Назначение терморезистора: Терморезистор (термистор)- что такое и где применяется, параметры и конструкция

Все про терморезисторы, назначение, виды, устройство, принцип действия

Автор kartanxc_proelek На чтение 16 мин Просмотров 5 Опубликовано 19.01.2023

Содержание

1. Что такое терморезистор, общие положения
2. Где используется (сфера применения)
3. Основные характеристики
4. Условно-графическое обозначение
5. Устройство и виды
6. Типы по принципу действия
7. Классификация по температурному срабатыванию
8. По виду нагрева
9. Главные параметры терморезисторов
10. Базовые характеристики терморезисторов
11. Общий принцип действия
12. Область применения
13. Термодатчик воздуха
14. Автомобильный термодатчик
15. Датчик пожара
16. Термистор как регулятор пускового тока
17. Алмаз и родственные материалы – особые терморезисторы
18. NTC
19. PTC
20. Как проверить с помощью мультиметра
21. Как подключить
22. Где находится на схеме
23. SMD и встроенные терморезисторы

Что такое терморезистор, общие положения

Термистор — это полупроводниковый элемент с изменяющимися свойствами (по сопротивлению) в зависимости от температуры. Продукт был изобретен в 1930 году, а его создателем считается известный ученый Сэмюэл Рубен.

С момента своего появления термистор получил широкое распространение в радиоэлектронике и успешно применяется во многих смежных областях.

Деталь изготовлена ​​из материалов с высоким температурным коэффициентом (TC). В его основе лежат специальные полупроводники, превосходящие по свойствам самые чистые металлы и их сплавы.

При получении основного резистивного элемента используют оксиды некоторых металлов, галогениды и халькогениды. Для производства используются медь, никель, марганец, кобальт, германий, кремний и другие вещества.

В процессе производства полупроводник будет иметь другую форму. В продаже можно найти термисторы в виде тонких трубок, больших дисков, тонких пластин или небольших круглых элементов. Некоторые детали имеют размеры в несколько микрон.

Основными типами терморезисторов являются термисторы и позиторы (с отрицательным и положительным ТКС (температурным коэффициентом сопротивления) соответственно). У термисторов с ростом температуры сопротивление уменьшается, а позиторы, наоборот, увеличиваются.

Где используется (сфера применения)

Термисторы активно используются в различных областях, тесно связанных с электроникой. Особое значение они имеют при осуществлении процессов, зависящих от правильной установки температурного режима.

Такой подход актуален для вычислительной техники, устройств передачи информации, высокоточного промышленного оборудования и т.д.

Распространенным способом использования термисторов является ограничение токов, возникающих при запуске устройств.

При подаче напряжения на блок питания конденсатор быстро набирает емкость, что приводит к протеканию повышенного тока. Если этот параметр не ограничивать, высок риск повреждения (поломки) диодного моста.

Для защиты дорогого узла используется терморезистор — элемент, ограничивающий ток при резком нагреве. После нормализации режима температура падает до безопасного уровня и сопротивление термистора возвращается к исходному уровню.

Основные характеристики

Важнейшей характеристикой любого термистора является его температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Он показывает, насколько изменится сопротивление при нагревании или охлаждении на 1 градус Кельвина.

Хотя изменение температуры, выраженное в градусах Кельвина, равно изменению в градусах Цельсия, в свойствах термического сопротивления все же используется Кельвин. Это связано с широким использованием в расчетах уравнения Стейнхарта-Харта, и оно включает температуру в К.

TCR является отрицательным для термисторов NTC и положительным для термисторов PTC.

Еще одной важной характеристикой является номинальное сопротивление. Это значение сопротивления при 25°C. Зная эти параметры, легко определить применимость термического сопротивления для той или иной цепи.

Такие свойства, как номинальное и максимальное рабочее напряжение, также важны для использования термисторов. Первый параметр определяет напряжение, при котором элемент может работать длительное время, а второй — напряжение, выше которого работоспособность термического сопротивления не гарантируется.

Для позиторов важным параметром является эталонная температура — точка на графике зависимости сопротивления от нагрева, где происходит изменение характеристики. Он определяет рабочий диапазон резистора PTC.

При выборе термистора обратите внимание на диапазон температур. Вне диапазона, указанного производителем, его характеристика не нормируется (это может привести к ошибкам в работе оборудования) или там вообще термистор выходит из строя.

Условно-графическое обозначение

На схемах УГО термистора может незначительно отклоняться, но основным признаком термического сопротивления является символ t рядом с прямоугольником, обозначающим сопротивление. Без этого обозначения невозможно определить, от чего зависит сопротивление — например, варисторы (сопротивление определяется приложенным напряжением) и другие элементы имеют аналогичные УГО.

Иногда для УГО используют дополнительное обозначение, определяющее категорию термистора:

• NTC для элементов NTC;
• PTC для термисторов.

Это свойство иногда указывается стрелками:

• выпрямитель для PTC;
• многоходовой для NTC.

Буквенное обозначение может быть разным — Р, РК, ТХ и т.д.

Устройство и виды

Термистор представляет собой полупроводниковый элемент, который в зависимости от типа изменяет сопротивление при повышении/понижении температуры. На сегодняшний день существует два вида продукции:

1. Термисторы — это детали с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Их особенностью является падение сопротивления при повышении температуры.
2. Термисторы — это элементы, которые имеют «плюсовой» температурный коэффициент (PTC). В отличие от предыдущего вида, с увеличением Т устойчивость, наоборот, возрастает.

В зависимости от типа полупроводника в его производстве используются разные элементы. Как уже упоминалось, при изготовлении резистивных элементов используются оксиды, халькогениды и галогениды различных металлов, и конструкция может варьироваться в зависимости от предполагаемого использования.

Типы по принципу действия

Термисторы различаются по принципу действия. Есть два типа:

1. КОНСУЛЬТИРУЙТЕСЬ. В эту категорию входят термопары, датчики температуры, наполненные термометры и термометры биметаллического типа.
2. БЕСКОНТАКТНЫЙ. К этой группе относятся термисторы, построенные по инфракрасному принципу действия. Их активно используют в оборонной сфере, благодаря способности обнаруживать тепловое излучение инфракрасных и оптических лучей (выделяемых газами и жидкостями).

Классификация по температурному срабатыванию

Термисторы различаются по температуре, на которую они реагируют при срабатывании. В данной товарной позиции выделяются следующие типы деталей:

1. НИЗКАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Такие элементы работают при температуре ниже 170 Кельвинов (минус 1020С). 1 Кельвин = минус 272,150С.
2. СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА. Здесь рабочий диапазон выше и лежит между 170 и 510 Кельвинами.
3. ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Термисторы этого класса работают при температурах от 570 Кельвинов.
4. ОТДЕЛЬНЫЙ КЛАСС. Также будет выделяться отдельная группа высокотемпературных терморезисторов, работающих в диапазоне от 900 до 1300 К.

Независимо от типа (позисторы, термисторы) термисторы могут работать в различных температурных режимах и условиях окружающей среды. При эксплуатации в условиях частых перепадов температур исходные параметры детали могут измениться.

Речь идет о двух параметрах — сопротивлении детали при комнатной температуре и коэффициенте сопротивления.

По виду нагрева

По способу нагрева термисторы делятся на два типа:

1. ПРЯМОЕ ОТОПЛЕНИЕ. Он заключается в изменении температуры детали под воздействием окружающего воздуха или тока, протекающего через деталь. Приборы с прямым нагревом чаще всего используются для решения двух задач – изменить температуру или восстановить нормальную работу. Такие термисторы используются в термометрах, зарядных устройствах, термостатах и ​​других устройствах.
2. НЕПРЯМОЙ НАГРЕВ. В отличие от предыдущего типа, здесь нагрев происходит за счет элементов, находящихся в непосредственной близости от резистора.
   Узлы никак не связаны. При таком подходе сопротивление полупроводника определяется изменением тока, проходящего через соседние элементы. Термисторы, работающие по косвенному принципу, нашли применение в мультиметрах (комбинированных приборах).

Главные параметры терморезисторов

При выборе детали важно ориентироваться на ее эксплуатационные характеристики и характеристики, которые варьируются в зависимости от типа, производителя, исходного материала и других показателей.

При выборе товара необходимо выяснить основные параметры и выяснить, подходят они для решения поставленной задачи или нет.

Параметры термистора:

1. РАЗМЕРЫ. При покупке убедитесь, что деталь подходит по размеру и помещается на плате (в схеме).
2. СОПРОТИВЛЕНИЕ RT и RT. Параметры измеряются в Омах и указываются по отношению к текущей температуре в градусах Цельсия или Кельвина. Если деталь предназначена для работы при температурах от -100 до +200 градусов Цельсия, температурный режим для окружающей среды принимается на уровне 20-25 градусов Цельсия.
3. ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ Τ (СЕК). Параметр отражает тепловую инерцию. В расчете учтено время, необходимое для изменения температуры термического сопротивления на 63 % от разницы t между деталью и окружающим воздухом. В большинстве случаев этот параметр принимается равным 100 градусам Цельсия.
4. ТКС (в % на градус Цельсия). Как правило, этот показатель назначают для той же температуры t, что и хладостойкость. В такой ситуации в обозначении используются другие цифры — у
5. Мощность рассеяния Pmax (предельно допустимый параметр), Вт. По этому показателю можно судить о пределе, до которого в полупроводнике не происходят необратимые изменения (параметры остаются прежними). При этом исключается температура, превышающая tmax при достижении Pmax.
6. Температура tmax — максимально допустимый параметр, при котором свойства термистора остаются неизменными в течение длительного времени (на уровне, указанном изготовителем).
7. Коэффициент энергетической чувствительности (измеряется в Вт/процентах*R). Обозначение — G. Показатель отражает усилие, которое необходимо распределить на детали, чтобы уменьшить параметр R на один процент.
8. Коэффициент рассеяния (измеряется в ваттах на градус Цельсия). Обозначается символом Н. Параметр отражает мощность, рассеиваемую тепловым сопротивлением при разнице температурных условий детали и окружающего воздуха на один градус.

Рассмотренные выше коэффициенты (G и H) зависят от характеристик используемого полупроводника и характеристик теплообмена между продуктом и окружающей средой. Параметры связаны между собой специальной формулой — G=H/100a.

1. Теплоемкость (измеряется в джоулях на градус Цельсия). Символ C. Индикатор отражает количество тепла (энергии), необходимое для нагрева термистора на один градус.

Некоторые оцениваемые параметры связаны друг с другом. В частности, постоянная времени τ равна отношению теплоемкости к коэффициенту рассеяния.

При покупке позитрона, помимо вышеперечисленных параметров, необходимо учитывать диапазон положительной термостойкости и разнообразие изменения R в положительном секторе ТКО.

Базовые характеристики терморезисторов

При оценке термисторов необходимо учитывать и анализировать их характеристики:

1. Вольт-амперная характеристика представляет собой кривую на графике, показывающую зависимость напряжения на образце от тока, проходящего через терморезистор. График построен с учетом теплового равновесия с окружающей природой. Для позисторов и термисторов графики разные.
2. Температурная характеристика. При построении графика снимается зависимость сопротивления от температуры в том или ином режиме. По оси R параметр задается по десятикратному принципу (10X), а по оси времени пропускается участок в диапазоне от нуля до 223 Кельвинов.
3. Тепловая характеристика. С помощью графика можно увидеть параметры терморезисторов, работающих по косвенному принципу. Другими словами, кривая отражает зависимость сопротивления части подводимого к ней тока. При указании графика сопротивление масштабируется относительно 10X.

Общий принцип действия

Термисторы делаются максимально чувствительными к изменениям температуры, ведь они работают по такому принципу. В отсутствие тепла атомы, из которых состоит деталь, располагаются в правильном порядке и образуют длинные ряды.

При нагревании количество активных носителей заряда увеличивается. Чем больше таких единиц, тем выше электропроводность материала.

При изучении зависимости сопротивления от температуры можно увидеть характеристику нелинейного типа. При этом наилучшие свойства термистор показывает в диапазоне от -90 до +130 градусов.

Важно учитывать, что принцип работы таких деталей основан на соотношении температурного режима и металлов в составе детали.

Сам терморезистор изготовлен с использованием полупроводниковых соединений (оксидов, марганца, меди, никеля, силикатов, железа и др.). Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение температуры.

Генерируемое электрическое поле толкает электрон, который движется, пока не столкнется с атомом. По этой причине движение электрона замедляется.

С повышением температуры атомы движутся более активно. В таких обстоятельствах исходное действие будет быстрее сталкиваться с другим элементом. Результат – дополнительное сопротивление.

После снижения рабочей температуры электроны «попадают» на нижние валентные уровни и переходят в невозбужденное состояние. Другими словами, они меньше двигаются и не создают такого большого сопротивления.

С повышением температуры увеличивается и показатель R. Но здесь необходимо учитывать тип термистора, так как принцип повышения и увеличения сопротивления зависит от изменения температурного режима.

Область применения

Применение приборов зависит от стоимости и точности измерений. Более дорогие позиторы используются в сложных производствах, а также в качестве предохранителей. Например, они подключены к исполнительному реле; в случае нагрева цепь отключается. Термисторы намного дешевле, а значит, их можно много использовать в быту.

Термодатчик воздуха

При правильной калибровке резистор NTC можно использовать для проверки нагрева окружающего воздуха. При этом точность измерения, как на производстве, не требуется – достаточно регулировки с шагом в 1 градус Цельсия.

Читайте также: Что такое люмены в светодиодных лампах

Автомобильный термодатчик

Популярный метод нанесения – защита двигателя автомобиля от перегрева. ТП подключен к реле, отключающему двигатель при угрозе перегрева. Обладая достаточными знаниями, можно подключить устройство к бортовому компьютеру для вывода температуры на экран.

Датчик пожара

Из терморезистора и биметаллических элементов пускателя можно создать конструкцию, аналогичную пожарной сигнализации. Для этого подходят одинарные ТР. Датчик также может сработать, если необходимо исключить реакции на дым, например сигаретный дым.

Термистор как регулятор пускового тока

Есть ряд приборов, которые при запуске подвержены чрезмерному току: лампы, двигатели и трансформаторы. Для их ограничения в схему встроен термистор. Вместо резких скачков ток подстраивается под нагрузку, так как термистор нагревается и сопротивление уменьшается.

Алмаз и родственные материалы – особые терморезисторы

На рынке термисторов существует особый класс устройств – на основе монокристаллов алмаза, композитов и углеродных пленок. Они обладают рядом преимуществ одновременно:

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

Такие устройства имеют специальную маркировку – ТРА. Выпускаются без футляра или в стеклянном футляре.

NTC

Термисторы NTC являются продуктами с отрицательным температурным коэффициентом. Их отличительной особенностью является повышенная чувствительность, высокий температурный коэффициент (на один-два порядка выше, чем у металлических), малые габариты и широкий температурный диапазон.

Полупроводники NTC просты в использовании, стабильны в работе и способны выдерживать большие перегрузки.

Особенность НТК в том, что их сопротивление увеличивается с понижением температуры. Наоборот, если t уменьшается, увеличивается R. При изготовлении таких деталей используются полупроводники.

Принцип работы прост. С повышением температуры число носителей заряда резко возрастает, и электроны направляются в зону проводимости. При изготовлении деталей помимо полупроводников могут использоваться и переходные металлы.

При анализе NTC нужно учитывать коэффициент бета. Это важно, если продукт используется для измерения температуры, усреднения графика и вычислений микроконтроллера.

Как правило, термисторы NTC используются в диапазоне температур от 25 до 200 градусов. Поэтому их можно использовать для измерений в заданных пределах.

Отдельно нужно учитывать степень их использования. Такие детали имеют низкую цену и полезны для ограничения пусковых токов при пуске электродвигателей, для защиты литиевых аккумуляторов и снижения зарядного тока блока питания.

В автомобиле также используется термистор NTC, датчик, используемый для определения точки отключения и включения климат-контроля в автомобиле.

Другое применение — контроль температуры двигателя. Если предел безопасности превышен, на реле подается команда, после чего двигатель выключается.

Не менее важным элементом является пожарный датчик, который регистрирует повышение температуры и включает тревогу.

Термисторы NTC обозначаются буквами или имеют цветовую маркировку с полосами, кольцами или другой маркировкой. Варианты маркировки зависят от производителя, вида товара и других параметров.

Пример обозначения – 5Д-20, где первая цифра указывает сопротивление термистора при 25 градусах Цельсия, а цифра рядом с (20) – диаметр.

Чем выше этот параметр, тем больше укрывистость продукта. Чтобы не ошибиться в маркировке, рекомендуется пользоваться официальной документацией.

PTC

В отличие от термисторов, рассмотренных выше, PTC — это термисторы с положительным коэффициентом сопротивления. Это означает, что по мере нагрева детали сопротивление также увеличивается. Такие изделия активно использовались в старых телевизорах, оснащенных цветными телескопами.

На сегодняшний день выделяют два типа термисторов PTC (по количеству проводов) — с двумя и тремя отводами. Отличие трехвыводных изделий в том, что они включают в себя два позитрона в виде «таблеток», установленных в одном корпусе.

Внешне может показаться, что эти элементы идентичны, но на деле это не так. Одна из «таблеток» меньше. Сопротивление тоже разное — от 1,3 до 3,6 кОм в первом случае и от 18 до 24 Ом у второго такого планшета.

Двухвыводные термисторы изготавливаются с использованием полупроводникового материала (чаще всего Si-кремния). Внешне изделие выглядит как небольшая пластина с двумя проводами на разных концах.

Термисторы PTC используются в различных приложениях. Чаще всего их используют для защиты электрооборудования от перегрузок или перегрева, а также для поддержания температуры в безопасном режиме.

Основные области использования:

1. Защита электродвигателей. Задача изделия защитить обмотку от перегорания в случае заклинивания на роторе или при поломке системы охлаждения. Позитор играет роль датчика, подключенного к блоку управления с исполнительным реле, контакторами и пускателями. При возникновении форс-мажорной ситуации сопротивление увеличивается, и на управляющий элемент поступает сигнал, который дает команду на выключение двигателя.
2. Защита обмоток трансформатора от перегрева или перегрузки. В такой схеме в цепи первичной обмотки установлен позистор.
3. Блок нагрева в клеевых пистолетах.
4. В машинах для обогрева впускного тракта.
5. Размагничивание кинескопов ЭЛТ и так далее

Как проверить с помощью мультиметра

Важным вопросом при эксплуатации термисторов является знание принципов их проверки. При рассмотрении здоровья нужно понимать, что термисторы бывают двух типов — с положительным и отрицательным температурным коэффициентом (об этом было сказано выше). Поэтому при повышении температуры сопротивление детали уменьшается или уменьшается.

Учитывая этот факт, для проверки термистора требуется всего два предмета – паяльник для нагрева и мультиметр.

Алгоритм действий:

1. Переключите прибор в режим измерения сопротивления.
2. Подсоедините щупы к клеммам термистора (расположение не имеет значения).
3. Закрепите резистор на бумаге и поднесите к детали нагретый паяльник.
4. Контроль сопротивления (оно повышается или понижается в зависимости от типа термистора).
5. Если сопротивление уменьшается или увеличивается, полупроводник работает нормально.

В качестве примера можно использовать термистор NTC типа MF 72. В нормальном режиме он показывает сопротивление 6,9 Ом при нормальной температуре.

После поднесения паяльника к изделию ситуация изменилась — сопротивление уменьшилось и остановилось на уровне двух Ом. Из этого теста мы можем сделать вывод, что термистор работает.

Если сопротивление резко меняется или вообще не двигается, можно говорить о выходе детали из строя.

Следует отметить, что такая проверка очень грубая. Для точного контроля проверьте температуру и сопротивление терморезистора, а затем сравните данные с официальными параметрами.

Как подключить

Принцип подключения термисторов прост (на примере Arduino). Для этого потребуется печатная плата, деталь и резистор на 10 кОм. Поскольку изделие имеет высокое сопротивление, этот параметр для проводников не влияет на конечный результат.

Один вывод резистора подключен к выводу 5V, а другой к выводу термистора.

Другой вывод термистора должен быть соединен с землей. Центр двух резисторов подключен к аналоговому выводу 0).

Где находится на схеме

Отображение термистора на схеме может отличаться. Произведение легко найти по обозначениям t и t0. Внешне это отражается как сопротивление, что полоса проходит по диагонали со «стойкой» под t0 снизу. Основные обозначения R1, Th2 или RK1.

Если есть какие-либо сомнения относительно применения, термистор можно нагреть и понаблюдать за его поведением. Если сопротивление будет меняться, это и есть нужный элемент.

Термисторы используются практически везде — в плате зарядки, в автомобильных усилителях, блоках питания ПК, в литий-ионных аккумуляторах и других устройствах. Найти их на карте не сложно.

SMD и встроенные терморезисторы

Есть также еще два типа термисторов, о которых вам следует знать:

1. SMD — детали с особым типом крепления (для наружного монтажа). Внешне они мало чем отличаются от SMD-конденсаторов из керамики. Габариты соответствуют стандартному диапазону – 1206, 0805, 0603 и так далее. По внешнему виду такие изделия практически невозможно отличить от термисторов SMD.
2. Часть. Применяются в паяльных станциях (для контроля температуры жала), в том числе термовоздушного типа.

Кроме того, следует сказать, что в электронике наряду с термисторами используются тепловые реле и термопредохранители, работающие по аналогичному принципу и также устанавливаемые в электронных устройствах.

Терморезисторы: принцип работы

Терморезисторы относятся к категории полупроводниковых приборов и широко используются в электротехнике. Для их изготовления применяются полупроводниковые материалы, имеющие значительный отрицательный температурный коэффициент. Если в целом рассматривать терморезисторы, принцип работы этих устройств заключается в том, что электрическое сопротивление данных проводников, полностью зависит от температуры. В данном случае, учитываются формы и размеры терморезистора, а также, физические свойства полупроводника. Отрицательный температурный коэффициент в несколько раз превышает такой же показатель для металлов.

Устройство и действие терморезисторов

Наиболее распространенные терморезисторы изготавливаются в виде полупроводникового стержня, покрытого эмалевой краской. К нему подводятся выводы и контактные колпачки, использующиеся только в сухой среде. Отдельные конструкции терморезисторов помещаются в герметичном металлическом корпусе. Они могут свободно применяться в помещениях с любой влажностью и легко переносят влияние агрессивной среды.

Герметичность конструкции обеспечивается с помощью стекла и олова. Стержни в таких терморезисторах оборачиваются металлической фольгой, а для токоотвода используется никелевая проволока. Номинальные значения терморезисторов находятся в диапазоне от 1 до 200 кОм, а их температурный диапазон находится в пределах от -100 до +129 градусов.

В работе терморезисторов применено свойство проводников, изменять значение сопротивления в зависимости от температуры. Для этих приборов применяются металлы в чистом виде, чаще всего, платина и медь.

Использование терморезисторов

Многие конструкции терморезисторов применяются в приборах, контролирующих и регулирующих температуру. У них имеется источник тока, чувствительный элемент и измерительный уравновешенный мост. В уравновешенное состояние мост приводится путем перемещения движка реостата. В результате, реостатная величина находится в пропорции с измеряемым сопротивлением, которое полностью зависит от температуры.

Кроме уравновешенных измерительных мостов, применяется неуравновешенный вариант, у который обладает повышенной надежностью. Однако, у такого прибора, точность измерений значительно ниже, поскольку на него влияют колебания напряжения в источнике тока. Например, термометр сопротивления на основе платины, позволяет измерять температуру в пределах от -10 до +120 градусов. Относительная влажность может доходить до 98%.

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром

Топ лучших мультиметров

Токоизмерительные клещи: назначение, принцип работы, как пользоваться

Как проверить резистор мультиметром на исправность, как прозвонить резистор?

Закон Ома для переменного тока

Закон Ома для однородного участка цепи – формула

Что такое термистор? — Управление тепловыми ресурсами

Термистор представляет собой элемент, который измеряет температуру и состоит из спеченного полупроводникового материала, сопротивление которого изменяется пропорционально небольшому изменению температуры. Обычно они имеют отрицательные температурные коэффициенты, что означает, что сопротивление уменьшается при повышении температуры.

Термисторы изготавливаются из комбинации металлов и оксидов металлов. После того, как они смешаны, материалы формируются и вдавливаются в требуемую форму. Затем их можно использовать естественным образом в качестве дисковых термисторов без каких-либо изменений. В качестве альтернативы им можно придать дополнительную форму и соединить их с проводами и покрытиями для создания элементов в виде бусинок.

Чем термисторы отличаются от термометров сопротивления?

В то время как RTD изменяют сопротивление почти линейно, термисторы имеют очень нелинейное изменение сопротивления и уменьшают свое сопротивление при повышении температуры. Они продолжают оставаться популярным способом измерения температуры по нескольким причинам, в том числе:

• Повышенное изменение сопротивления на градус температуры обеспечивает лучшее разрешение
• Высокий уровень повторяемости и стабильности
• Впечатляющая взаимозаменяемость
• Их небольшой размер означает, что они могут быстрее реагировать на изменения температуры

Термисторы обычно имеют два типа покрытий: эпоксидное покрытие для использования при более низких температурах (от -50 до 150°C) и стеклянное покрытие для применения при более высоких температурах (от -50 до 300°C). Эти покрытия используются механически для защиты соединений буртика и проволоки, а также обеспечивают определенную степень защиты от коррозии и/или коррозии. С термисторами обычно поставляются провода очень малого диаметра и сплошные провода из меди или медного сплава. В большинстве случаев эти провода луженые, чтобы облегчить пайку.

Базовое сопротивление

Термисторы NTC уменьшают сопротивление при повышении температуры. Это также относится к тому, какое изменение сопротивления на градус он обеспечит. Для применений с довольно низкими температурами (от -55 до примерно 70°C) обычно используются термисторы с более низким сопротивлением. Термисторы с более высоким сопротивлением используются для приложений с более высокими температурами, чтобы оптимизировать изменение сопротивления на градус при необходимой температуре. Эти элементы доступны в диапазоне сопротивлений и «кривых», а сопротивления обычно указаны при 25 ° C.

Как работает термистор?

В отличие от RTD и термопар, термисторы не имеют стандартов, связанных с характеристиками или кривыми сопротивления в зависимости от температуры. В результате есть несколько разных, которые вы можете выбрать. Каждый материал будет предлагать различную кривую зависимости сопротивления от температуры. Некоторые материалы будут иметь лучшую стабильность, в то время как другие имеют более высокое сопротивление, поэтому из них можно сделать термисторы большего или меньшего размера.

Какой термистор подходит для вашего применения?

Независимо от того, заменяете ли вы термистор или приобретаете его для совершенно нового применения, для достижения наилучшего результата необходимо учитывать три ключевых момента. Это:

• Для новых применений выберите правильное базовое сопротивление или правильно укажите базовое сопротивление заменяемого.
• При указании корреляции сопротивление-температура будьте точны. Для замены подготовьте информацию о существующем термисторе
• Тип и размер упаковки

Точность термистора

Термисторы являются одними из самых точных датчиков температуры на рынке. Тем не менее, они могут быть весьма ограничены с точки зрения их температурного диапазона, работающего в диапазоне от 0 до 100°C. Если вы не думаете, что термистор подойдет для ваших обычных применений термопары , придерживайтесь своей термопары. Несмотря на ряд полезных преимуществ, таких как химическая стабильность и, следовательно, незначительная подверженность старению, термистор не подходит для каждой отрасли или процесса из-за ограниченных параметров.

Размер или тип корпуса датчика

Когда пользователь определил правильное сопротивление и кривую, ему следует подумать о том, как он собирается использовать термистор. Таким образом, когда они выбирают правильный размер или упаковку для датчика, важно помнить, что, как и любой другой датчик, термистор будет измерять только собственную температуру.

Термисторы нельзя погружать в процесс. Они небольшие и быстро реагируют на изменение температуры, так как отделены от окружающей среды лишь тонким слоем эпоксидной смолы. Тем не менее, вы можете получить термисторы разных стилей для разных целей.

Общего назначения

Конструкции общего назначения могут использоваться в самых разных областях. От электронного оборудования до конструкций, процессов и проектирования, а также использования для проверки надежности, датчики этого типа легко устанавливать и контролировать с течением времени.

Измерение методом погружения в жидкость

Термисторы должны быть защищены от коррозии при контакте с жидкостями, а также должны быть аккуратно помещены в жидкость, чтобы она достигла требуемой температуры. Обычно это делается с использованием трубок с закрытыми концами и корпуса, специально предназначенных для этой работы. Вы должны позаботиться о том, чтобы к термистору был свободный тепловой путь, а тепловая масса была настолько мала, насколько это возможно.

Чем может помочь TRM?

В TRM наша команда предлагает инженерные решения, которые работают при самых высоких температурах и в самых суровых условиях. Мы являемся специалистами в области измерения температуры всех объектов, электрообогрева и противопожарной проводки, предлагая ряд полезных продуктов, таких как кабель термопары MI , чтобы наши клиенты получали решения, необходимые им в их бизнес-операциях. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши конкретные требования и то, что мы можем сделать для вас.

 

Разница между термистором и термостатом | Linquip

Содержание

Переключатель

Разница между термистором и термостатом заключается в том, что термостат — это термостат, а термистор — это резистор, сопротивление которого быстро и надежно колеблется в зависимости от температуры, и поэтому его можно использовать для измерения температуры. Очень важно иметь хорошее представление о термисторе и термостате. В сегодняшнем посте мы подробно рассмотрим как термопары, так и термисторы и найдем их разницу. Итак, следуйте за нами здесь, в Linquip.

На веб-сайте Linquip вы можете найти всю необходимую информацию о термостатах и ​​термисторах в зависимости от ваших требований. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно любого из этих устройств для измерения температуры, у Linquip есть команда экспертов, готовых ответить на любые ваши вопросы. Мы предлагаем вам уделить немного времени и прочитать статью Linquip под названием « Что такое датчики температуры?». ».

Кроме того, вы можете зарегистрироваться в качестве Linquip Expert , чтобы получить доступ ко всем услугам, которые может предложить Linquip. Хотели бы вы опубликовать гостевой пост в Linquip? На платформе Linquip у вас есть возможность публиковать контент в качестве приглашенного участника и отправлять его непосредственно на нашу платформу.

Что такое термистор?

Термистор — это резистор, реагирующий на температуру. Название представляет собой смесь слов «тепловой» и «резистор». Он состоит из оксидов металлов, которые были спрессованы в шарик, диск или цилиндрическую форму, прежде чем быть заключены в непроницаемое вещество, такое как эпоксидная смола или стекло. Термистор представляет собой термочувствительный резистор, основная роль которого состоит в том, чтобы показать значительное, предсказуемое и точное изменение электрического сопротивления в ответ на изменение температуры тела.

Поскольку термистор состоит из полупроводникового материала, он обладает как положительным, так и отрицательным температурным коэффициентом. Температурный коэффициент в термисторе изображает взаимосвязь между изменениями значения сопротивления и температуры. В случае положительного температурного коэффициента сопротивление увеличивается с повышением температуры, однако в случае отрицательного температурного коэффициента сопротивление уменьшается с повышением температуры. Кроме того, поскольку он может обнаруживать крошечные изменения температуры, отрицательный температурный коэффициент может быть достаточно высоким, чтобы объяснить многопроцентное повышение температуры. Кроме того, термистор требует внешнего напряжения для работы в качестве измерительного устройства. Прибор имеет небольшой радиус действия, но высокую точность.

Цепь датчика температуры с использованием термистора (Ссылка: technologystudent.com )

Термистор превосходит все другие типы датчиков почти во всех отношениях. Это включает в себя кабели этих устройств. Поскольку кабели увеличивают сопротивление цепи, использование очень длинных проводов может привести к изменению показаний. Термистор может быть подключен кабелем длиной в тысячи футов, при этом уровень погрешности остается в допустимых пределах. Еще одна область, в которой термистор превосходит других, — это «время отклика». Он может значительно быстрее обнаруживать неожиданные изменения температуры, позволяя связанным устройствам быстрее принимать важные решения.

Термистор используется для измерения низких температур. Он обладает высокой чувствительностью, что означает, что он может обнаруживать даже незначительные изменения температуры. Это устройство доступно в широком диапазоне чувствительности, диапазонов рабочих температур и форм-факторов, включая дисковые, чиповые и герметичные устройства в стеклянном корпусе. Устройства измерения и контроля температуры, устройства защиты цепей и устройства компенсации температуры для поверхностного монтажа — вот некоторые из применений термистора. Термистор также может использоваться в качестве датчика температуры в определенных случаях. Термистор также часто используется в бытовых приборах, таких как холодильники, кондиционеры и даже водонагреватели, если температура не слишком высока.

Короче говоря:

1. Термистор изготовлен из полупроводниковых материалов.
2. Он изготовлен из оксидов марганца, никеля или кобальта, полупроводникового материала, и обладает высокой точностью.
3. Имеет высокий уровень точности. В результате отрицательного температурного коэффициента мы можем обнаружить небольшое изменение температуры.
4. Имеет диапазон температур от 200 до 125 градусов Цельсия.
5. Время реакции составляет от 0,2 до 10 секунд.
6. Применяется для определения температуры бытовой техники, с диапазоном измерения от -60 до 15 градусов Цельсия.
7. Используется в промышленности для определения температуры оборудования.
8. Его наиболее типичными приложениями являются измерение и регулирование температуры.

Два важных вопроса о термисторе:

Насколько точен термистор?

Термистор является одним из самых точных датчиков температуры. Он имеет очень ограниченный диапазон температур, работая только от 0°C до 100°C.

Может ли термистор выйти из строя? Как? Что вызывает это?

Наиболее распространенной причиной выхода из строя термистора является обрыв цепи, вызванный механическим разделением резисторного элемента и материала выводов. Это может произойти в результате неправильного обращения, теплового несоответствия или теплового повреждения. Простое старение термисторов является еще одной типичной причиной отказа.

Что такое термостат?

Термостат присутствует почти в каждой системе или устройстве, регулирующем температуру. Несмотря на множество форм и конфигураций, это просто своего рода переключатель, который регулирует функцию включения или выключения системы или прибора с помощью чувствительного к температуре элемента, встроенного в термостат. Целью термостата является установка или поддержание температуры помещения или прибора на желаемом уровне.

Термостат в значительной степени основан на относительном движении двух металлов, когда они прижимаются к электрическому соединению или контакту. Термостат состоит из двух металлов. Они часто состоят из меди и алюминия, вольфрама и никеля или смеси этих металлов. При изменении температуры их ответные движения создают давление, которое либо давит на электрический контакт, либо отталкивает его. Гаджет настроен на выполнение необходимого движения именно при той температуре, которая необходима для нажатия на контакт.

Установка термостата (Ссылка: homedepot.com )

Один очень важный вопрос о термостате:

Какие признаки неисправности термостата?

Существует множество типичных признаков неисправного термостата, которые уведомят вас о необходимости обслуживания, например:

1. Чрезвычайно высокие показания датчика температуры и перегрев двигателя
2. Температура сильно колеблется.
3. Утечка охлаждающей жидкости вокруг корпуса термостата или под автомобилем.

 

Разница между термостатами и термисторами

Прежде чем упомянуть разницу между термисторами и термостатами, давайте кратко рассмотрим их сходство. Термостат и термистор — это два устройства, которые используют металл и его температурные реакции для считывания и сообщения об изменениях температуры. Металлы многих видов, особенно медь, вольфрам и алюминий, изменяют свои характеристики при нагревании или охлаждении. Изменения могут быть использованы для определения того, как изменяется температура. Поскольку характеристики металлов различаются, например их электропроводность, результат дает хорошее представление о том, как изменяется температура. Оба метода измерения используют металлы и их температурные характеристики, хотя и по-разному.

Но давайте перейдем к основной теме статьи: чем отличаются термисторы от термостатов, и начнем с термисторов:

Надо сказать, что термистор все же не является повсеместным прибором контроля температуры. Его можно использовать только в узком диапазоне температур. Термистор можно использовать только при температуре до 130 градусов Цельсия.

Термостат, с другой стороны, является более грубым устройством, чем термистор. Поскольку проводимость определяется подвижностью электронов в металле, даже незначительные колебания температуры могут быть обнаружены термистором. Когда температура колеблется, термостат позволяет металлам только подниматься или прижиматься к контакту. Термистор более сложен, поскольку он может считывать изменения проводимости и, следовательно, отображать мельчайшие изменения температуры по мере изменения проводимости.

Еще одно различие между термистором и термостатом заключается в том, что термистор работает по тому же принципу, что и термостат, но по-другому: в термисторах используется соединение оксида металла, такое как кобальт или марганец. Проводимость оксида металла колеблется в зависимости от температуры в соответствии с принципом. В зависимости от используемого соединения оксида металла проводимость обычно повышается с температурой; количество электричества, проходящего через соединение, колеблется в зависимости от температуры. В результате гаджет откалиброван для считывания изменений проводимости как отражения изменений температуры.

Для чего используются термисторы в ОВКВ?

В большинстве современных систем кондиционирования воздуха термисторы используются в качестве датчиков температуры для измерения температуры. После определения температуры в помещении термостат отправляет сигнал измерения температуры в помещении на систему управления системой кондиционирования воздуха, которая в результате автоматически регулирует температуру в салоне.

Используются ли в термостатах термисторы?

Термостаты обычно измеряют температуру с помощью датчика, такого как термистор. Термисторы представляют собой чувствительные к температуре резисторы, сопротивление которых изменяется при изменении температуры.

Загрузить «Термистор и термостат» в формате PDF

Кроме того, вы можете загрузить эту статью в виде файла PDF на свой жесткий диск, чтобы иметь возможность обращаться к этому содержимому в любое время.