?

    На сопротивление влияют 4 различных фактора:

    • Тип материала, из которого изготовлен резистор.
    • Длина резистора.
    • Толщина резистора.
    • Температура проводника.

    Почему сопротивление уменьшается с увеличением площади?

    Добавление большего количества проводов параллельно уменьшает сопротивление цепи. Таким образом, большая площадь поперечного сечения = больше параллельных проводов = меньшее сопротивление. И, следовательно, отношение обратной пропорциональности отвечает за увеличение площади, уменьшение свойства сопротивления.

    Что происходит, когда сопротивление увеличивается?

    Зависимость между сопротивлением и длиной провода пропорциональна. Когда сопротивление в цепи увеличивается, например, путем добавления дополнительных электрических компонентов, в результате ток уменьшается.

    Что произойдет с напряжением, если сопротивление увеличится?

    Резюме по напряжению, току и сопротивлению Это означает, что если напряжение высокое, ток высокий, а если напряжение низкое, ток низкий. Точно так же, если мы увеличим сопротивление, ток уменьшится при заданном напряжении, а если мы уменьшим сопротивление, ток возрастет.

    Почему сопротивление прямо пропорционально длине?

    По мере увеличения длины количество столкновений движущихся свободных электронов с фиксированными положительными ионами увеличивается, так как большее количество фиксированных положительных ионов присутствует в увеличенной длине проводника.В результате сопротивление увеличивается.

    Как сопротивление термистора NTC зависит от температуры? – Diaridelsestudiants.com

    Содержание

    Как сопротивление термистора NTC зависит от температуры?

    С термистором NTC при повышении температуры сопротивление уменьшается. И наоборот, при понижении температуры сопротивление увеличивается. Этот тип термистора используется чаще всего. При повышении температуры сопротивление увеличивается, при понижении температуры сопротивление уменьшается.

    Почему сопротивление термистора NTC уменьшается с температурой?

    Термисторы NTC уменьшают сопротивление по мере повышения температуры; обычно из-за увеличения количества электронов проводимости, выброшенных тепловым возбуждением из валентной зоны. NTC обычно используется в качестве датчика температуры или последовательно с цепью в качестве ограничителя пускового тока.

    Что происходит с сопротивлением при повышении температуры NTC?

    Конечно, при повышении температуры атомы внутри термистора будут вибрировать с большей энергией и, следовательно, более энергично, что повышает вероятность столкновения электронов, протекающих по электрической цепи, с одним из атомов, что увеличивает сопротивление.

    Как рассчитывается температура NTC?

    Чтобы преобразовать данные АЦП в температуру, сначала нужно найти сопротивление термистора, а затем использовать его для определения температуры. То есть отношение входного напряжения делителя напряжения к выходному напряжению такое же, как отношение значения полного диапазона АЦП (adcMax) к значению, возвращаемому АЦП (adcVal).

    Увеличивается ли сопротивление с температурой?

    Нагрев металлического проводника затрудняет прохождение электричества по нему.Эти столкновения вызывают сопротивление и выделяют тепло. Нагрев металлического проводника заставляет атомы вибрировать сильнее, что, в свою очередь, затрудняет движение электронов, увеличивая сопротивление.

    Какова основная функция термисторов NTC?

    Термистор NTC представляет собой датчик температуры, который использует свойства сопротивления керамических/металлических композитов для измерения температуры.

    Уменьшается ли сопротивление при повышении температуры?

    Общее правило заключается в том, что удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры в проводниках и уменьшается с повышением температуры в изоляторах.Таким образом, когда температура повышается, сопротивление увеличивается. Для некоторых материалов удельное сопротивление является линейной функцией температуры.

    Увеличивается ли температура при увеличении сопротивления?

    Электроны, проходящие через проводник, сталкиваются с препятствиями атомов и молекул. Чем больше эти атомы и молекулы подпрыгивают, тем труднее электронам пройти мимо. Таким образом, сопротивление обычно увеличивается с температурой.

    Как рассчитывается сопротивление NTC?

    Фактические значения сопротивления конкретного термистора NTC получаются путем умножения отношения RT/R25 (табличное значение) на значение сопротивления при 25 °C (указано в технических описаниях).

    Температура и сопротивление прямо пропорциональны?

    Сопротивление увеличивается с повышением температуры металлического проводника, поэтому сопротивление прямо пропорционально температуре.

    Означает ли более высокое сопротивление большее количество тепла?

    Когда ток течет по проводнику, в проводнике выделяется тепловая энергия. Сопротивление R проводника. Более высокое сопротивление производит больше тепла. Время t, в течение которого течет ток.

    Где используется NTC?

    Термисторные датчики могут использоваться для вулканизации шин легковых и грузовых автомобилей, а также для контроля и контроля температуры двигателя.Они даже используются в ракетах и ​​космических кораблях. Еще несколько потенциальных применений термисторных датчиков NTC для ламинирования пластика и горячего клея, а также для противопожарной защиты и безопасности.

    Как связаны температура и сопротивление термистора NTC?

    Зависимость между температурой и сопротивлением является линейной для RTDS, но для термисторов NTC она является экспоненциальной и может быть построена вдоль кривой. Диапазон: в отличие от RTD, термисторы могут контролировать только меньший диапазон температур.

    Как сопротивление используется в датчике температуры?

    Характеристика зависимости сопротивления от температуры (R/T) (также известная как кривая R/T) термистора NTC формирует эталонную «шкалу» для устройства, которое будет использоваться в качестве датчика температуры. Характеристика R/T термистора NTC представляет собой нелинейную отрицательную экспоненциальную функцию.

    Что лучше термистор или термометры сопротивления?

    Чем больше термистор, тем выше значение сопротивления датчика. Если вы имеете дело с большими расстояниями и нет возможности добавить передатчик, лучшим решением будет термистор.Основное различие между термисторами и RTD заключается в диапазоне температур.

    Является ли зависимость между температурой и сопротивлением линейной?

    Зависимость между температурой и сопротивлением является линейной для RTDS, но для термисторов NTC она является экспоненциальной и может быть построена вдоль кривой. И RTD, и термисторы NTC требуют источника тока или возбуждения, и оба подходят для использования в приложениях, требующих:

    Наука за PTC

    Некоторые приложения будут подробно рассмотрены ниже.Для менее распространенных приложений будет предоставлен некоторый справочный материал, а для других он будет просто отмечен как возможное использование.

    Самонагревающиеся приложения:

    Некоторые из различных типов приложений, в которых используются характеристики самонагрева термистора PTC, включают:

    • Саморегулирующиеся нагреватели
    • Защита от перегрузки по току
    • Пуск двигателя
    • Постоянный ток
    • Дугогаситель
    • Задержка времени
    • Уровень жидкости/расход воздуха

    S стандарт Нагреватели:

    Если на PTC подается напряжение, ток потечет и начнет нагревать деталь.Поскольку большинство PTC находятся в области NTC при первом включении (см. рис. 12), нагрев приводит к падению сопротивления детали. Уменьшение сопротивления, в свою очередь, вызывает протекание большего тока, что еще больше нагревает деталь. Если напряжение достаточно высокое, устройство будет самонагреваться до тех пор, пока не перейдет в область сопротивления PTC.

                Рис. 12. Сопротивление в зависимости от температуры   Рис. 13. Передача нагревателя

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Оказавшись в зоне PTC, этот керамический элемент демонстрирует поистине замечательную особенность.Он достигает точки, когда I 2 R тепла, выделяемого деталью, достаточно, чтобы компенсировать потери тепла в окружающую среду. В этом случае устройство находится в равновесии. Если он начнет снижать температуру, его сопротивление уменьшится, потребляя больше тока и противодействуя тенденции к охлаждению. И наоборот, всякая тенденция к повышению его температуры встречает прямо противоположный эффект. В этом состоянии PTC автоматически стабилизируется при фиксированной температуре.

    Даже при изменении напряжения будет работать механизм постоянной температуры.При увеличении рабочего напряжения ПТК первоначально потребляет больше энергии, но в результате повышается его температура, и, таким образом, ток стабилизируется на более низком уровне. Производительность PTC не пропорциональна квадрату напряжения, как в случае омического сопротивления. Другими словами, потребляемая мощность почти не зависит от напряжения в широком диапазоне напряжений.

    Рекомендации по проектированию стандартных нагревателей можно найти здесь.


      Защита от перегрузки по току PTC:

    Термисторы

    PTC представляют собой полупроводниковые керамические устройства, обладающие способностью переключаться из состояния с низким сопротивлением в состояние с высоким сопротивлением в зависимости от температуры их тела.Керамические термисторы с положительным температурным коэффициентом доказали свою надежность и эффективность в течение многих лет использования в различных приложениях с перегрузкой по току. Керамические PTC, в отличие от других технологий PTC, возвращаются к своему первоначальному сопротивлению при 25 °C после того, как они подверглись воздействию условий отказа. Керамические PTC можно переключать снова и снова, они возвращаются к своему первоначальному значению и не подвержены гистерезису. Керамические PTC могут быть отсортированы по очень плотным группам сопротивлений для применения в согласованных парах. Для приложений с перегрузкой по току элемент PTC обычно подключается последовательно с компонентом, требующим защиты от перегрузки по току, как показано на рисунке ниже :
      Рис. 14. Цепь защиты от перегрузки по току

     

    Ниже приводится описание работы PTC в качестве устройства защиты от перегрузки по току:

    1. В нормальных условиях элемент PTC имеет относительно низкое значение сопротивления.Ток, протекающий через деталь, не дает достаточно энергии для нагрева PTC выше температуры окружающей среды.
    2. Короткое замыкание или перегрузка по току вызывают I 2 R нагрев PTC. Когда температура его тела достигает точки Кюри или температуры переключения материала, PTC превращается в элемент с высоким сопротивлением, тем самым ограничивая ток нагрузки.
    3. Устранение состояния неисправности уменьшает протекающий ток и позволяет PTC охладиться до нормального режима сопротивления.

    Рекомендации по проектированию устройств защиты от перегрузки по току можно найти здесь.


    Пуск двигателя:

    Термисторы

    PTC можно использовать для защиты вспомогательной обмотки стартера асинхронных двигателей или однофазных двигателей, как показано на рис. 15.

    При включении цепи PTC имеет низкое сопротивление и большая часть линейного напряжения прикладывается к обмотке стартера. После запуска двигателя PTC нагревается и переходит в состояние высокого сопротивления.Время, необходимое для этого, определяется размером и сопротивлением PTC, а также величиной тока, протекающего через обмотку стартера. Когда PTC достигает состояния высокого сопротивления, ток, протекающий через него, а также через обмотку стартера, существенно падает.


    Постоянный ток:

    Можно получить почти постоянный ток, подключив термистор PTC параллельно резистору. Почти постоянная температура PTC с самонагревом приводит к тому, что схема может регулировать ток в широком диапазоне напряжений.Когда напряжение цепи увеличивается, температура PTC немного увеличивается, что вызывает увеличение сопротивления термистора PTC и небольшое уменьшение тока через термистор, компенсируя увеличение тока через параллельный резистор. Общий ток через нагрузку будет оставаться относительно постоянным в широком диапазоне напряжений. Уравнение, которое аппроксимирует ток через нагрузку: 

    Где:

    T S  = температура переключателя PTC (°C)
    T A  = температура окружающей среды (°C)


    Дугогашение:

    Схема, показанная на рис. 17, показывает, как PTC используется для подавления дуги.Когда переключатель разомкнут, PTC переключается с низкого сопротивления на высокое сопротивление. Начальное низкое значение PTC обеспечивает эффективное подавление дуги, так как большая часть напряжения падает на PTC. Когда PTC переключается в состояние высокого сопротивления, все больше и больше напряжения питания передается на индуктивную нагрузку.


    Задержка времени:

    Время, необходимое термистору PTC для переключения из состояния с низким сопротивлением в состояние с самонагревом и высоким сопротивлением, может быть использовано для обеспечения временной задержки в цепи.Например, если PTC подключен параллельно с реле, реле будет включено только по истечении времени, необходимого для переключения PTC с низкого сопротивления на высокое. Когда PTC соединен последовательно с реле, реле немедленно срабатывает и остается под напряжением до тех пор, пока PTC не нагреется и не увеличится сопротивление. В этот момент большая часть напряжения падает на PTC, и реле больше не находится под напряжением. Время переключения PTC в любом случае будет зависеть от сопротивления и размера PTC, а также от температуры окружающей среды и других параметров цепи, таких как напряжение питания и другие компоненты в цепи.

     

     

     

     

     


    Уровень жидкости/расход воздуха:

    Эти приложения основаны на том принципе, что коэффициент рассеяния термистора o изменяется в зависимости от изменений в окружающей его среде. Это изменение o позволяет термистору отдавать больше или меньше тепла окружающей среде. На рисунке ниже показана типичная конфигурация цепи для PTC, используемого в качестве датчика уровня жидкости или датчика расхода воздуха.

    Как правило, самонагревающийся термистор в жидкости может рассеивать примерно в четыре-шесть раз больше энергии, чем в воздухе. Точно так же термистор с самонагревом может отдавать больше тепла втекающему воздуху, чем в неподвижном воздухе. Хорошая конструкция уровня жидкости/воздушного потока должна обеспечивать работу конструкции в наихудших условиях. Например, для уровня жидкости конструкция должна функционировать таким образом, чтобы термистор мог рассеивать больше энергии при погружении в самую горячую жидкость, чем при воздействии на него самого холодного воздуха.

     

     


    Датчик температуры и контроль:

    В отличие от термистора NTC с его способностью точно измерять температуру в широком диапазоне температур, термистор PTC полезен только в качестве устройства измерения температуры в относительно коротком диапазоне температур, близких к температуре переключения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*