Термистор что это: ТЕРМИСТОР. ЧТО ЭТО ТАКОЕ И КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ.

Содержание

РТС термисторы — ТО «ОВЕН-ЭНЕРГО»

Обновление товара: 18 апреля, 2023 в 10:36

Датчики

ГАРАНТИРОВАНО БЕЗОПАСНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

Stripe
Visa Card
MasterCard
American Express
Discover Card
PayPal

Артикул: ptc_datchiki Категории: Архив продукции, Датчики

Описание

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.

е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительный, в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательный, в температурном диапазоне выше 150 °С, ТКС. Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.

Компания ОВЕН производит cледующие модели датчиков ДРТС:

	ДРТС014-1000 ОМ. 50/2	L = 50мм, l= 2 м, D = 5 мм
	ДРТС094-1000 ОМ. 500/1	L = 500мм, l= 1 м, D = 6 мм
	ДРТС174-1000 ОМ. 120/6	L = 120мм, l= 6 м, D = 5 мм

Термисторы – что это такое?

Силовые ограничительные термисторы типа NTC обладают высоким значением сопротивления при обычной температуре комнаты, после разогрева величина сопротивления снижается до нулевого значения.

РТС-термисторы и РРТС-предохранители не могут обеспечить должную защиту электрической сети от начальных пусковых бросков тока, которые появляются при поступлении напряжения на нагрузку, имеющую реактивный характер, примером могут служить, конденсаторные батареи. Это возможно из-за того, что начальное сопротивление этих компонентов электрической сети при комнатной температуре приближено к нулевому показателю и все существенные токовые броски происходят в электрическую цепь.

NTC-термисторы используются для защиты электронных балластных систем, импульсных питающих источников и силовых проводников. Они используются в конструкции реле, обеспечивающих термисторную защиту электродвигателей. Термометрические датчики встраиваются в обмотку и производят замер температурного нагрева. Кроме этого, они контролируют и анализируют многие условия эксплуатации – это:

условия тяжелого запуска;
частые операции по включению и отключению оборудования;
однофазный рабочий режим;
высокая окружающая температура;
плохое охлаждение электродвигателя;
режим торможения;
ассиметрия фаз.

Реле, оснащенные термисторами, работают в независимом режиме от номинального тока электрического двигателя и класса изоляционных материалов, а также типа пуска.

Подключение РТС-датчиков выполняется последовательно, их количество ограничивается суммой сопротивлений отдельно взятых резисторов на каждую измеряемую цепь. Например: RG = R1 + R2 + RN ≤ 15 Om.

Нормальный режим работы сопротивления термистора ниже порога срабатывания. После повышения температуры и постепенного нагревания всего лишь одного датчика выше заданного предела реле на выходе обесточивается (отпадают контакты).

В том случае, если функция автоматического сброса находится в фазе активации после охлаждения и понижения величины температуры, выходные реле притягиваются (начинают работать). Приборы, обладающие ручным управлением, оборудованные кнопкой управления на лицевой панели устройства или с предусмотренным дистанционным сбросом могут управляться с помощью поступления сигнала на вход управления.

Рис. №1 Реле с термисторной защитой, класса СМ-MSS (3), 2 п. к. с конфигурируемым контролем КЗ.

Рис. №2. Функциональная схема.

Реле, оборудованные термисторами, осуществляют температурный контроль следующих компонентов агрегата – это:

подшипниковые узлы;
вентиляторы горячего воздуха;
масляная система;
воздух;
отопительные установки и кондиционеры.

Рис. №3. Характеристика сопротивления для отдельно взятого температурного датчика.

Реле, оснащенные термисторами, гарантия защиты электродвигателя от перегрева и превышения величины температуры в статоре двигателя. Он также служат для защиты подшипникового узла двигателя. Обеспечивают безаварийную работу оборудования, своевременно отключая его во время превышения температурного предела.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Термистор

и RTD. Точность измерения температуры. Рекомендации по применению

Термисторы и RTD — это устройства, используемые для измерения температуры в современных системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и охлаждения (HVAC/R). Электрическое сопротивление обоих устройств определяется их температурой. Измерение сопротивления каждого устройства позволяет определить температуру окружающей среды любого датчика. У каждого устройства есть компромиссы, давайте посмотрим, каковы они.

Что такое RTD, как он определяется и какова его идеальная точность?

Уже несколько сотен лет известно, что сопротивление металлов увеличивается с повышением температуры. Датчики температуры сопротивления (RTD) представляют собой датчики температуры на металлической основе, которые используют это изменение сопротивления. РДТ могут быть изготовлены из различных металлов (см. Таблицу 1).

Температурный коэффициент сопротивления определяется как сопротивление RTD при 100°C минус сопротивление при 0°C, деленное на 100. Затем результат делится на сопротивление при 0°C. Температурный коэффициент сопротивления – это среднее изменение сопротивления от 0°С до 100°С, реальное изменение для каждого градуса от 0°С до 100°С очень близко, но не идентично ему.

Медь имеет наиболее линейное изменение сопротивления при заданном изменении температуры. Низкое сопротивление меди затрудняет измерение небольших изменений температуры. Никель имеет большое изменение сопротивления при изменении температуры. Никель не очень стабильный материал; его сопротивление значительно варьируется от партии к партии. Хотя никель намного дешевле платины, дополнительные процессы, необходимые для стабилизации никеля, делают никелевые датчики более дорогими, чем платиновые.

Платина стала стандартом де-факто в точной термометрии. Он обладает достаточно высоким сопротивлением, имеет хороший температурный коэффициент, не вступает в реакцию с большинством загрязняющих газов в воздухе и чрезвычайно стабилен от партии к партии.

В 1871 году Вернер фон Сименс изобрел платиновый термометр сопротивления и представил интерполяционную формулу с тремя членами. RTD Siemens быстро потерял популярность из-за нестабильности показаний температуры.

Хью Лонгборн Каллендар разработал первый коммерчески успешный платиновый термометр сопротивления в 1885 году. Каллендар обнаружил, что изолятор, который использовал Сименс, делает платину хрупкой, вызывая внутренние напряжения, вызывающие температурную нестабильность. Компания Callendar изменила материал изолятора и отожгла RTD при температурах, превышающих максимальную желаемую температуру измерения.

В 1886 году Каллендар написал статью, в которой обсуждался его РДТ, и представил уравнение третьего порядка, определяющее сопротивление РДТ в диапазоне температур от 0 до 550°C. В 1925 году Милтон С. Ван Дузен, исследователь из Национального бюро стандартов (теперь NIST), расширил формулу до -200 ° C, исследуя методы испытаний изоляции холодильного оборудования.

Уравнение Каллендара-Ван Дюзена существует уже 100 лет, хотя оно не совсем подходит для платиновых термосопротивлений. Каллендар и Ван Дюсен выполнили свою работу задолго до появления современных цифровых компьютеров. Они не могли использовать больше, чем уравнение третьего порядка, так как им приходилось решать уравнение вручную. Они использовали уравнение, которое было достаточно точным и могло быть решено за всю человеческую жизнь.

В 1968 году Международная электротехническая комиссия, признавая недостатки уравнения Каллендара-Ван Дьюзена, определила 20-членное полиномиальное уравнение для зависимости сопротивления от температуры для платиновых ТС на 100 Ом (для ТС на 1000 Ом просто умножьте на десять). Во времена Каллендара и Ван Дюсена для решения 20-членного многочлена для каждой температурной точки потребовалось бы несколько дней. Появление цифрового компьютера делает решение такого уравнения тривиальным.

IEC 751 — это стандарт Международной электротехнической комиссии, определяющий зависимость температуры от сопротивления для платиновых термометров сопротивления 100 Ом, 0,00385 Ом/Ом/°C. Платиновые термометры сопротивления 1000 Ом, 0,00385 Ом/Ом/°C в десять раз превышают требования стандарта IEC 751. IEC 751 определяет два класса RTD; класс A и класс B. Термометры сопротивления класса A работают в диапазоне температур от -200°C до 650°C. Термометры сопротивления класса B работают в диапазоне температур от -200°C до 850°C. Погрешность RTD класса B примерно в два раза выше, чем у RTD класса A. См. рис. 1.

Уравнения неопределенности для RTD класса A и класса B:
Допустимая погрешность – Класс A °C = ±(0,15 + 0,002T)
Допустимая погрешность – Класс B °C = ±(0,3 + 0,005T)
Где T = требуемая температура в градусах Цельсия.

Передаточная функция RTD может варьироваться где-то между ограничительными линиями на рис. 1. Передаточная функция RTD не является идеально линейной. Тщательное изучение таблицы зависимости сопротивления от температуры показывает небольшой «изгиб» около 0,45°C на каждые 100°C. На рис. 2 показана кривая сопротивления RTD 1 кОм 0,00385 в зависимости от температуры с синей линией, красная линия показывает идеальную прямолинейную характеристику.

Рис. 1: Погрешность RTD

Рис. 2: Передаточная функция RTD, показывающая сопротивление RTD «изгиб»

Что такое термистор, как он определяется и какова его идеальная точность?

Термистор — это электрическое устройство, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры (термистор — сокращение от терморезистор). Изменение сопротивления в зависимости от температуры соответствует классической логарифмической кривой (см. рис. 3).

Рис. 3. Зависимость температуры от сопротивления для термистора 10K-2

Термисторы изготавливаются из смесей порошкообразных оксидов металлов; Рецепты являются строго охраняемыми секретами различных производителей термисторов. Порошкообразные оксиды металлов тщательно перемешивают и придают им форму, необходимую для процесса производства термистора. Образовавшиеся оксиды металлов нагревают до тех пор, пока оксиды металлов не расплавятся и не превратятся в керамику. Большинство термисторов изготавливаются из тонких листов керамики, разрезанных на отдельные датчики. Термисторы заканчиваются путем надевания на них выводов и их погружения в эпоксидную смолу или герметизации в стекле.

Сэмюэл Рубен изобрел термистор в 1930 году. Г-н Рубен работал в Vega Manufacturing Corporation. Vega производила гитары, банджо и записывающие устройства. Г-н Рубен работал над звукоснимателями с иглами для электронных пластинок, когда заметил, что конфигурация звукоснимателей, над которой он работал, имеет довольно большой отрицательный температурный коэффициент.

Термисторы прошли долгий путь за последние 80 лет. По словам исследователя из Национального института стандартов и технологий (NIST), термисторы со стеклянным корпусом более стабильны, чем RTD. Термисторы со стеклянным или эпоксидным покрытием могут выдерживать ±0,2°C в больших интервалах температур. Термисторы Extra Precision (XP) выдерживают ±0,1°C.

К 1960-м годам термисторы были датчиками основного потока. Стейнхарт и Харт, два исследователя из Океанографического института Вудс-Хоул, опубликовали статью, в которой определяется формула зависимости температуры от сопротивления для термисторов. Уравнение Стейнхарта-Харта стало стандартным уравнением для термисторов.

Классическое уравнение Стейнхарта и Харта имеет вид:
1/T = A0 + A1(lnR) + A3(lnR)3
Где: T = температура в градусах Кельвина (Кельвин = Цельсий + 273,15)
A0, A1, A3 = константы, полученные на основе измерений термисторов
R = сопротивление термистора в омах
ln = натуральный логарифм (логарифм по базе Napierian 2.718281828…)

На практике выполняются три измерения сопротивления термистора при трех определенных температурах. Эти температуры обычно являются двумя конечными точками и центральной точкой интересующего температурного диапазона. Уравнение напрямую попадает в эти три точки и имеет небольшую ошибку в диапазоне. BAPI может предоставить коэффициенты Стейнхарта-Харта для температурного диапазона от 0°C до 70°C с погрешностью 0,01°C или меньше.

Для термисторов не существует отраслевых или государственных стандартов. Существует по крайней мере 5 различных кривых зависимости температуры от сопротивления для термисторов 10K в мире HVAC/R. Все термисторы имеют сопротивление 10 000 Ом при 77°F или 25°C, но они сильно различаются по мере удаления от 77°F. Оба термистора BAPI 10K-2 и 10K-3 имеют сопротивление 10 000 Ом при 77°F. При 32°F (0°C) термистор 10K-2 имеет сопротивление 32 650 Ом, а 10K-3 29 490 Ом. Если термистор 10K-3 заменить на 10K-2, вы можете получить погрешность измерения 6°F при 32°F.

Термисторы имеют очень большое изменение сопротивления в зависимости от температуры. Отличить одну степень от другой относительно легко. Это большое изменение сопротивления ограничивает диапазон температур, который может быть разрешен, до доли того, что может разрешить RTD.

Как соотносятся точность и температурные диапазоны RTD и термисторов?

Термисторы, как правило, более точны, чем термосопротивления класса B, в диапазоне рабочих температур термисторов и аналогичны термосопротивлениям класса A.

Рис. 4: Пределы точности и допустимые диапазоны температур для термисторов и термосопротивлений

Существуют ли другие пределы применения для термосопротивлений и термисторов?

Проводка, используемая для подключения датчика температуры к измерительному устройству, увеличивает сопротивление и погрешность измерения.

Обычно медный провод калибра 18 используется для подключения датчиков к их измерительным устройствам. При 20°C (43°F) провод калибра 18 имеет сопротивление 6,4 Ом на каждые 1000 футов провода. При 140 ° F (70 ° C) провод 18 калибра имеет 7,7 Ом на каждые 1000 футов провода. В таблице 2 показано, сколько проводов можно использовать, если вы хотите, чтобы погрешность проводки не превышала ¼ °F.

Ошибки подключения в Таблице 2 иллюстрируют, почему датчики температуры используются с RTD. Разумные длины проводки допустимы только с датчиками. Преобразователи преобразуют сопротивление RTD в токовый сигнал от 4 до 20 мА, пропорциональный температуре RTD. Должен быть установлен температурный диапазон; выход 4 мА соответствует минимальной температуре, а 20 мА соответствует максимальной температуре. Любая промежуточная температура представляет собой просто линейную пропорцию от 4 мА до 20 мА. Передатчики должны находиться в пределах 10 футов от места расположения RTD. Передатчики могут находиться на расстоянии до 77 000 футов от измерительного устройства.

Преобразователи температуры могут иметь диапазоны измерений от 16,6°C (30°F) до 555°C (1000°F) и низкие температуры, 4 мА, от -150°C (-238°F) до 482°C (900°F). °F). За дополнительную плату резистивные датчики сопротивления и преобразователи могут быть согласованы, чтобы иметь погрешность измерения 0,05 ° C (0,1 ° F) по всему диапазону.

Итак, какой датчик лучше, термометр сопротивления или термистор?

Это зависит. Термисторы
стоят меньше, чем RTD. Термисторы
измеряют температуру с такой же или большей точностью, чем термометры сопротивления. Термисторы
не требуют дополнительных затрат на преобразователи.
RTD имеют гораздо больший диапазон измерения температуры, чем термисторы. Преобразователи
добавляют не менее 100 долларов к стоимости RTD.

Если у вас есть какие-либо вопросы, позвоните своему представителю BAPI.

Версия для печати в формате pdf этого указания по применению

Термисторы | Что такое Термистор?

Поиск

В этой лекции мы узнаем о термисторах, температурных характеристиках сопротивления термисторов, конструкции термисторов, применении термисторов и некоторых особенностях термисторов. Итак, давайте начнем с основного определения термисторов.

Содержание

Термисторы

Термисторы называются THERM al + res ISTORS => ТЕРМИСТОРЫ. Это означает, что термистор является сокращением термина «терморезистор».

Термисторы обычно состоят из полупроводниковых материалов.

Термисторы представляют собой датчики температуры с отрицательным температурным коэффициентом . т.е. их сопротивление уменьшалось с повышением температуры.

Термисторы широко используются для измерений в диапазоне от -60 ^o C до 15 ^o C.

Сопротивление термисторов колеблется от 0,5 Ом; к\; 0,75 М\Омега

Температурные характеристики сопротивления термисторов

Математическое выражение зависимости между сопротивлением термистора и абсолютной температурой термистора:

\boxed{R_{T1}=R_{T2} \exp \left [ \beta \left ( \frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2} \right )\right ]}

Где

R _T1 = сопротивление термистора при абсолютной температуре T ₁ ; (^или К).

R _T2 = сопротивление термистора при абсолютной температуре T ₂ ; (^или К).

\beta= константа, зависящая от материала термистора, обычно от 3500 до 4500 ^o K

Конструкция термисторов

Термисторы состоят из спеченной смеси оксидов металлов, таких как марганец, никель, кобальт, медь, железо и уран. Они доступны в различных размерах и формах. Термисторы могут иметь форму шариков, стержней и дисков.

Характеристики термисторов

Термисторы компактны, прочны и недороги. Термисторы при правильном старении имеют хорошую стабильность. время отклика термистора может варьироваться от долей секунды до минуты, в зависимости от размера обнаруживаемой массы и тепловой емкости термистора.

Верхняя единица измерения температуры для термисторов зависит от физических изменений в материале.

Измерительный ток должен поддерживаться на как можно более низком уровне, чтобы избежать плавного нагрева термистора, иначе возникнут ошибки.

Применение термисторов

Измерение температуры.
Контроль температуры.
Температурная компенсация.
Измерение мощности на высоких частотах.
Измерение теплопроводности.
Измерение уровня, расхода и давления жидкостей.
Измерение вакуума и состава газов.
Обеспечение выдержки времени.

Часто задаваемые вопросы о термисторах

Для чего используется термистор?
Ответ: Термисторы, происходящие от термина термочувствительные резисторы, представляют собой очень точные и экономичные датчики для измерения температуры. Доступный в 2 типах, NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент), термистор NTC обычно используется для измерения температуры.
Является ли термистор резистором?
Ответ: Термистор — это тип резистора, сопротивление которого сильно зависит от температуры, в большей степени, чем у стандартных резисторов. Слово «термистор» представляет собой сочетание слов «термический» и «резистор».
В чем разница между термистором и термостатом?
Ответ: Разница между термистором и термостатом заключается в том, что термостат — это компонент регулирующего устройства, который измеряет температуру физической системы и выполняет действия, чтобы температура системы поддерживалась вблизи желаемой уставки, а термистор — это резистор, сопротивление которого быстро и надежно колеблется в зависимости от температуры и, таким образом, может использоваться для определения температуры

Какой материал используется в термисторах?
Ответ: Наиболее распространенными материалами для этих термисторов являются оксид марганца, оксид никеля, оксид кобальта, оксид меди и оксид железа. Полупроводниковые термисторы используются для гораздо более низких температур.
Пример термистора?
Ответ: Тостеры, кофеварки, холодильники, морозильники, фены и т.