Термисторы принцип действия основные характеристики и параметры: характеристики и параметры, принцип действия и классификация

Содержание

характеристики и параметры, принцип действия и классификация

Диск и чип-термисторы

Термистор в виде диска. Терморезисторы NTC имеют металлизированные поверхностные контакты. Они больше и, как результат, имеют более медленное время реакции, чем резисторы NTC типа шариков. Однако из-за их размера они имеют более высокую константу диссипации (мощность, необходимая для повышения их температуры на 1 ° C), и поскольку мощность, рассеиваемая термистором, пропорциональна квадрату тока, они могут обрабатывать более высокие токи намного лучше, чем шариковый тип термисторов. Термисторы с типом диска производятся путем прессования смеси оксидных порошков в круглую матрицу, которые затем спекаются при высоких температурах. Чипы обычно изготавливают методом литья под давлением, где суспензию материала распределяют в виде толстой пленки, сушат и разрезают в форму. Типичные размеры колеблются от 0,25 до 25 мм в диаметре.

Схемы подключения

Подключение термистора

Наиболее простым вариантом подключения является схема A. При выборе номинала резистора RA примерно равным сопротивлению термистора в районе измеряемых температур, значения U будут изменяться ближе к линейным, что обеспечит большую точность при интерполяции табличных значений.

Выбирая номиналы RA и термистора, следует учесть, что протекающий через термистор ток вызывает его нагрев и, как следствие, искажение показаний. Желательно чтобы мощность на термисторе не превышала 1 мВт. А значит, при напряжении U = 5В, RA должен быть как минимум, 10 килоОм. Сопротивление термистора в измеряемом диапазоне должно иметь примерно тот же порядок.

Схема B призвана ограничить мощность, рассеиваемую на термисторе.

Схемы C и D являются обратными к A и B. Их имеет смысл использовать, если требуется измерять низкие температуры, когда референтное значение АЦП (Uref) ниже U.

Подключение к АЦП микроконтроллера ATmega

Подключение АЦП микроконтроллеров ATmega

У контроллеров ATmega для снижения шумов используется отдельная линия питания для модуля АЦП. Инструкция рекомендует подключать эти входы через фильтр: индуктивность L = 10мкГн, и конденсатор C2 = 0,1мкФ.

Микроконтроллер может использовать либо внешнее референтное напряжение для АЦП, либо внутреннее (2,56В или 1,1В), либо, в качестве такового, использовать напряжение питания АЦП: AVCC. При использовании внешнего напряжения, оно должно быть подано на вход AREF. При использовании AVCC, или внутреннего напряжения 2,56В, между этим входом и землёй должен быть размещён конденсатор (на схеме C1). Инструкция не даёт чёткого указания для выбора ёмкости конденсатора, рекомендую использовать керамический конденсатор 0,1мкФ и более.

Для снижения измеряемых шумов, рекомендую термистор также подключать к фильтрованному напряжению параллельно AVCC, и настроить на использование этого напряжения в качестве референтного.

Дополнительно, для подавления шумов возникающих на линиях, можно установить конденсатор C3 в диапазоне 1-100нФ.

Следует учесть, что помимо модуля АЦП, вход AVCC запитывает также некоторые из портов ввода/вывода (как правило, на тех же выводах, что используются для АЦП). Использование этих портов на вывод и подключение к ним нагрузки может создать дополнительные шумы в работе АЦП.

Чтобы нивелировать шумы, возникающие на АЦП, рекомендую провести замеры несколько раз подряд и просуммировать полученные значения. В микроконтроллерах ATmega АЦП – 10-разрядный. Просуммировав результаты 64 подряд идущих измерений, результат остаётся в пределах 16-битного беззнакового целого, что не потребует дополнительной памяти для сохранения таблицы значений. При большем числе измерений также можно оставаться в пределах 16 бит, соответствующим образом сдвигая или деля результат.

Как проверить позистор в телевизоре

Позистор и резистор – элементы, которые способны менять свое сопротивление при нагревании. У резисторов наблюдаются незначительные повышения температуры. Позистор же блокирует поступающее к нему электрическое напряжение, поэтому его температура может сильно повышаться.

Чтобы проверить позистор на работоспособность, необходимо определить характеристики, которые считаются стандартными при работе. Если в них замечены отклонения, значит, произошла поломка. Характеристики следующие:

  1. Сопротивление номинальное. Это условие работает только при нормальной температуре помещения (не ниже 18 и не выше 27 градусов).
  2. Сопротивление определяют по точке, которая характеризует зависимость сопротивления от перепадов температуры в помещении. Этот параметр работает при повышении сопротивления в два раза относительно стандартного значения.
  3. Существует определенное максимальное напряжение. Если его превысить, есть риск, что оборудование сломается.
  4. Параметры токовой нагрузки делятся на несколько видов. Среди них: номинальное, переключение, максимум и опрокидывание. Они важны, если позистор будет использован в схеме высокой точности.

Алгоритм поиска неисправности

Визуальный осмотр

Любой ремонт начинается с внешнего осмотра платы

Нужно без приборов просмотреть все узлы и особое внимание обратить на пожелтевшие, почерневшие части и узлы со следами сажи или нагара. При внешнем осмотре вам может помочь увеличительное стекло или микроскоп, если вы работаете с плотным монтажом SMD компонентов

Разорванные детали могут указывать не только на локальную проблему, но и проблему в элементах обвязки этой детали. Например, взорвавшийся транзистор мог за собой утянуть и пару элементов в обвязке.

Не всегда пожелтевшая от температуры область на плате указывает на последствия выгорания детали. Иногда так получается в результате долгой работы прибора, при проверке все детали могут оказаться целыми.

Кроме осмотра внешних дефектов и следов гари стоит и принюхаться, чтобы проверить, нет ли неприятного запаха как от горелой резины. Если вы нашли почерневший элемент – нужно его проверить. У него может быть одна из трёх неисправностей:

  1. Обрыв.
  2. Короткое замыкание.
  3. Несоответствие номиналу.

Иногда поломка бывает столь очевидной, что её можно определить и без мультиметра, как в примере на фото:

Проверка резистора на обрыв

Проверить исправность можно обычной прозвонкой или тестером в режиме проверки диодов со звуковой индикацией (см. фото ниже). Стоит отметить, что прозвонкой можно проверить лишь резисторы сопротивлением в единицы Ом — десятки кОм. А 100 кОм уже не каждая прозвонка осилит.

Для проверки нужно просто подключить оба щупа к выводам резистора, неважно это СМД компонент или выводной. Быструю проверку можно провести без выпаивания, после чего всё же выпаять подозрительные элементы и проверить повторно на обрыв

Внимание! При проверке детали не выпаивая с печатной платы, будьте внимательны – вас могут ввести в заблуждение параллельно стоящие элементы. Это актуально как при проверке без приборов, так и при проверке мультиметром

Не ленитесь и лучше выпаяйте подозрительную деталь. Так можно проверить только те резисторы, где вы уверены, что параллельно им в цепи ничего не установлено.

Проверка короткого замыкания

Кроме обрыва, резистор могло пробить накоротко. Если вы используете прозвонку – она должна быть низкоомной, например на лампе накаливания. Т.к. высокоомные светодиодные прозвонки «звонят» цепи сопротивлением и в десятки кОм без существенных изменений яркости свечения. Звуковые индикаторы с этой проверкой справляются лучше чем светодиоды. По частоте пищания можно судить о целостности цепи, на первом месте по достоверности находятся сложные измерительные приборы, такие как мультиметр и омметр.

Проверка на КЗ проводится одним способом, рассмотрим инструкцию пошагово:

  1. Измерить омметром, прозвонкой или другим прибором участок цепи.
  2. Если его сопротивление стремится к нулю и прозвонка указывает на замыкание, выпаивают подозрительный элемент.
  3. Проверить участок цепи уже без элемента, если КЗ ушло – вы нашли неисправности, если нет – выпаивают соседние, пока оно не уйдет.
  4. Остальные элементы монтируют обратно, тот после которого КЗ ушло заменяют.
  5. Проверить результаты работы на наличие КЗ.

Вот наглядный пример того, что сгоревший резистор оставил следы на соседних резисторах, есть вероятность, что и они повреждены:

Резистор почернел от высокой температуры, на соседних элементах видны не только следы гари, но и следы перегретой краски, её цвет изменился, часть токопроводящего резистивного слоя могла повредиться.

На видео ниже наглядно показывается, как проверить резистор мультиметром:

Дополнительная литература

Если вы используете нестандартную термистор или вы просто хотите получить больше информации о том, как они работают, проверить эти страницы из:

Вычисление Термистор Beta / Значения Rz

Это, как вы вычислить ‘Beta’ и ‘Rz’ значения для термистора. Вам нужно будет с ними, если вы планируете использовать нестандартную термистор. На следующей странице содержится Javascript калькулятор, чтобы помочь сделать вещи легко.

Расчет PIC Температуры

ПИК использует конденсатор и заряжает его через терморезистором. Он посылает температуру обратно на хост в качестве чтения таймера. Эта страница описывает, как она рассчитывается и как правильно выбрать конденсатор.

Конструкция и разновидности терморезисторов

Термисторы с аксиальными выводами

SMD-термисторы

Резистивный элемент терморезистора изготавливают методом порошковой металлургии из оксидов, галогенидов, халькогенидов некоторых металлов, в различном конструктивном исполнении, например в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок, и размерами от 1—10 микрометров до нескольких сантиметров.

По типу зависимости сопротивления от температуры различают терморезисторы с отрицательным (NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient») и положительным (PTC-термисторы, от слов «Positive Temperature Coefficient» или позисторы) температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС). Для позисторов — с ростом температуры растёт их сопротивление; для

NTC-термисторов увеличение температуры приводит к падению их сопротивления.

Терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC-термисторы) изготовляют из смеси поликристаллических оксидов переходных металлов (например, MnO, СoOx, NiO и CuO), полупроводников типа AIII BV, стеклообразных, легированных полупроводников (Ge и Si), и других материалов. PTC-термисторы изготовляют из твёрдых растворов на основе BaTiO3, что даёт положительный ТКС.

Условно терморезисторы классифицируют как низкотемпературные (предназначенные для работы при температуpax ниже 170 К), среднетемпературные (от 170 до 510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Выпускаются терморезисторы, предназначенные для работы при температурах от 900 до 1300 К.

Терморезисторы способны работать в различных климатических условиях и при значительных механических нагрузках. Однако, с течением времени, при жёстких условиях его эксплуатации, например, термоциклировании, происходит изменение его исходных термоэлектрических характеристик, таких как:

  • номинального (при 25 °C) электрического сопротивления;
  • температурного коэффициента сопротивления.{-7}}.

    Технические характеристики

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

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

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

    Отрицательный коэффициент ТКС

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

    Конструкция и материалы

    Большим преимуществом термисторов является разнообразие форм и миниатюрность. Основные конструктивные типы: бусинковые (0,1-1 мм), дисковые (2,5-18 мм), цилиндрические (3-40 мм), пленочное покрытие (толщина 0,2-1 мм). Выпускаются бусинковые термисторы диаметром до 0,07 мм с выводами толщиной 0,01 мм. Такие миниатюрные датчики позволяют измерять температуру внутри кровеносных сосудов или растительных клеток. Большинство термисторов – керамические полупроводники, изготовленные из гранулированных оксидов и нитридов металлов путем формирования сложной многофазной структуры с последующим спеканием (синтерация) на воздухе при 1100-1300 С.

    Сложные двойные и тройные структуры оксидов переходных металлов, такие как (AB)3O4, (ABC)3O4 лежат в основе термисторов. Распространенной формулой является (Ni0.2Mn0.8)3O4. Наиболее стабильными термисторами при температурах ниже 250 С являются термисторы на основе смешанных оксидов мания и никеля или магния, никеля и кобальта, имеющие отрицательный ТКС. Удельная проводимость термистора r (25 C) зависит от химического состава и степени окисления. Дополнительное управление проводимостью осуществляется добавлением очень малых концентраций таких металлов как Li и Na.

    Устройство терморезистора.

    При изготовлении бусинковых термисторов бусинки наносятся на две параллельные платиновые проволоки при температуре 1100 С, проволоки разрезаются на куски для получения необходимой конфигурации выводов. На бусинки наносится стеклянное покрытие, спекаемое при 300 С, либо бусинки герметизируются внутри миниатюрных стеклянных трубок.

    Для получения металлических контактов в дисковых термисторах, на диск наносится металлическое покрытие Pt-Pd-Ag и выводные проводники соединяются с покрытием пайкой или прессованием. Номинальное сопротивление термисторов значительно выше, чем у металлических термометров сопротивления, оно обычно составляет 1, 2, 5, 10, 15 и 30 кОм. Поэтому может применяться двухпроводная схема включения.

    Краткие сведения из теории о терморезисторах

    Терморезистором называется полупроводниковый резистор, сопротивление которого в сильной степени зависит от температуры. Удельная электрическая проводимость полупроводников:

    В примесных (n-типа или p-типа) полупроводниках одним из слагаемых в приведенном выражении можно пренебречь.

    Подвижность носителей при нагревании изменяется сравнительно слабо, а концентрация очень сильно. Поэтому температурная зависимость удельной проводимости полупроводников подобна температурной зависимости концентрации основных носителей, а электрическое сопротивление терморезисторов может быть определено по формуле:

    где Nо – коэффициент, зависящий от типа и геометрических размеров полупроводника.

    Экспериментально коэффициент температурной чувствительности определяют по формуле:

    где Т1 и Т2 – исходная и конечная температуры рабочего температурного диапазона, R1 и R2 – сопротивления терморезистора при температуре соответственно Т1 и Т2. 

    Рис. 1 График зависимости сопротивления полупроводникового резистора от температуры.

    Чаще всего терморезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Выпускаются также терморезисторы, имеющие в сравнительно узком интервале температур положительный коэффициент и называемые позисторами. При нагревании величина сопротивления терморезисторов убывает, а позисторов возрастает в сотни и тысячи раз. В справочниках значение  аR приводится для температуры 20 оС.

    Терморезистор характеризуется определенной тепловой инерцией, зависящей от химических свойств полупроводника и конструкции элемента (площади излучающей поверхности). Тепловая инерция оценивается постоянной времени т – временем, за которое разность между собственной температурой тела и температурой среды уменьшается в е раз. 

    Если терморезистор, имеющий определённую температуру, поместить в среду с иной температурой, то его температура будет изменяться с течением времени по показательному закону:

    С остыванием терморезистора сопротивление его увеличивается (рис. 2).

    Рис 2. Процесс изменения температуры и сопротивления терморезистора при его остывании

    Оцените статью:

    Что представляет собой термистор. Термистор – характеристика и принцип действия. Общая характеристика термистора

    Здравствуйте любители электроники, сегодня рассмотрим радиокомпонент, который защищает вашу технику, что такое термистор его применение в электронике.

    Этот термин, происходит от двух слов, термический и резистор, относящийся к полупроводникам. Его фишка в изменении своего электрического сопротивления, которая напрямую зависит от температуры.

    Устройство термисторов

    Все термисторы изготавливаются из материалов, у которых высокий температурный коэффициент сопротивления, популярный и пресловутый (ткс). Этот коэффициент намного, в несколько раз выше, чем у остальных металлов.

    Изготавливаются термисторы с положительным и отрицательным температурным коэффициентом, PTC и NTC соответственно. Вот отличная подсказка при нахождении этого прибора на плате, устанавливаются они в цепях питания электроники.

    Где применяются, как работает термистор

    Нашли широкое применение в электротехнике, особенно там, где весьма важен, особый контроль над температурным режимом. Очень важно их наличие в дорогостоящем оборудовании, компьютерной и промышленной технике.

    Применяются для эффективного ограничения пускового тока, он и ограничивается термистором. Он изменяет своё сопротивление в зависимости от силы проходящего через него тока, по причине нагрева прибора.

    Огромный плюс компонента, это способность восстанавливаться, через малое время при остывании.

    Как можно проверить термистор мультиметром

    Что такое термисторы и где они применяются, стало немного понятнее, продолжим изучать тему с его проверки.

    Необходимо усвоить важное правило касающегося любого ремонта электроники, внешний, визуальный осмотр. Выискиваем следы перегрева, потемнение, просто изменение цвета, отколовшиеся частички корпуса, не оторвался ли, контактный вывод.

    Тестер как обычно, включаем и производим замеры в режиме сопротивления. Подключаем к выводам термического резистора, при его исправном состоянии увидим сопротивление, указанное на корпусе.

    Берем в руки зажигалку или паяльник, думаю, он у многих на столе живёт. Начинаем медленно нагрев, и наблюдаем на изменение сопротивления на приборе. При исправном термисторе, сопротивление должно снижаться, а поле некоторого времени, восстановиться.

    Маркировка у термисторов различная, всё зависит от фирмы производителя, этому вопросу отдельную статью. В данном тексте, мы рассматриваем тему, что такое термистор и его применение в электроники.

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

    Виды

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

    Термодатчики в основном бывают двух типов:

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

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

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

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

    Принцип действия

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

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

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

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

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

    Особенности конструкций

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

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

    Позисторы

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

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

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

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

    Термисторы

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

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

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

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

    Термистор используется в мостовых цепях.

    Технические характеристики

    Терморезисторы используют в батареях зарядки. Их основными характеристиками являются:

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

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

    Область применения

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

    Термодатчик воздуха

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

    Автомобильный термодатчик

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

    Датчик пожара

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

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

    Видео

    Часто в различных источниках питания возникает задача ограничить стартовый бросок тока при включении. Причины могут быть разные – быстрый износ контактов реле или выключателей, сокращение срока службы конденсаторов фильтра итд. Такая задача недавно возникла и у меня. В компьютере я использую неплохой серверный блок питания, но за счет неудачной реализации секции дежурного режима, происходит сильный ее перегрев при отключении основного питания. Из-за этой проблемы уже 2 раза пришлось ремонтировать плату дежурного режима и менять часть электролитов, находящихся рядом с ней. Решение было простое – выключать блок питания из розетки. Но оно имело ряд минусов – при включении происходил сильный бросок тока через высоковольтный конденсатор, что могло вывести его из строя, кроме того, уже через 2 недели начала обгорать вилка питания блока. Решено было сделать ограничитель бросков тока. Параллельно с этой задачей, у меня была подобная задача и для мощных аудио усилителей. Проблемы в усилителях те же самые – обгорание контактов выключателя, бросок тока через диоды моста и электролиты фильтра. В интернете можно найти достаточно много схем ограничителей бросков тока. Но для конкретной задачи они могут иметь ряд недостатков – необходимость пересчета элементов схемы для нужного тока; для мощных потребителей – подбор силовых элементов, обеспечивающих необходимые параметры для расчетной выделяемой мощности. Кроме того, иногда нужно обеспечить минимальный стартовый ток для подключаемого устройства, из-за чего сложность такой схемы возрастает. Для решения этой задачи есть простое и надежное решение – термисторы.

    Рис.1 Термистор

    Термистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого резко изменяется при нагреве. Для наших целей нужны термисторы с отрицательным температурным коэффициентом – NTC термисторы. При протекании тока через NTC термистор он нагревается и его сопротивление падает.


    Рис.2 ТКС термистора

    Нас интересуют следующие параметры термистора:

      Сопротивление при 25˚С

      Максимальный установившийся ток

    Оба параметра есть в документации на конкретные термисторы. По первому параметру мы можем определить минимальный ток, который пройдет через сопротивление нагрузки при подключении ее через термистор. Второй параметр определяется максимальной рассеиваемой мощностью термистора и мощность нагрузки должна быть такой, что бы средний ток через термистор не превысил это значение. Для надежной работы термистора нужно брать значение этого тока меньшее на 20 процентов от параметра, указанного в документации. Казалось бы, что проще – подобрать нужный термистор и собрать устройство. Но нужно учитывать некоторые моменты:

    1. Термистор достаточно долго остывает. Если выключить устройство и сразу включить опять, то термистор будет иметь низкое сопротивление и не выполнит свою защитную функцию.
    2. Нельзя соединять термисторы параллельно для увеличения тока – из-за разброса параметров ток через них будет сильно различаться. Но вполне можно соединять нужное к-во термисторов последовательно.
    3. При работе происходит сильный нагрев термистора. Греются также элементы рядом с ним.
    4. Максимальный установившийся ток через термистор должен ограничиваться его максимальной мощностью. Этот параметр указан в документации. Но если термистор используется для ограничения коротких бросков тока (например, при первоначальном включении блока питания и зарядке конденсатора фильтра), то импульсный ток может быть больше. Тогда выбор термистора ограничен его максимальной импульсной мощностью.

    Энергия заряженного конденсатора определяется формулой:

    E = (C*Vpeak²)/2

    где E – энергия в джоулях, C – емкость конденсатора фильтра, Vpeak – максимальное напряжение, до которого зарядится конденсатор фильтра (для наших сетей можно взять значение 250В*√2 = 353В).

    Если в документации указана максимальная импульсная мощность, то исходя из этого параметра можно подобрать термистор. Но, как правило, этот параметр не указан. Тогда максимальную емкость, которую безопасно можно зарядить термистором, можно прикинуть по уже рассчитанным таблицам для термисторов стандартных серий.

    Я взял таблицу с параметрами термисторов NTC фирмы Joyin. В таблице указаны:

    Rном — номинальное сопротивление термистора при температуре 25°С

    Iмакс — максимальный ток через термистор (максимальный установившийся ток)

    Смакс — максимальная емкость в тестовой схеме, которую разряжают на термистор без его повреждения (тестовое напряжение 350v)

    Как проводится тестовое испытание, можно посмотреть на седьмой странице.

    Несколько слов о параметре Смакс – в документации показано, что в тестовой схеме конденсатор разряжается через термистор и ограничительный резистор, на котором выделяется дополнительная энергия. Поэтому максимальная безопасная емкость, которую сможет зарядить термистор без такого сопротивления, будет меньше. Я поискал информацию в зарубежных тематических форумах и посмотрел типовые схемы с ограничителями в виде термисторов, на которые приведены данные. Исходя из этой информации, можно взять коэффициент для Смакс в реальной схеме 0.65, на который умножить данные из таблицы.

    Наименование

    Rном,

    Iмакс,

    Смакс,

    д иаметр 8мм

    диаметр 10мм

    диаметр 13мм

    диаметр 15мм

    диаметр 20мм

    Таблица параметров NTC термисторов фирмы Joyin

    Соединяя несколько одинаковых NTC термисторов последовательно, мы уменьшаем требования к максимальной импульсной энергии каждого из них.

    Приведу пример. Например, нам необходимо подобрать термистор для включения блока питания компьютера. Максимальная мощность потребления компьютера – 700 ватт. Мы хотим ограничить стартовый ток величиной 2-2.5А. В блоке питания установлен конденсатор фильтра 470мкФ.

    Считаем действующее значение тока:

    I = 700Вт/220В = 3.18А

    Как писал выше, для надежной работы термистора, выберем максимальный установившийся ток из документации на 20% больше этой величины.

    Iмакс = 3.8А

    Считаем нужное сопротивление термистора для стартового тока 2.5А

    R = (220В*√2)/2.5А = 124 Ом

    Из таблицы находим нужные термисторы. 6 штук последовательно включенных термисторов JNR15S200L подходят нам по Iмакс , общему сопротивлению. Максимальная емкость, которую они могут зарядить будет равна 680мкФ*6*0.65=2652мкФ, что даже больше, чем нам нужно. Естественно, при понижении Vpeak , понижаются и требования к максимальной импульсной мощности термистора. Зависимость у нас от квадрата напряжения.

    И последний вопрос по поводу выбора термисторов. Что, если мы подобрали необходимые по максимальной импульсной мощности термисторы, но они нам не подходят по Iмакс (постоянная нагрузка для них слишком велика), либо в самом устройстве нам не нужен источник постоянного нагрева? Для этого мы применим простое решение – добавим в схему еще один выключатель параллельно термистору, который включим после зарядки конденсатора. Что я и сделал в своем ограничителе. В моем случае параметры такие – максимальная мощность потребления компьютера 400вт, ограничение стартового тока – 3.5А, конденсатор фильтра 470мкФ. Я взял 6 штук термисторов 15d11 (15 ом). Схема приведена ниже.


    Рис. 3 Схема ограничителя

    Пояснения по схеме. SA1 отключает фазовый провод. Светодиод VD2 служит для индикации работы ограничителя. Конденсатор C1 сглаживает пульсации и светодиод не мерцает с частотой сети. Если он вам не нужен, то уберите из схемы C1, VD6, VD1 и просто соедините параллельно светодиод и диод по аналогии элементов VD4, VD5. Для индикации процесса зарядки конденсатора, параллельно термисторам включен светодиод VD4. В моем случае при зарядке конденсатора блока питания компьютера, весь процесс занимает менее секунды. Итак, собираем.


    Рис.4 Набор для сборки

    Индикацию питания я собрал непосредственно в крышке от выключателя, выкинув из нее китайскую лампу накаливания, которая бы прослужила недолго.


    Рис. 5 Индикация питания


    Рис.6 Блок термисторов


    Рис. 7 Собранный ограничитель

    На этом можно было бы закончить, если бы через неделю работы не вышли из строя все термисторы. Выглядело это так.


    Рис. 8 Выход из строя NTC термисторов

    Несмотря на то, что запас по допустимой величине емкости был очень большой – 330мкФ*6*0.65=1287мкФ.

    Термисторы брал в одной известной фирме, причем разных номиналов – все брак. Производитель неизвестен. Либо китайцы заливают в большие корпуса термисторы меньших диаметров, либо качество материалов очень плохое. В итоге купил даже меньшего диаметра — SCK 152 8мм. То же Китай, но уже фирменные. По нашей таблице допустимая емкость 100мкФ*6*0.65=390мкФ, что даже немного меньше, чем нужно. Тем не менее, все работает отлично.

    Полупроводниковые термосопротивления. Термисторы. Терморезисторы. Принцип действия и характеристики

    Основы работы полупроводниковых терморезисторов, их типы, технические характеристики, график температурной зависимости сопротивления.

    Значительная зависимость сопротивления полупроводников от температуры позволила сконструировать чувствительные терморезисторы (термисторы, термосопротивления), представляющие собой объемные полупроводниковые сопротивления с большим температурным коэффициентом сопротивления. В зависимости от назначений терморезисторы изготовляются из веществ с различным значением удельного сопротивления. Для изготовления терморезисторов могут применяться полупроводники как с электронным, так и с дырочным механизмом проводимости и беспримесные вещества. Основными параметрами вещества терморезистора, определяющими его качество, являются: величина температурного коэффициента, химическая стабильность и температура плавления.

    Большинство типов термисторов надежно работает лишь в определенных температурных пределах. Всякий перегрев свыше нормы пагубно действует на терморезистор (термосопротивление), а иногда даже может привести к его гибели.

    Для предохранения от вредного влияния окружающей среды, и в первую очередь кислорода воздуха, терморезисторы иногда помещаются в баллон, наполненный инертным газом.

    Конструкция терморезистора весьма несложна. Кусочку полупроводника придается форма нити, бруска, прямоугольной пластинки, шарика или какая-нибудь иная форма. На противоположных частях терморезистора вмонтированы два вывода. Величина омического сопротивления термистора, как правило, заметно больше величин сопротивлений других элементов схемы и, что самое главное, резко зависит от температуры. Поэтому когда в схеме течет ток, его величина в основном определяется величиной омического сопротивления термистора или в конечном счете его температурой. С повышением температуры термистора ток в схеме увеличивается, и, наоборот, с понижением температуры ток уменьшается.

    Нагрев термостата может осуществляться передачей тепла от окружающей среды, выделением тепла в самом термисторе при прохождении через него электрического тока или, наконец, при помощи специальных подогревных обмоток. Способ нагрева терморезистора непосредственным образом связан с его практическим использованием.

    Сопротивление термистора с изменением температуры может изменяться на три порядка, т. е. в 1000 раз. Это характерно для термисторов, изготовленных из плохо проводящих материалов. В случае хорошо проводящих веществ отношение находится в пределах десяти.

    Всякий терморезистор обладает тепловой инерционностью, которая в одних случаях играет положительную роль, в других — либо не имеет практически никакого значения, либо отрицательно сказывается и ограничивает пределы использования терморезисторов. Тепловая инерция проявляется в том, что термистор, подвергающийся нагреву, не сразу принимает температуру нагревателя, а лишь через некоторое время. Характеристикой тепловой инерции терморезистора может служить так называемая постоянная времени τ . Постоянная времени численно равна тому количеству времени, в течение которого термистор, ранее находившийся при 0° С, а затем перенесенный в среду с температурой 100° С, уменьшит свое сопротивление на 63%.

    Для большинства полупроводниковых терморезисторов зависимость сопротивления от температуры имеет нелинейный характер (рис.1, А). Тепловая инерция терморезистора мало отличается от инерции ртутного термометра.

    При нормальном режиме эксплуатации параметры терморезисторов с течением времени меняются мало, а поэтому срок их службы достаточно велик и в зависимости от марки терморезистора колеблется в интервале, верхний предел которого исчисляется несколькими годами.

    Рассмотрим для примера кратко три типа терморезисторов (термосопротивления): ММТ-1, ММТ-4 и ММТ-5.

    На рис.1(В) показаны принципиальное устройство и конструкции этих терморезисторов. Терморезистор ММТ-1 покрыт снаружи эмалевой краской и предназначен для работы в сухих помещениях; терморезисторы ММТ-4 и ММТ-5 смонтированы в металлических капсулах и герметизированы. Поэтому они не подвержены вредному влиянию окружающей среды, предназначены для работы в условиях любой влажности и даже могут находиться в жидкостях (не действующих на корпус терморезисторов)

    Омическое сопротивление терморезисторов находится в диапазоне от 1000 — 200000 ом при температуре 20° С, а температурный коэффициент α около 3% на 1°С. На рис.2 изображена кривая, показывающая в процентах изменение омического сопротивления термистора в зависимости от его температуры. На этом графике за начальное значение принято сопротивление при 20° С.

    Описываемые типы терморезисторов рассчитаны на работу в температурном интервале от -100 до + 120° С. Перегрев их недопустим.

    Термосопротивления (термисторы, терморезисторы) упомянутых типов весьма стабильны, т. е. сохраняют практически неизменным свое «холодное» сопротивление, величина которого определяется при 20° С в течение весьма длительного времени. Высокая стабильность терморезисторов типа ММТ определяет их большой срок службы, который, как указано в паспорте, в нормальном режиме их работы практически безграничен. Термосопротивления (термисторы, терморезисторы) типа ММТ обладают хорошей механической прочностью.

    На рисунках: конструкции некоторых термисторов, характерная температурная зависимость сопротивления термистора.

    Слово «термистор» понятно само по себе: ТЕРМический резИСТОР – устройство, сопротивление которого изменяется с температурой.

    Термисторы являются в значительной степени нелинейными приборами и зачастую имеют параметры с большим разбросом. Именно поэтому многие, даже опытные инженеры и разработчики схем испытывают неудобства при работе с этими приборами. Однако, познакомившись поближе с этими устройствами, можно видеть, что термисторы на самом деле являются вполне простыми устройствами.

    Вначале необходимо сказать, что не все устройства, изменяющие сопротивление с температурой, называются термисторами. Например, резистивные термометры , которые изготавливаются из маленьких катушек витой проволоки или из напыленных металлических плёнок. Хотя их параметры зависят от температуры, однако, они работают не так, как термисторы. Обычно термин «термистор» применяется по отношению к чувствительным к температуре полупроводниковым устройствам.

    Имеется два основных класса термисторов: с отрицательным ТКС (температурным коэффициентом сопротивления) и с положительным ТКС.

    Существуют два принципиально различных типа выпускаемых термисторов с положительным ТКС. Одни изготавливаются подобно термисторам с отрицательным ТКС, другие же делаются из кремния. Термисторы с положительным ТКС будут описаны кратко, а основное внимание будет уделено боле распространенным термисторам с отрицательным ТКС. Таким образом, если отсутствуют особые указания, то речь будет идти о термисторах с отрицательным ТКС.

    Термисторы с отрицательным ТКС являются высокочувствительными, нелинейными устройствами с узким диапазоном, сопротивление которых уменьшается при увеличении температуры. На рис.1 изображена кривая, показывающая изменение сопротивления в зависимости от температуры и представляющая собой типовую температурную зависимость сопротивления. Чувствительность – приблизительно 4-5 %/ о С. Имеется большой диапазон номиналов сопротивлений, и изменение сопротивления может достигать многих ом и даже килоом на градус.

    R R o

    Рис.1 Термисторы с отрицательным ТКС очень чувствительны и в значительной

    Степени нелинейны. R о может быть в омах, килоомах или мегоомах:

    1-отношение сопротивлений R/R о; 2- температура в о С

    По существу термисторы представляют собой полупроводниковую керамику. Они изготавливаются на основе порошков окислов металлов (обычно окислов никеля и марганца), иногда с добавкой небольшого количества других окислов. Порошкообразные окислы смешиваются с водой и различными связующими веществами для получения жидкого теста, которому придаётся необходимая форма и которое обжигается при температурах свыше 1000 о С.

    Приваривается проводящее металлическое покрытие (обычно серебряное), и подсоединяются выводы. Законченный термистор обычно покрывается эпоксидной смолой или стеклом или заключается в какой-нибудь другой корпус.

    Из рис. 2 можно видеть, что имеется множество типов термисторов.

    Термисторы имеют вид дисков и шайб диаметром от 2.5 до приблизительно 25.5 мм, форму стержней различных размеров.

    Некоторые термисторы сначала изготавливаются в виде больших пластин, а затем режутся на квадраты. Очень маленькие бусинковые термисторы изготавливаются путем непосредственного обжигания капли теста на двух выводах из тугоплавкого титанового сплава с последующим опусканием термистора в стекло с целью получения покрытия.

    Типовые параметры

    Говорить «типовые параметры» — не совсем правильно, так как для термисторов существует лишь несколько типовых параметров. Для множества термисторов различных типов, размеров, форм, номиналов и допусков существует такое же большое количество технических условий. Более того, зачастую термисторы, выпускаемые различными изготовителями, не являются взаимозаменяемыми.

    Можно приобрести термисторы с сопротивлениями (при 25 o С — температуры, при которой обычно определяется сопротивление термистора) от одного ома до десяти мегоом и более. Сопротивление зависит от размера и формы термистора, однако, для каждого определённого типа номиналы сопротивления могут отличаться на 5-6 порядков, что достигается путём простого изменения оксидной смеси. При замене смеси также и изменяется и вид температурной зависимости сопротивления (R-T кривая) и меняется стабильность при высоких температурах. К счастью термисторы с высоким сопротивлением, достаточным для того, чтобы использовать их при высоких температурах, также обладают, как правило, большей стабильностью.

    Недорогие термисторы обычно имеют довольно большие допуски параметров. Например, допустимые значения сопротивлений при 25 о С изменяются в диапазоне от ± 20% до ± 5%. При более высоких или низких температурах разброс параметров еще больше увеличивается. Для типового термистора, имеющего чувствительность 4% на градус Цельсия, соответствующие допуски измеряемой температуры меняются приблизительно от ± 5 о до ± 1,25 о С при 25 о С. Высокоточные термисторы будут рассматриваться в данной статье ниже.

    Ранее было сказано, что термисторы являются устройствами с узким диапазоном. Это необходимо пояснить: большинство термисторов работает в диапазоне от –80 о С до 150 о С, и имеются приборы (как правило, со стеклянным покрытием), которые работают при 400 о С и больших температурах. Однако для практических целей большая чувствительность термисторов ограничивает их полезный температурный диапазон. Сопротивление типового термистора может изменяться в 10000 или 20000 раз при температурах от –80 о С до +150 о С. Можно представить себе трудности при проектировании схемы, которая обеспечивала бы точность измерений на обоих концах этого диапазона (если не используется переключение диапазонов). Сопротивление термистора, номинальное при нуле градусов, не превысит значения нескольких ом при

    В большинстве термисторов для внутреннего подсоединения выводов используется пайка. Очевидно, что такой термистор нельзя использовать для измерения температур, превышающих температуру плавления припоя. Даже без пайки, эпоксидное покрытие термисторов сохраняется лишь при температуре не более 200 о С. Для более высоких температур необходимо использовать термисторы со стеклянным покрытием, имеющие приваренные или вплавленные выводы.

    Требования к стабильности также ограничивают применение термисторов при высоких температурах. Структура термисторов начинает изменяться при воздействии высоких температур, и скорость и характер изменения в значительной степени определяются оксидной смесью и способом изготовления термистора. Некоторый дрейф термисторов с эпоксидным покрытием начинается при температурах свыше 100 о С или около того. Если такой термистор непрерывно работает при 150 о С, то дрейф может измеряться несколькими градусами за год. Низкоомные термисторы (к примеру, не более 1000 Ом при 25 о С) зачастую ещё хуже – их дрейф может быть замечен при работе приблизительно при 70 о С. А при 100 о С они становятся ненадёжными.

    Недорогие устройства с большими допусками изготавливаются с меньшим вниманием к деталям и могут дать даже худшие результаты. С другой стороны, некоторые правильно разработанные термисторы со стеклянным покрытием имеют прекрасную стабильность даже при более высоких температурах. Бусинковые термисторы со стеклянным покрытием обладают очень хорошей стабильностью, так же, как и недавно появившиеся дисковые термисторы со стеклянным покрытием. Следует помнить, что дрейф зависит как от температуры, так и от времени. Так, например, обычно можно использовать термистор с эпоксидным покрытием при кратковременном нагреве до 150 о С без значительного дрейфа.

    При использовании термисторов необходимо учитывать номинальное значение постоянной рассеиваемой мощности . Например, небольшой термистор с эпоксидным покрытием имеет постоянную рассеивания, равную одному милливатту на градус Цельсия в неподвижном воздухе. Другими словами один милливатт мощности в термисторе увеличивает его внутреннюю температуру на один градус Цельсия, а два милливатта — на два градуса и так далее. Если подать напряжение в один вольт на термистор в один килоом, имеющий постоянную рассеивания один милливатт на градус Цельсия, то получится ошибка измерения в один градус Цельсия. Термисторы рассеивают большую мощность, если они опускаются в жидкость. Тот же вышеупомянутый небольшой термистор с эпоксидным покрытием рассеивает 8 мВт/ о С, находясь в хорошо перемешиваемом масле. Термисторы с большими размерами имеют постоянное рассеивание лучше, чем небольшие устройства. Например термистор в виде диска или шайбы может рассеивать на воздухе мощность 20 или 30 мВт/ о С следует помнить, что аналогично тому, как сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры, изменяется и его рассеиваемая мощность.

    Уравнения для термисторов

    Точного уравнения для описания поведения термистора не существует, – имеются только приближенные. Рассмотрим два широко используемых приближенных уравнения.

    Первое приближенное уравнение, экспоненциальное, вполне удовлетворительно для ограниченных температурных диапазонов, в особенности – при использовании термисторов с малой точностью.

    8.1.2.      Характеристики и параметры термисторов прямого подогрева

    Температурная характеристика термистораэто зависимость его сопротивления от температуры (рис. 8.1).

    Номинальное сопротивление термистораэто его сопротив­ление при определенной температуре (обычно 20 °С). Термисторы изготавливают с допустимым отклонением от номинального сопро­тивления (20; 10; 5) %. Номинальные сопротивления различных типов термисторов имеют значения от нескольких ом до несколь­ких сотен килоом.

    Коэффициент температурной чувствитель­ности (В)это коэф­фициент в показателе экспоненты температурной характеристи­ки термистора (8.1). Значение этого коэффициента, зависящее от свойств материала термистора, практически постоянно для данного термистора в рабочем диапазоне температур, и для различных

    типов термисторов находится в пределах от 700 до 15 000 К. Коэффициент температурной чувствительности может быть найден экспериментально путем измерения сопротивлений термистора при температурах Тои Т по формуле:

    .

    Температурный коэффициент сопротивления термистораэто величина, равная отношению относительного измене­ния сопротивления термистора к изменению его температуры:

                                                            (8.4)

    Температурный коэффициент сопротивления зависит от тем­пературы, поэтому его необходимо записывать с индексом, указы­вающим температуру, при которой он измеряется. Зависимость температурного коэффициента сопротивления от температуры можно получить, использовав уравнения (8.4) и (8.1):

    .

    Значения температурного коэффициента сопротивления при комнатной температуре различных термисторов находятся в пре­делах – (0,8…6,0).10-2 К-1.

    Коэффициент рассеяния термистора (Н) численно равен мощ­ности, рассеиваемой термистором при разности температур тер­мистора и окружающей среды в 1 К, или, другими словами, численно равен мощ­ности, которую надо выделить в термисторе, чтобы нагреть его на 1 К.

    Статическая ВАХ термистораэто зависимость падения напряжения на термисторе от проходящего через него тока в условиях теплового равновесия между термистором и окружающей средой (рис. 8.2).

    Линейность характе­ристик (рис. 8.2) при малых токах и напряжениях объясняется тем, что выделяемая в тер­мисторе мощность недостаточна для су­щественного изменения его температуры. При увеличении тока, проходящего через термистор, выделяемая в нем мощность повышает его температуру. Таким образом, сопротивление тер­мистора зависит от  суммарной температуры (температуры окружающей среды и температуры перегрева термистора). При повышенных токах сопротивление термистора уменьшается с увеличением тока и температуры в соответствии с уравнением (8.1), линейность статиче­ской ВАХ нарушается. При дальнейшем увеличении тока и боль­шой температурной чувствительности термистора может наблюдаться падающий участок статической ВАХ, т.е. уменьшение напряжения на термисторе с увеличением проходящего через него тока.

    Максимально допустимая температура термистораэто тем­пература, при которой еще не происходит необратимых измене­ний параметров и характеристик термистора. Максимально до­пустимая температура зависит не только от свойств исход­ных материалов термистора, но и от его конструктивных особен­ностей.

    Максимально допустимая мощность рассеяния термистораэто мощность, при которой термистор, находящийся в спокой­ном воздухе при температуре 20 °С, разогревается при прохожде­нии тока до максимально допустимой температуры. При умень­шении температуры окружающего воздуха, а также при работе термистора в сре

    дах, обеспечивающих лучший теплоотвод, мощ­ность рассеяния может превышать максимально допустимое значение.

    Коэффициент энергетической чувствительности термистора (G)
    численно равен мощности, которую необходимо подвести к термистору для уменьшения его сопротивления на 1 %. Между коэффициентом энергетической чувствительности, коэффициентом рассе­яния и температурным коэффициентом сопротивления существует  зависимость, которая описывается соотно­шением:

    .

    Значение коэффициента энергетической чувствительности за­висит от режима работы термистора, т.е. оно различно в каждой точке статической ВАХ.

    Постоянная времени термистораэто время, в течение ко­торого температура термистора уменьшится на 63 % (в е раз) по отношению к разности температур термистора и окружающей среды (например, при переносе термистора из воздушной среды с температурой 120 °С в воздушную среду с температурой 20°С). Тепловая инерционность термистора, характеризуемая его посто­янной времени, зависит от конструкции и размеров термис­тора, а также от теплопроводности среды, в которой находится термистор. Для разных типов термисторов постоянная времени лежит в пределах от 0,5 до 140 с.

    Принципы построения систем температурного контроля на NTC-термисторах компании Epcos — Компоненты и технологии

    Статья посвящена исследованию работы терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, рассмотрению преимуществ и недостатков применения термисторов, принципам построения систем измерения и контроля температуры, а также факторам, влияющим на работу термисторов в качестве датчиков температуры, и снижению погрешности измерительной системы.

    Потребность измерения температуры и управления ей возникает во многих сферах деятельности человека. А основными требованиями к результатам измерения и управления, как всегда, оказываются скорость и точность, независимо от того, где используется прибор — в быту или в промышленности. В основе любого измерения, в том числе и температуры, положен датчик, и как первостепенный элемент он определяет технико-экономические показатели системы контроля в целом. Применение того или иного вида термочувствительного элемента опять же зависит от требований, предъявляемых к системе в целом, и не говорит о полном преимуществе одного датчика над другими. Для промышленного применения, как правило, используются термопары или резистивные термопреобразователи, выполненные в виде законченных устройств. Непригодность этих термочувствитеьных элементов для повсеместного использования объясняется высокой ценой применяемых материалов и невозможностью удаленного контроля из-за сравнительно маленьких величин выходных параметров, которые сильно подвержены влиянию внешних факторов. Все большее применение находят датчики интегрального исполнения, имеющие низкую нелинейность выходной характеристики от температуры и достаточно малую стоимость, но именно интегральное исполнение является «ахиллесовой пятой» этих элементов ввиду ограниченности рабочего температурного диапазона. Другое дело — терморезисторы с отрицательным ТКС (отрицательный температурный коэффициент сопротивления, или NTC — Negative Temperature Coefficient) — они имеют достаточно большой диапазон рабочих температур, возможность удаленного мониторинга, действуют в сильных магнитных полях. Но есть недостатки, такие как сложная повторяемость экземпляров и сильная нелинейность температурной характеристики, что в свою очередь усложняет и повышает стоимость всего изделия. Так было до прихода микроконтроллеров, на «плечи» которых и будет возложена конечная задача по линеаризации и математической обработке температурной характеристики.

    Основные параметры и характеристика NTC-термисторов

    В рабочем диапазоне температур зависимость сопротивления терморезистора от температуры достаточно точно описывается выражением [1]:

    где R — сопротивление рабочего тела терморезистора при данной температуре Т, Ом; RN — номинальное сопротивление терморезистора при температуре ТN, Ом; Т, ТN — температура, К; В — коэффициент, постоянный для данного экземпляра терморезистора (паспортные данные).

    Любой NTC-терморезистор кроме температурной характеристики описывается рядом параметров, без которых невозможно полное представление о работе данного типа термодатчиков. Далее приводятся определения основных параметров.

    Материал, из которого изготовлен термистор, сохраняет свои свойства при температурах, не выходящих за рамки определенного диапазона, который называют допустимой температурой. При температурах, выходящих за эти пределы, в сенсоре могут произойти необратимые изменения, и он выйдет из строя.

    Значение коэффициента В определяется материалом датчика и представляет собой наклон характеристики R/T. В уравнении (1) значение коэффициента В определено двумя точками характеристики R/T (RT, T) и (RN, TN), исходя из этого:

    Терморезистор, имея номинальное значение сопротивления при определенной температуре, как и любой резистор, может иметь отклонение ΔR/RN (допуск), обусловленное технологией изготовления. Этот параметр дается производителем на одну точку (обычно 25 °С). Однако когда требуется высокая точность измерений в широком диапазоне температур, допуск может быть указан производителем не на сопротивление, а на температуру в гарантированном диапазоне ΔT. Соответственно, такой термистор будет измерять другие значения температур с тем же самым отклонением (точностью).

    Температурный коэффициент α выражает в процентах изменение абсолютной величины сопротивления при изменении температуры на 1°. Вследствие нелинейности температурной характеристики значение температурного коэффициента зависит от величины температуры, поэтому его записывают обычно с индексом, указывающим температуру, при которой имеет место данное значение. Например, α293 — температурный коэффициент термистора при температуре 293. Вычисляют температурный коэффициент по формуле, вытекающей из его определения и выражения температурной характеристики:

    Сопротивление при нулевой мощности измерения — это значение сопротивления термистора, измеренное при определенной температуре под электрической нагрузкой, настолько маленькой, что она практически не оказывает влияния на результат измерения. Если же измерительный ток будет высоким или же сопротивление термистора будет иметь низкое значение, результат измерений будет искажен из явления саморазогрева, что должно быть принято во внимание. Явление саморазогрева зависит не только от электрической нагрузки, но и от теплового коэффициента рассеяния δth и геометрических размеров датчика. Оно описывается следующим выражением:

    где P — приложенная электрическая мощность, мВт; U — мгновенное значение напряжения на терморезисторе, В; I — мгновенное значение тока, протекающего через терморезистор, мА; Т — мгновенная температура терморезистора, К; ТА — температура окружающей среды, К; Сth — теплоемкость терморезистора, мДж/К; dT/dt — изменение температуры во времени, К/с.

    Если постоянная электрическая мощность будет приложена к терморезистору, то его температура сначала незначительно увеличится, но это изменение со временем будет снижаться. А после некоторого временного промежутка будет достигнуто устойчивое состояние, при котором приложенная мощность рассеется за счет эффекта теплопроводности или конвекции. Если принять dT/dt равным нулю, а U = R×I, где R — сопротивление терморезистора, соответствующее его температуре, то получим:

    Полученные формулы являются параметрическим представлением вольт-амперной характеристики с зависимостью сопротивления терморезистора от температуры R(T). Очевидным является и то, что вольт-амперная характеристика зависит от коэффициента рассеяния, который, в свою очередь, зависит от геометрических размеров датчика и среды, в которую он помещен.

    Максимально допустимый ток — ток, при протекании которого через терморезистор температура последнего равна максимально допустимой. Величина допустимого тока зависит от температуры среды и ее характера. При одинаковой температуре двух сред допустимый ток будет больше в той среде, которая обладает большей теплопроводностью. Соответственно, коэффициент рассеяния, зависящий от параметров среды, определяет максимально допустимую мощность, рассеиваемую датчиком, помещенным в такую среду:

    Коэффициент рассеяния определяется как отношение изменения в рассеиваемой энергии к изменению температуры терморезистора. В численном виде выражается в мВт/К и служит мерой нагрузки, которая вызывает изменение температуры терморезистора на 1 К в установившемся состоянии окружающей среды:

    Для определения коэффициента рассеяния к терморезистору прикладывают нагрузку, при которой соотношение U/I соответствует значению сопротивления, измеренному при температуре Т = 85 °С:

    где Т — температура тела терморезистора, °С; ТА — температура окружающей среды, °С.

    Теплоемкость Сth — количество тепла, которое надо сообщить терморезистору, чтобы повысить температуру рабочего тела на один градус. Величина теплоемкости является функцией температуры, однако при температурах, не превышающих допустимой, можно принять ее постоянной и вычислять по формуле:

    где τС — тепловая постоянная времени охлаждения, с.

    Постоянная времени τС — время, в течение которого температура рабочего тела при его свободном охлаждении понижается на 63,2% от первоначальной разности температур рабочего тела и окружающей среды. Как правило, температура, до которой нагревают терморезистор, равна 85 °С, а температура среды, в которую помещают терморезистор для охлаждения, берется равной 25 °С. Соответственно, охлаждение рабочего тела терморезистора происходит тем быстрее, чем меньше его геометрические размеры.

    Как и у любого радиоэлемента, материал, из которого изготовлен терморезистор, подвержен необратимому изменению характеристик (у терморезисторов это увеличение сопротивления и изменение коэффициента В). Это происходит из-за теплового перенапряжения, приводящего к дефектам кристаллической решетки, окисления незащищенных частей терморезистора, связанного с повреждением корпуса датчика, или из-за диффузии в контактных поверхностях металлизированного покрытия электродов. При низких температурах эти процессы происходят медленно, но на высоких температурах ускоряются, а со временем снижаются. Поэтому для увеличения временной стабильности параметров и уменьшения влияния изменения характеристик многие производители умышленно подвергают терморезисторы процессу старения непосредственно после изготовления.

    Обзор NTC-термисторов компании Epcos

    Термисторы компании Epcos изготавливаются из тщательного отобранного и протестированного сырья. Основой для изготовления служат оксиды металлов, таких как марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк. Оксиды первоначально измельчаются до порошкообразной массы, смешиваются с пластиковыми связующими элементами и сжимаются до нужной формы. Затем их плавят для получения поликристаллического корпуса термистора. После определенного этапа тестирования термисторы подвергаются старению для получения необходимой стабильности параметров.

    Компания Epcos выпускает достаточно большой ряд терморезисторов, с которым можно ознакомиться в специальном документе по выбору Selector Guide [2]. В рамках же данной статьи мы рассмотрим лишь прецизионные малогабаритные датчики (табл. 1).

    Таблица 1. Основные характеристики NTC-термисторов Epcos

    Как говорилось ранее, выбор того или иного термопреобразователя чаще всего обусловлен требованиями к разрабатываемой системе контроля, поэтому основными параметрами, на которые опирается разработчик, оказываются рабочий температурный диапазон, массо-габаритные показатели, допуск на номинальное сопротивление, постоянная времени и стоимость элемента.

    Нестандартный подход к стандартной характеристике NTC-термисторов

    В начале статьи говорилось, что температурная зависимость сопротивления термистора точно описывается выражением (1), однако опытным путем было установлено, что эта же характеристика может быть не менее точно воспроизведена следующим полиномом:

    где r(T) — сопротивление терморезистора при температуре Т; А0, А1, А2Аn — некие коэффициенты, зависящие лишь от свойств материалов, которые используются при в изготовлении термистора.

    Казалось бы, это нисколько не упрощает представление о поведении температурной характеристики термистора, а наоборот — ведет к усложнению из-за переноса температуры в знаменатель и бесконечного числа возможных коэффициентов. Но как показала обработка этой математической модели на «живых» образцах, практически любой термистор можно описать с помощью семи первых членов полинома, так как вклад последующих составляющих в конечное значение сопротивления незначителен:

    Тогда, переходя к термопроводимости, мы получим:

    где r(T) — сопротивление, кОм; g(T) — проводимость, мСм.

    Такая зависимость имеет ряд преимуществ перед экспоненциальной при ее использовании в целях линеаризации характеристики с помощью математического моделирования. Для наглядного представления рассмотрим применение этой зависимости на стандартной R(T) характеристике терморезистора В57861 (S861) с номинальным сопротивлением 10 кОм.

    Из представленных данных (табл. 2, рис. 1) видно, что разница между значениями сопротивлений, которые предоставляет производителем в виде табличной характеристики № 8016 [3], и значениями термосопротивлений, полученными с помощью математической модели, не значительна и не превышает 0,1%, что позволяет в дальнейших математических расчетах пренебречь этими отклонениями. Коэффициенты математической модели, с помощью которых получены расчетные данные, равны:

    Рис. 1. Температурная зависимость терморезистора B57861 (S861)

    Таблица 2. Характеристика терморезистора В57861 (S861)

    Сразу же оговоримся, что представленные коэффициенты подходят только для указанного температурного диапазона и табличной характеристики 8016 NTC-термисторов компании Epcos. Номинальное сопротивление терморезистора в этом случае не имеет значения. Кроме того, ограниченность температурного диапазона не обусловлена невозможностью описания с помощью математической модели, а связана с конкретным применением, для которого проводились эти расчеты.

    Последующим этапом реализации практического применения полиноминального представления характеристики термосопротивления является воспроизведение зависимости (12), для чего оказалось достаточным и удобным использование операционного усилителя (ОУ) в неинвертирующей схеме включения (рис. 2).

    Рис. 2. Преобразователь R(T) U(T)

    Указанная схема будет иметь следующую выходную характеристику:

    графическое построение которой представлено на рис. 3.

    Рис. 3. Графическое представление линеаризации температурной характеристики

    Масштаб координатной сетки температурной зависимости U(T) можно легко менять с помощью резистора обратной связи ROC и резистивного делителя опорного напряжения UREF, состоящего из резисторов R1 и R2. Соответственно, преобразователь R(Т)

    U(T) с поставленной задачей справляется.

    Линеаризация температурной характеристики NTC-термисторов

    Вопрос линеаризации выходной характеристики термопреобразователя остается до сих пор открытым. Существуют методы частичной или же мнимой линеаризации, которые предлагают даже сами производители нелинейных элементов, но они не дают полного решения этой задачи.

    Предлагаемый в рамках данной статьи метод, основанный на математическом моделировании, заключается в построении искусственной линейной температурной зависимости (a×T+b) и последующем построении дополнительной характеристики Y(Т), позволяющих с помощью простых вычислений определять температуру с высокой точностью. Но из этих математических построений вытекает ряд условий, которые необходимо соблюсти для получения данных высокой точности:

    1. Температурный диапазон, в котором предполагается использование датчика, должен быть четко определен.
    2. Использование микроконтроллера, так как воспроизведение искусственно созданных зависимостей с помощью аналоговой электроники не возможно.
    3. Использование прецизионных радиоэлементов для точного представления поведения датчика в рассматриваемом применении.

    Процесс построения искусственной линейной зависимости в известном температурном диапазоне при наличии математической модели поведения терморезистора не составляет большого труда. Для этого достаточно взять две крайние точки характеристики U(T) (рис. 3) и провести между ними линейный отрезок (a×T+b). Получить значение коэффициентов a и b в системе уравнений:

    где Т0 и ТN — соответственно начальная и конечная температуры контролируемого диапазона, также не вызовет затруднений. Вспомогательную характеристику Y(T) (рис. 3) получаем по следующей формуле:

    Зависимость Y(T) имеет вид отрицательной параболы, исходя из этого, зависимость Y(T) можно представить следующим образом:

    где PT, QT и RT — постоянные коэффициенты, которые не зависят от температуры, а определяются свойствами термистора.

    Приравнивая выражения 15 и 16, получаем квадратное уравнение, где неизвестной величиной является температура:

    Корни этого квадратного уравнения находятся известным путем:

    Для нашего применения подходит только один из них, поэтому вычисление конечного значения температуры можно осуществлять по формуле:

    Если температурный диапазон большой, а контроль температуры необходимо осуществлять с высокой точностью, то можно пойти по пути кусочной аппроксимации, и тогда коэффициенты PT , QT и RT для каждого температурного поддиапазона будут свои.

    Практическое применение

    Для рассмотрения представленного метода линеаризации на практике вернемся к уже известному терморезистору В57861 (S861) с номинальным сопротивлением 10 кОм ±1%. Использование термистора предполагается в температурном диапазоне от 0 до 155 °С. Исходя из этого, номиналы резисторов для преобразователя R(Т)

    U(T) были взяты следующие: ROC = 1,62 кОм ±0,1%, R1 = 10 кОм ±0,1%, R2 = 1 кОм ±0,1%, а опорное напряжение UREF = (2,5 ±0,002) В.

    Представленные данные (табл. 3) получены путем разбиения всего температурного диапазона на 8 поддиапазонов, для которых были вычислены соответствующие коэффициенты PT, QT и RT (табл. 4).

    Таблица 3. Пример использования метода линеаризации

    Таблица 4. Расчетные значения коэффициентов PT, QT и RT

    Но даже применяя микроконтроллер, неудобно и программно неоправдано держать такое большое количество нецелочисленных коэффициентов. А переходя к аналого-цифровому преобразованию, для исключения дополнительной погрешности будет правильным в любую формулу подставлять дискреты, полученные от АЦП, а не пересчитанное значение напряжения. Поэтому конечная формула вычисления температуры для 12-битного АЦП будет выглядеть следующим образом:

    где TU — вычисляемое значение температуры, iƒ (на английском «если») — условие использования одной из формул, ΔU — полученные дискреты от АЦП.

    Соответственно, если ΔU < 391, то значение температуры ниже 0 °С, а если ΔU > 4022, то значение температуры выше 155 °С. Ну и, рассматривая каждый поддиапазон температур в отдельности, можно получить для него следующие точностные характеристики (табл. 5).

    Таблица 5. Точностные характеристики поддиапазонов

    Такая низкая разрешающая способность, а также ее неравномерность в интервале температур от 0 до 60 °С связана с нелинейностью выходной характеристики преобразователя R(Т)

    U(T).

    Указанная в таблице 5 погрешность не является полной, так как она не учитывает отклонение сопротивления резисторов и опорного напряжения от номинальных значений. В таблице 6 представлены возможное отклонение истинной вычисленной температуры от истинного значения и погрешность системы без учета допустимого отклонения термосопротивлений от величин, предоставленных производителем в качестве стандартной температурной характеристики № 8016.

    Таблица 6. Погрешность системы для каждой контрольной точки

    В начале статьи говорилось, что терморезистор, как и любой резистор, имеет отклонение ΔR/RN от номинального значения сопротивления, обусловленное технологией изготовления, и что этот параметр дается производителем на точку 25 °С. Однако, в отличие от простых резисторов, эта величина у терморезистора во всем температурном диапазоне не одинакова, и что еще важней — она увеличивается. Компания Epcos для упрощения вычислений и исключения необходимости самостоятельного определения отклонений в нужном температурном диапазоне предоставляет программу “NTC R/T Calculation” [4], которая позволяет в автоматическом режиме проводить все необходимые расчеты по определению отклонений сопротивления и температуры.

    Исходя из данных таблицы 7, можно посчитать тотальную погрешность рассмотренной измерительной системы с учетом всех отклонений и допусков от соответствующих номинальных значений, ошибки АЦП и расчетов математической модели (табл. 8).

    Таблица 7. Отклонения для терморезистора В57861S0103F040

    Таблица 8. Абсолютная погрешность измерительной системы для каждой контрольной точки

    Поправка на саморазогрев термистора

    При работе в любой электрической схеме через терморезистор протекает измерительный ток, если его величина будет более 100 мкА или же сопротивление термистора будет иметь небольшую величину, то результат измерений искажается. Это явление называется саморазогревом и, как было сказано ранее, зависит не только от нагрузки, но и от применяемых материалов и конструкции датчика. Говоря другими словами, на полученный результат измерений необходимо делать поправку, вычисление которой можно проводить по следующей формуле:

    где TA — действительно значение контролируемой температуры; Т — измеренное значение температуры; U — мгновенное значение напряжения на терморезисторе, I — мгновенное значение тока, протекающего через терморезистор; R(T) — значение сопротивления терморезистора, соответствующее температуре Т; δth — коэффициент теплового рассеяния.

    Применительно к используемой схеме и при условии использования микроконтроллера с 12-битным АЦП выражение (20) будет выглядеть следующим образом:

    В примененной схеме включения (рис. 2) величина поправки будет тем меньше, чем больше значение резистора в обратной связи операционного усилителя RОС. Следует отметить, что полученные значения поправки для температуры (табл. 9) справедливы только для указанных термисторов, преобразователя R(Т)

    U(T), а также для значения коэффициента рассеяния в воздухе, равного 1,5 мВт/К. При применении термистора в любой другой среде необходимо определять значение этого коэффициента опытным путем.

    Таблица 9. Поправка на саморазогрев для терморезистора В57861S0103F040

    Заключение

    Применение термисторов с отрицательным ТКС в качестве датчиков температуры имеет определенные ограничения, связанные с точностью и погрешностью измерений, но при использовании предложенного в рамках данной статьи метода такое применение возможно. Полученные на конкретном примере значения не являются обобщающими для всех терморезисторов, а введение небольших доработок в преобразователь позволяет увеличить точностные показатели измерительной системы в целом в 2–3 раза.

    Литература

    1. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/PDF/PDF__General__technical__information,property=Data__en.pdf;/PDF_General_technical_information.pdf
    2. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/ PDF/PDF__SelectorGuide,property=Data__en.pdf;/PDF_SelectorGuide.pdf
    3. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/PDF/PDF__Standardized,property=Data__en.pdf;/PDF_Standardized.pdf
    4. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/DesignTools/NTCThermistors/Page__License2,locale=en.html

    NTC термисторы Epcos | «ЛЭПКОС», ИЦ «Северо-Западная Лаборатория»

    Возможность определять и контролировать изменение температуры с заданной точностью является одной из важных и актуальных задач, стоящих перед разработчиками как простых бытовых приборов, так и сложного промышленного оборудования. На современном рынке электронных компонентов компания Epcos занимает одну из ведущих позиций по разработке и выпуску сенсорных систем контроля различных технологических параметров.  Принцип действия таких компонентов, изготавливаемых на основе оксидов цинка, марганца, никеля, железа, основан на уменьшении электрического сопротивления при увеличении температуры.  В частности, при выборе средств измерения и компенсации температуры особый интерес представляют NTC термисторы Epcos с отрицательным коэффициентом сопротивления (Negative Temperature Coefficient). Для линеаризации температурной характеристики и проведения расчетов NTC термисторы могут быть использованы совместно с микроконтроллерами.

    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

    Основными параметрами, которые необходимо учитывать при выборе NTC термисторов, являются:

    RT — NTC сопротивление при заданной температуре, Ом;

    RR — NTC сопротивление при номинальной температуре Т, Ом;

    ΔRТ/RR  — допуск по сопротивлению

    B — постоянный коэффициент, зависящий от материала  термистора. Рассчитывается на основе значений сопротивления  при заданных значениях температуры 

    T — температура, К

    TR — номинальная температура, К

    α — температурный коэффициент сопротивления, %

    I — максимально допустимый ток, А

    W — максимально допустимая мощность, Вт

    δth — коэффициент рассеяния, мВт/К;

    Сth — теплоемкость термистора, мДж/К;

    τc — постоянная тепловая времени охлаждения, с

    Компанией Epcos представлен широкий ассортимент NTC-термисторов с различными геометрическими параметрами, исполнением выводов и значением сопротивления (от 1 до 80 Ом), что позволяет осуществлять выбор сенсора для различных применений.

    Термисторы в герметичном стеклянном корпусе

    Термисторы Epcos в герметичном стеклянном корпусе характеризуются компактными размерами, высокой надежностью, широким диапазоном значений сопротивления от 2 кОм до 1,4 МОм и в основном применяются в приборах бытового и промышленного назначения, а также в автомобильной электронике. В частности, благодаря минимальному времени срабатывания и широкому интервалу рабочих температур  (-50 до +150°С) такие компоненты могут быть использованы для мониторинга и измерения температуры масла, охлаждающей жидкости и выхлопных газов.

    Высокая точность и малое время отклика термисторов в стеклянном корпусе позволяют широко использовать их также и в медицине. Компания Epcos разработала специальную серию сенсоров NTC ( B57542,  B57552,  B57562), используемых в медицинских термометрах, предназначенных  для работы в интервале температур от +25 до +45°С.

    Подробнее

    Тип         R25, кОм Tсреды, °С  Изображение  Pmax, мВт τc, с Подробнее
    Серии G 540 — 560, G1540-1560 без изоляции

    B57540

    (G540; G1540) 

    5-100  -55/250    18 

    B57550

    (G550; G1550) 

     

    2-100  -55/300    32  7

    B57560

    (G560; G1560)

    2-100  -55/300    50 15
    Серии G 541 — 561, G1541-1561 c изоляцией

    B57541

    (G541; G1541) 

     

    5-100  -55/250    18

    B57551

    (G551; G1551) 

     

    2-100  -55/260   32  9

    B57561

    (G561; G1561) 

     

    2-100  -55/260   50 18

    Выводные NTC Термисторы 

    Выводные термисторы Epcos представляют собой широкую линейку NTC сенсоров с разными техническими характеристиками и межвыводным расстоянием, что позволяет использовать их для измерения и контроля температуры в бытовых приборах, системах нагрева и кондиционирования, датчиках, установленных в помещениях, промышленной электронике и др.


    Подробнее

    Тип         R25, кОм Tсреды, °С  Изображение  Pmax, мВт τc, с Подробнее
    Термисторы с межвыводным расстоянием 2,5 мм

    B57891M

    (M891)  

    1-470  -40/125    200 12 

    B57871S

    (S871) 

    2.1-30  -55/155    60 7.5 

    B57881S

    (S881)

    2.1-30  -55/155   100 10

    B57891S

    (S891)

    2.2-100  —55/155   200 15

    B57964S

    (S964)

    2-5 —55/155   60 16

    B57971S

    (S971) 

    2-30 -55/155    60 8.8 

    B57981S

    (S981) 

    2.1-30 -55/155    100 11.5 
    Термисторы с межвыводным расстоянием 5 мм

    B57164K

    (K164)  

    0.015-470 -55/125    450 20

    B57875S

    (S875)  

    2.1-30 -55/155    60 7.5

    B57885S

    (S885)  

    2.1-30 -55/155    100 10
    Миниатюрные термисторы со сгибающимися контактами

    B57861S

    (S861)  

    2-50 -55/155    60 15/12

    B57863S

    (S863)  

    3-30 -55/155    60 15

    B57864S

    (S864)  

    2-5 -55/155    60 21

    B57867S

    (S867)  

    2-50 -55/155    60 12

    B57869S

    (S869)  

    3-30 -55/155    60 12

    Безвыводные NTC Термисторы 

    Серия безвыводных термисторов представляет собой сенсоры с фронтальной контактной покрытой серебром поверхностью. Такие компоненты были разработаны компанией Epcos для измерения и регулирования температуры в системах водяного и масляного охлаждения, используемых в автомобилях.


    Подробнее

    Тип         R25, кОм Tсреды, °С  Изображение  Pmax, мВт τc, с Подробнее

    B57220K

    (K220)  

    2056.9  -55/250    180  12

    B57350K

    (K350)  

    990.2  -55/250    180  18

    B57150K1

    (K1150)  

    2394  -55/150    180  30

    B57820M

    (M820)  

    560.2-1014 -55/150    180  30

    Токоограничивающие NTC Термисторы 

    Термисторы с отрицательным коэффициентом сопротивления характеризуются высокой надежностью, поэтому могут быть использованы не только для компенсации и измерения температуры, но и для ограничения пускового тока. Применение NTC компонентов в приборах промышленного назначения позволяет предотвратить обрыв предохранителей и расплавление других элементов, обеспечивая защиту нагрузки и снижая вероятность выхода оборудования из строя.

    Подробнее

    Тип         R25, Ом Tсреды, °С  Изображение  Pmax, Вт τc, с Подробнее

    B57153S

    (S153)  

    4.7-33 -55/170    1.4  30

    B57235S

    (S235)  

    4.7-10 -55/170    1.8  60

    B57236S

    (S236)  

    2.2-120 -55/170    2.1  70

    B57237S

    (S237)  

    1.0-60 -55/170    3.1  90

    B57238S

    (S238)  

    2.5-16 -55/170    3.9  80

    B57364S

    (S364)  

    1.0-10 -55/170    5.1  100

    B57464S

    (S464)  

    1.0-10 -55/170    6.7  130

    SMD NTC Термисторы 

    В настоящее время одной из главных задач, стоящих перед разработчиками светодиодов и систем на их основе, является увеличение срока службы при малой себестоимости и высокой эффективности. При повышенных температурах возможны снижение надежности, деформация корпуса светодиода (LED) и выход его из строя. Для достижения требуемых рабочих характеристик LED систем необходимо осуществлять контроль температуры перехода, избегая превышения верхней границы рабочего диапазона. Разработанная компанией Epcos была разработана серия SMD термисторов, которые при включении в схему с LED в случае отклонения температуры от оптимального значения позволяют за счет снижения своего сопротивления менять величину тока и сбрасывать напряжение. Такие термисторы прежде всего характеризуются малыми размерами, высокими чувствительностью и производительностью при температурах до 150 °С и рабочим диапазоном сопротивления 10-470 кОм.

    Подробнее

    Тип         R25, кОм Tсреды, °С  Изображение  Pmax, мВт τc, с Подробнее

    B57232V5, B57251V5

    SMD 0402 (1005)  

    4.7; 10 -40/150    150  3

    B57221V2, B57230V2, B57261V25

    SMD 0402 (1005)-стандарт  

    3.3-47 -50/125    150  3

    B57332V5, B57342V5, B57351V5, B57352V5

    SMD 0603 (1608) 

    10-100 -40/150    180  4

    B57301V2, B57321V2, B57330V2, B57371V2, B57374V2

    SMD 0603 (1608)-стандарт 

    1-470 -50/125    180  4

    B57442V5, B57451V5, B57452V5

    SMD 0805 (2012) 

    4,7-100 -40/150    210  10

    B57442V5, B57451V5, B57452V5

    SMD 0805 (2012)-стандарт 

    1-680 -50/125    300  10

    NTC Термисторы в зондовом исполнении 

    Сенсоры Epcos в зондовом исполнении представляют собой термисторы, герметизированные в металлический или пластиковый корпус, с изолированными выводами. Данные компоненты характеризуются простотой монтажа и являются универсальным средством измерения температуры в системах воздушного кондиционирования, морозильных камерах, рефрижераторах, трубопроводах, посудомоечных машинах, сушильных аппаратах, паровых котлах, а также в электрических моторах и трансформаторах.

    Подробнее

    Тип         R25, кОм Tсреды, °С  Изображение  Pmax, мВт τc, с Подробнее

    B57500M

    (M500) 

    10 -30/100    60  20

    B57227K

    (K227) 

    32.762 -55/155    200  30

    B57504K

    (K504) 

    10 -20/125     —

    B57514K

    (K514) 

    48.538 -20/200     —

    B57560K

    (K560) 

    49.12 -10/125    — 

    B57703M

    (M703) 

    5-30 -55/125    150  50

    B57703M1

    (M1703) 

    100 +10/200    50  20

    B57045K

    (K45) 

    1-150 -55/125    450  75

    B57276K

    (K276) 

    4.829; 11.981 10/100    500 

    B57301K

    (K301) 

    9.959 30/110    375 

    B57020M2

    (M2020) 

    5 40/80    350 

    B58100

    (T120) 

    10.11; 10.151 5/100    18 

    B58100

    (F120) 

    10.151 5/100    18 

    B58100

    (Z81) 

    11.991 5/100    60 

    Наличие компонента на складе

    Узнать наличие и цену интересующего Вас электронного компонента и оформить заказ, Вы можете на нашем онлайн-складе.

     

     

    Терморезисторы импортные фото – . – Delvik.ru – Доска объявлений Перми

    • назначение, сопротивление и характеристики, маркировка, принцип работы, как проверить и подключить
    • Термистор – характеристика и принцип действия
    • устройство, принцип работы, назначение, виды
    • Терморезисторы. Виды и устройство. Работа и параметры
    • Цветовая маркировка: резисторы по ГОСТ 28883-90, резисторы проволочные, резисторы фирмы Philips, резисторы Cornig Glass Work (CGW), Panasonic, зарубежные (импортные) выводные резисторы, терморезисторы.
    • Терморезистор — Википедия
    • PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор

    назначение, сопротивление и характеристики, маркировка, принцип работы, как проверить и подключить

    Люди, далекие от радиоэлектроники, смутно представляют назначение и принцип действия терморезистора. Какие функции выполняет этот элемент? Для его он предусмотрен? Как маркируется? О каких тонкостях проверки и подключения необходимо знать? Какие бывают виды, и в чем их особенности? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже.

    СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):

    Что такое терморезистор, общие положения

    Терморезистор — полупроводниковый элемент с меняющимися характеристиками (по сопротивлению) в зависимости от температуры. Изделие изобрели в 1930 году, а его создателем считается известный ученый Самуэль Рубен.

    С момента появления терморезистор получил широкое распространение в радиоэлектронике и успешно применяется во многих смежных сферах.

    Деталь изготавливается с применением материалов, имеющих высокий температурный коэффициент (ТК). В основе лежат специальные полупроводники, по характеристикам превосходящие наиболее чистые металлы и их сплавы.

    При получении главного резистивного элемента применяются оксиды некоторых металлов, галогениды и халькогениды. Для изготовления используется медь, никель, марганец, кобальт, германий, кремний и другие вещества.

    В процессе производства полупроводнику придется разная форма. В продаже можно найти терморезисторы в виде тонких трубок, крупных шайб, тонких пластинок или небольших круглых элементов.  Некоторые детали имеют габариты, исчисляемые несколькими микронами.

    Основные виды терморезисторов — термисторы и позисторы (с отрицательным и положительным ТКС (температурный коэффициент сопротивления) соответственно. В термисторах с ростом температуры сопротивление падает, а позисторах, наоборот, увеличивается.

    Где используется (сфера применения)

    Терморезисторы активно применяются в разных сферах, тесно связанных с электроникой. Они особенно важных при реализации процессов, зависящих от правильности настройки температурного режима.

    Такой подход актуален для компьютерных технологий, устройств передачи информации, высокоточного промышленного оборудования и т. д.

    Распространенный способ применения терморезисторов — ограничение токов, возникающих в процессе пуска аппаратов.

    При подаче напряжения к БП конденсатор быстро набирает емкость, что приводит к протеканию повышенного тока. Если не ограничить этот параметр, высок риск повреждения (пробоя) диодного моста.

    Для защиты дорогостоящего узла применяется термистор — элемент, ограничивающий ток в случае резкого нагрева. После нормализации режима температура снижается до безопасного уровня, и сопротивление термистора возвращается до первоначального уровня.

    Устройство и виды

    Терморезистор — полупроводниковый элемент, который в зависимости от вида меняет сопротивление при росте/снижении температуры. Сегодня выделяется два вида изделий:

    1. Термисторы — детали с негативным температурным коэффициентом (NTC). Их особенность состоит в падении сопротивления при росте температуры.
    2. Позисторы — элементы, имеющие «плюсовой» температурный коэффициент (PTC). В отличие от прошлого вида, при повышении T сопротивление, наоборот, растет.

    В зависимости от типа полупроводника при его производстве применяются разные элементы. Как отмечалось, при создании резистивных элементов используются оксиды, халькогениды и галогениды различных металлов, а конструктивное исполнение может меняться в зависимости от сферы назначения.

    Типы по принципу действия

    Терморезисторы различаются по принципу действия. Выделяется два типа:

    1. КОНТАКТНЫЕ. К этой категории относятся термопары, термодатчики, заполненные термометры и термометры биметаллического типа.
    2. БЕСКОНТАКТНЫЕ. В эту группу входят терморезисторы, построенные на инфракрасном принципе действия. Они активно применяются в оборонной сфере, благодаря способности выявлять тепловое излучение ИК и оптических лучей (выделяются газами и жидкостями).

    Классификация по температурному срабатыванию

    Терморезисторы отличаются по температуре, на которую они реагируют при срабатывании. С этой позиции выделяются следующие типы деталей:

    1. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ. Такие элементы срабатывают при температуре ниже 170 Кельвинов (минус 102С). 1 Кельвин = минус 272,15С.
    2. СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНЫЕ. Здесь диапазоне работы выше и находится между 170 и 510 Кельвинами.
    3. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ. Терморезисторы такого класса работают при температурах от 570 Кельвинов.
    4. ОТДЕЛЬНЫЙ КЛАСС. Выделятся также индивидуальная группа высокотемпературных термических резисторов, работающих в диапазоне от 900 до 1300 К.

    Вне зависимости от вида (позисторы, термисторы) терморезисторы могут работать в разных температурных режимах и внешних условиях. При эксплуатации в условиях частых изменений температур первоначальные параметры детали могут меняться.

    Речь идет о двух параметрах — сопротивлении детали в условиях комнатной температуры и коэффициенте сопротивления.

    По виду нагрева

    По способу нагревания терморезисторы делятся на два типа:

    1. ПРЯМОГО НАГРЕВА. Подразумевается изменение температуры детали под действием окружающего воздуха или тока, протекающего через деталь. Устройства с прямым нагревом чаще всего применяются для решения двух задач — изменения температуры или восстановления нормального режима. Такие терморезисторы применяются в градусниках, ЗУ, термостатах и других устройствах.
    2. КОСВЕННОГО НАГРЕВА. В отличие от прошлого типа здесь нагрев происходит из-за элементов, находящихся в непосредственной близости от резистора. Узлы никак не взаимосвязаны. При таком подходе сопротивление полупроводника обуславливается изменением тока, который проходит через близлежащий элементы. Терморезисторы, работающие на косвенном принципе, нашли применение в мультиметрах (комбинированных приборах).

    Главные параметры терморезисторов

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

    При выборе изделия нужно выяснить главные параметры и определить, подходят они для решения поставленной задачи или нет.

    Параметры терморезисторов:

    1. ГАБАРИТЫ. При покупке нужно быть уверенным, что деталь подходит по размеру и поместится на плате (в схеме).
    2. СОПРОТИВЛЕНИЯ RT и RT. Параметры измеряются в Омах и указываются применительно к текущей температуре в градусах Цельсия или Кельвинах. Если деталь рассчитана на работу 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 инерционность. При расчете учитывается время, которое необходимо для изменения температуры термического резистора на 63% от разницы t детали и окружающего воздуха. В большинстве случаев этот параметр принимается равным 100 градусов Цельсия.
    4. ТКС (в % на один градус Цельсия). Как правило, этот показатель прописывается для той же температуры t, что и холодное сопротивление. В такой ситуации при обозначении используются другие цифры — at.
    5. Мощность рассеивания Pmax (предельно допустимый параметр), Вт. По этому показателю можно судить о пределе, до достижения которого в полупроводнике не происходит необратимых изменений (параметры остаются прежними). При этом превышение температуры tmax при достижении Pmax исключено.
    6. Температура tmax — максимально допустимый параметр, при котором характеристики терморезистора длительное время остаются без изменений (на установленном производителем уровне).
    7. Коэффициент энергетической чувствительности (измеряется в Вт/проценты*R). Обозначение — G. Показатель отражает мощность, которую необходимо рассеять на детали для снижения параметра R на один процент.
    8. Коэффициент рассевания (измеряется в Вт на один градус Цельсия). Условное обозначение — H. Параметр отражает мощность, которая рассеивается на термическом резисторе при разнице в температурных режимах детали и окружающего воздуха на один градус.

    Рассмотренные выше коэффициенты (G и H) зависят от характеристик применяемого полупроводника и особенностей обмена тепла между изделием и окружающей его средой. Параметры связаны друг с другом через специальную формулу — G=H/100а.

    1. Теплоемкость (измеряется в Джоулях на один градус Цельсия). Условное обозначение — C. Показатель отражает объем тепла (энергии), необходимой для нагрева терморезистора на один градус.

    Некоторые рассмотренные параметры связаны друг с другом. В частности, постоянная времени τ равна отношению между теплоемкостью и коэффициентом рассеивания.

    При покупке позитрона, кроме указанных выше параметров, нужно учесть интервал позитивного температурного сопротивления и кратность изменения R в секторе положительного ТКС.

    Базовые характеристики терморезисторов

    При оценке терморезисторов нужно учесть и проанализировать их характеристики:

    1. Вольтамперная характеристика — кривая на графике, показывающая зависимость напряжения на образце от проходящего через терморезистор тока. График рисуется с учетом теплового равновесия с окружающей природой. Для позисторов и термисторов графики различаются.
    2. Температурная характеристика. При построении графика снимается зависимость сопротивления от температуры в определенном режиме. По оси R выставляется параметр по принципу десятикратного увеличения (10Х), а по оси времени пропускается участок в диапазоне от нуля до 223 Кельвинов.
    3. Подогревная характеристика. С помощью графика можно увидеть параметры термических резисторов, работающих на косвенном принципе. Иными словами, кривая отражает зависимость сопротивления детали от подаваемой к нему мощности. При указании графика масштаб по сопротивлению берется с учетом 10Х.

    Общий принцип действия

    Терморезисторы делаются максимально чувствительными к изменению температурного режима, ведь на этом принципе они и работают. При отсутствии нагрева атомы, входящие в состав детали, находятся в правильном порядке и формируют длинные ряды.

    В случае нагрева количество активных «переносчиков» заряда растет. Чем больше таких единиц, тем выше проводимость материала.

    При изучении кривой зависимости сопротивления от температуры можно увидеть характеристику нелинейного типа. При этом лучшие характеристики терморезистор показывает в диапазоне от -90 до +130 градусов.

    Важно учесть, что принцип действия таких деталей строится на корреляции между температурным режимом и металлами в составе детали.

    Сам терморезистор изготавливается с применением полупроводниковых составов (оксидов, марганца, меди, никеля, силикатов, железа и других). Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение в температуре.

    Создаваемое электрическое поле подталкивает электрон, который перемещается до момента удара об атом. По этой причине движение электрона затормаживается.

    При росте температуры атомы двигаются активнее. При таких обстоятельствах исходный актом быстрее столкнется с другим элементом. В результате возникает дополнительное сопротивление.

    После снижения рабочей температуры электроны «падают» в нижние валентные уровни и переходят в невозбужденное состояние. Иными словами, они меньше перемещаются и не создают такого сопротивления.

    В случае повышения температуры растет и показатель R. Но здесь нужно учесть тип терморезистора, от которого зависит принцип повышения и роста сопротивления при изменении температурного режима.

    NTC

    Терморезисторы NTC — изделия, имеющие отрицательный температурный коэффициент. Их особенность — повышенная чувствительность, высокий температурный коэффициент (на один или два порядка выше, чем у металла), небольшие габариты и широкий температурный диапазон.

    Полупроводники NTC удобны в применении, стабильны в работе и способны выдерживать большую перегрузку.

    Особенность NTC в том, что их сопротивление увеличивается при снижении температуры. И наоборот, если t снижается, параметр R растет. При изготовлении таких деталей применяются полупроводники.

    Принцип действия прост. При повышении температуры число носителей заряда резко растет, и электроны направляются в зону проводимости. При изготовлении детали, кроме полупроводников, могут применяться и переходные металлы.

    При анализе NTC нужно учесть бета-коэффициент. Он важен в случае, если изделие применяется при измерении температуры, для усреднения графика и вычислений с помощью микроконтроллеров.

    Как правило, термисторы NTC применяются в температурном диапазоне от 25 до 200 градусов. Следовательно, их можно использовать для измерений в указанном пределе.

    Отдельного нужно рассмотреть сфера их использования. Такие детали имеют небольшую цену и полезны для ограничения пусковых токов при старте электрических двигателей, для защиты Li аккумуляторов, снижения зарядных токов блока питания.

    Терморезистор NTC также используется в автомобиле — датчик, применяемый для определения точки отключения и включения климат-контроля в машине.

    Еще один способ применения — контроль температуры двигателя. В случае превышения безопасного предела, подается команда на реле, а дальше двигатель глушится.

    Не менее важный элемент — датчик пожара, определяющий рост температуры и запускающий сигнализацию.

    Терморезисторы NTC обозначаются буквами или имеют цветную маркировку в виде полос, колец или других обозначений. Варианты маркировки зависят от производителя, типа изделия и других параметров.

    Пример обозначения 5D-20, где первая цифра показывает сопротивление терморезистора при 25 градусах Цельсия, а расположенная рядом с ней цифра (20) — диаметр.

    Чем выше этот параметр, тем большую мощность рассеивания имеет изделие. Чтобы не ошибиться в маркировке, рекомендуется использовать официальную документацию.

    PTC

    В отличие от рассмотренных выше терморезисторов, PTC — термисторы, имеющие положительный коэффициент сопротивления. Это означает, что в случае нагрева детали увеличивается и ее сопротивление. Такие изделия активно применялись в старых телевизорах, оборудованных цветными телескопами.

    Сегодня выделяется два типа PTC-терморезисторов (от числа выводов) — с двумя и тремя отпайками. Отличие трехвыводных изделий заключается в том, что в их состав входит два позитрона, имеющих вид «таблеток», устанавливаемых в одном корпусе.

    Внешне может показаться, что эти элементы идентичны, но на практике это не так. Одна из «таблеток» имеет меньший размер. Отличается и сопротивление — от 1,3 до 3,6 кОм в первом случае, и от 18 до 24 Ом для второй такой таблетки.

    Двухвыводные терморезисторы производятся с применением полупроводникового материала (чаще всего Si — кремний). Внешне изделие имеет вид небольшой пластинки с двумя выводами на разных концах.

    Терморезисторы PTC применяются в разных сферах. Чаще всего их используют для защиты силового оборудования от перегруза или перегрева, а также поддержания температуры в безопасном режиме.

    Главные направления применения:

    1. Защита электрических двигателей. Задача изделия состоит в защите обмотки от перегорания при клине ротора или в случае поломки системы охлаждения. Позистор играет роль датчика, подключаемого к управляющему прибору с исполняющим реле, контакторами и пускателями. При появлении форс-мажорной ситуации сопротивление растет, а сигнал направляется к управляющему элементу, дающему команду на отключение мотора.
    2. Защита трансформаторных обмоток от перегрева или перегруза. В такой схеме позистор устанавливается в цепи первичной обмотки.
    3. Нагревательный узел в пистолетах для приклеивания.
    4. В машинах для нагрева тракта впуска.
    5. Размагничивание ЭЛТ-кинескопов и т. д.

    Как проверить с помощью мультиметра

    Важный вопрос при эксплуатации термисторов — знание принципов их проверки. При оценке исправности нужно понимать, что термисторы бывают двух видов — с положительными и отрицательным температурным коэффициентом (об этом упоминалось выше). Следовательно, сопротивление детали снижается или уменьшается с ростом температуры.

    С учетом этого факта для проверки термистора потребуется всего два элемента — паяльник для нагрева и мультиметр.

    Алгоритм действий:

    1. Перевод прибора в режим замера сопротивления.
    2. Подключение щупов к клеммам терморезистора (расположение не имеет значения).
    3. Фиксация сопротивления на бумаге и поднесение нагретого паяльника к детали.
    4. Контроль сопротивления (оно растет или падает в зависимости от вида терморезистора).
    5. Если сопротивление снижается или увеличивается, полупроводник работает правильно.

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

    После поднесения паяльника к изделию ситуация изменилась — сопротивление пошло в сторону снижения и остановилось на уровне двух Ом. По этой проверке можно сделать вывод, что терморезистор исправен.

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

    Стоит учесть, что такая проверка очень грубая. Для точного контроля нужно проверить температуру и сопротивление термистора, а после сравнить данные с официальными параметрами.

    Как подключить

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

    Один контакт сопротивления подключается к контакту 5В, а второй — к контакту термистора.

    Вторую отпайку терморезистора необходимо посадить на «землю». Центр двух резисторов подключается к контакту «Аналог 0).

    <

    Где находится на схеме

    Отображение терморезистора на схеме может различаться. Изделие легко найти по обозначениям t и t0. Внешне оно отражается как сопротивление, через которое проходит полоска по диагонали с «подставкой» под t0 снизу. Главные обозначения — R1, Th3 или RK1.

    Если возникают сомнения в сфере применения, терморезистор можно нагреть и посмотреть на его поведение. Если сопротивление будет меняться, это нужный элемент.

    Терморезисторы используются почти везде — в плате зарядного устройства, в автомобильных усилителях, блоках питания ПК, в Li-Ion аккумуляторах и других устройства. Найти их на схеме не трудно.

    SMD и встроенные терморезисторы

    Существует также еще два вида терморезисторов, которым стоит уделить внимание:

    1. SMD — детали с особым типом монтажа (для внешнего крепления). Внешне они не сильно отличаются от конденсаторов SMD, изготовленных из керамики. Габариты соответствуют стандартному ряду — 1206, 0805, 0603 и т. д. По виду отличить такие изделия от терморезисторов SMD почти невозможно.
    2. Встроенные. Применяются в паяльных станциях (для контроля температуры жала), в том числе термовоздушного типа.

    В дополнение стоит сказать, что в электронике вместе с терморезисторами используются термореле и термические предохранители, которые работают на похожем принципе и также устанавливаются в электронных приборах.

    <

    5 (100%) 1 голос[ов]

    elektrikexpert.ru

    Термистор – характеристика и принцип действия

    Термистор (терморезистор) – твердотельный электронный элемент, внешне напоминающий постоянный резистор, но обладающий выраженной температурной характеристикой. Этот вид электронных приборов, как правило, используются для изменения аналогового выходного напряжения с учётом изменения окружающей температуры. Другими словами – электрические свойства термистора и принцип действия напрямую связаны с физическим явлением — температурой.

    Содержимое публикации

    Характеристика электронного элемента

    Термистор — термочувствительный полупроводниковый элемент, изготовленный на основе полупроводниковых оксидов металлов. Обычно имеет форму диска или шара с металлизированными или соединительными выводами.

    Такие формы позволяют изменять резистивное значение пропорционально малым изменениям температуры. Для стандартных резисторов изменение сопротивления от нагрева видится нежелательным явлением.

    Но этот же эффект видится удачным при построении многих электронных схем, требующих определения температуры.

    Таким образом, будучи нелинейным электронным устройством с переменным сопротивлением, терморезистор успешно подходит для работы в качестве терморезистора-датчика. Такого рода датчики широко применяют для контроля температуры жидкостей и газов.

    Выступая твердотельным устройством, изготовленным на основе высокочувствительных оксидов металлов, терморезистор работает на молекулярном уровне.

    Валентные электроны становятся активными и воспроизводят отрицательный ТКС либо пассивными и тогда воспроизводят положительный ТКС.

    В результате электронные приборы – термисторы, демонстрируют очень хорошую воспроизводимую резистивность, сохраняя эксплуатационные характеристики, позволяющие продуктивно работать в диапазоне температур до 200ºC.

    Применение терморезисторов на практике

    Базовым направлением применения, в данном случае, являются резистивные температурные датчики. Однако эти же электронные элементы, принадлежащие семейству резисторов, можно успешно использовать включенными последовательно с другими компонентами или устройствами.

    Простые схемы включения терморезисторов, показывающие работу приборов в качестве температурных датчиков — своеобразных преобразователей напряжения за счёт изменения сопротивления

    Такая схема включения позволяет контролировать ток, протекающий через компонент. Таким образом, термисторы, по сути, выступают ещё и токоограничителями.

    Производятся термисторы разного типа, на основе различных материалов и отличаются по размерам в зависимости от времени отклика и рабочей температуры.

    Существуют герметичные модификации приборов, защищённые от проникновения влаги. Есть конструкции под высокие рабочие температуры и компактные по размерам.

    Следует выделить три наиболее распространенных типа терморезисторов:

    • шариковые,
    • дисковые,
    • инкапсулированные.

    Работают приборы в зависимости от изменения температуры:

    1. На уменьшение резистивного значения.
    2. На увеличение резистивного значения.

    То есть существует два типа приборов:

    1. Обладающие отрицательным ТКС (NTC).
    2. Обладающие положительным ТКС (PTC).
    Отрицательный коэффициент ТКС

    NTC-термисторы с отрицательным ТКС уменьшают собственное резистивное значение по мере увеличения внешней температуры. Как правило, именно эти приборы чаще выступают датчиками температуры, поскольку идеально подходят практически к любому типу электроники, где требуется контроль температуры.

    Относительно большой отрицательный отклик термистора NTC означает, что даже небольшие изменения температуры способны значительно изменить электрическое сопротивление прибора. Этот фактор делает модели NTC идеальными датчиками точного измерения температур.

    Схема калибровки (проверки) терморезистора: 1 — источник питания; 2 — направление тока; 3 — испытуемый электронный элемент термистор; 4 — калибровочный микроамперметр

    Терморезисторы NTC, снижающие сопротивление с повышением температуры, по исполнению доступны с различными базовыми сопротивлениями. Как правило, характеристика привязывается к базовым сопротивлениям при комнатной температуре.

    Например: 25ºC берётся за контрольную (базовую) температурную точку. Отсюда выстраиваются значения приборов, допустим, следующих номиналов:

    • 2,7 кОм  (25ºC),
    • 10 кОм  (25ºC)
    • 47 кОм (25ºC)….

    Другой важной характеристикой является значение «В». Величина «В» представляет собой постоянную константу, которая определяется керамическим материалом, из которого изготовлен термистор.

    Этой же константой определяется градиент кривой резистивного отношения (R/T) в определенном температурном диапазоне между двумя температурными точками.

    Каждый материал термистора имеет различную материальную константу и, следовательно, индивидуальную кривую отношения сопротивления и температуры.

    Так, константа «B» определяет одно резистивное значение при базовой T1 (25ºС), и другое значение при Т2 (например, при 100ºC).

    Следовательно, значение B определит постоянную константу материала термистора, ограниченную  диапазоном T1 и T2:

    B * T1 / T2 (B* 25 / 100)

    p.s. значения температуры в расчётах берутся в градуировке Кельвина.

    Отсюда вытекает, что имея значение «В» (из характеристики производителя) конкретного прибора, электронщику останется только создать таблицу температур и сопротивлений, чтобы построить подходящий график при помощи следующего нормированного уравнения:

    B(T1/T2) = (T2 * T1 / T2 – T1) * ln(R1/R2)

    где: T1, T2 – температуры в градусах Кельвина; R1, R2 – сопротивления при соответствующих температурах в Омах.

    Так, например, термистор NTK, обладающий сопротивлением 10 кОм, имеет значение «В» равным 3455 в рамках температурного диапазона 25 — 100ºC.

    Очевидный момент: термисторы экспоненциально меняют сопротивление с изменениями температуры, поэтому характеристическая кривая приборов нелинейная. Чем больше контрольных точек устанавливаются, тем точнее получается кривая.

     

    Применение термистора в роли активного датчика

    Поскольку прибор является активным типом датчика, для работы требуется сигнал возбуждения. Любые изменения сопротивления в результате изменения температуры преобразуются в изменение напряжения.

    Промышленностью выпускаются термисторы разного исполнения, в том числе высокоточные, надёжно защищённые для применения в системах высокого уровня

    Самый простой способ добиться подобного эффекта — использовать термистор как часть схемы делителя потенциала, как показано на рисунке ниже. Постоянное напряжение подаётся в цепь резистора и терморезистора.

    К примеру, используется схема, где термистор 10 кОм включен последовательно с резистором 10 кОм. В этом случае выходное напряжение при базовой Т = 25ºC составит половину напряжения питания.

    Таким образом, схема делителя потенциалов является примером простого преобразователя сопротивления в напряжение. Здесь сопротивление термистора регулируется температурой с последующим формирования величины выходного напряжения, пропорциональной температуре.

    Простыми словами: чем теплее корпус термистора, тем ниже напряжение на выходе.

    Между тем, если изменить положение последовательного резистора, RS и термистора RTH, в этом случае уровень выходного напряжения изменится на противоположный вектор. То есть теперь чем больше нагреется термистор, тем выше будет уровень выходного напряжения.

    Использовать термисторы допускается и как часть базовой конфигурации с использованием мостовой схемы. Связью между резисторами R1 и R2 устанавливается опорное напряжение до требуемого значения. Например, если R1 и R2 имеют одинаковые значения сопротивления, опорное напряжение равно половине напряжения питания (V/2).

    Схема усилителя, построенная с использованием этой мостовой схемы с термозондом, может выступать в качестве высокочувствительного дифференциального усилителя или в качестве простой схемы запуска Шмитта с функцией переключения.

    Включение терморезистора в мостовую схему: R1, R2, R3 -обычные постоянные резисторы; Rт — термистор; А — измерительный прибор микроамперметр

    Существует проблема, связанная с прохождением тока через термистор (эффект «самонагрева»). В таких случаях рассеиваемая мощность I2R достаточно высока и создаёт больше тепла, чем способен рассеять корпус прибора. Соответственно, это «лишнее» тепло влияет на резистивное значение, что приводит к ложным показаниям.

    Одним из способов избавления от эффекта «самонагрева» и получения более точного изменения сопротивления от влияния температуры (R/T), видится питание термистора от постоянного источника тока.

    Термистор как регулятор пускового тока

    Приборы традиционно используются в качестве резистивных чувствительных к температуре преобразователей. Однако сопротивление термистора изменяется не только под влиянием окружающей среды, но также изменения наблюдаются от протекающего через прибор электротока. Эффект того самого «самонагрева».

    Разное электрооборудование на индуктивной составляющей:

    • двигатели,
    • трансформаторы,
    • электролампы,
    • другое,

    подвергается чрезмерным пусковым токам при первом включении. Но если в цепь последовательно включить термистор, можно эффективно ограничивать высокий начальный ток. Такое решение способствует увеличению срока службы электрооборудования.

    Терморезисторы с низким ТКС (при 25°C) обычно используются для регулирования пускового тока. Так называемые ограничители тока (перенапряжения) меняют сопротивление до очень низкого значения при прохождении тока нагрузки.

    В момент первоначального включения оборудования пусковой ток проходит через холодный термистор, резистивное значение которого достаточно велико. Под воздействием тока нагрузки термистор нагревается, сопротивление медленно уменьшается. Так осуществляется плавная регулировка тока в нагрузке.

    Термисторы NTC достаточно эффективно обеспечивают защиту от нежелательно высоких пусковых токов. Преимущественной стороной здесь является то, что этот тип приборов способен эффективно обрабатывать более высокие пусковые токи по сравнению с резисторами стандартного образца.


    zetsila.ru

    устройство, принцип работы, назначение, виды

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

    Устройство и виды

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

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

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

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

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

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

    Основные характеристики:

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

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

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

    NTC

    Основные сведения

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

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

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

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

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

    Где используется

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

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

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

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

    Принцип работы такой схемы:

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

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

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

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

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

    Маркировка

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

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

    5D-20

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

    Для расшифровки цветовой маркировки можно воспользоваться таблицей, изображенной ниже.

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

    PTC

    Основные сведения

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

    Кроме этого нужно обратить внимание на его вольтамперную характеристику:

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

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

    На видео ниже рассказывается, что такое позисторы:

    Где применяется

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

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

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

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

    Наверняка вы не знаете:

    samelectrik.ru

    Терморезисторы. Виды и устройство. Работа и параметры

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

    На электрических схемах терморезисторы обозначаются:
    Устройство и работа

    Они имеют простую конструкцию, выпускаются разных размеров и формы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    Металлические терморезисторы

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

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

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

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

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

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

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

    Полупроводниковые

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

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

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

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

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

    Применение терморезисторов

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

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

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

    Применение термисторов
    • Измерение температуры.
    • Бытовая техника: морозильники, фены, холодильники и т.д.
    • Автомобильная электроника: измерение охлаждения антифриза, масла, контроль выхлопных газов, системы торможения, температура в салоне.
    • Кондиционеры: распределение тепла, контроль температуры в помещении.
    • Отопительные котлы, теплые полы, печи.
    • Блокировка дверей в устройствах нагревания.
    • Электронная промышленность: стабилизация температуры лазерных фотоэлементов и диодов, а также медных обмоток катушек.
    • В мобильных телефонах для компенсации нагрева.
    • Ограничение тока запуска двигателей, ламп освещения, импульсных блоков питания.
    • Контроль наполнения жидкостей.
    Применение позисторов
    • Защита от короткого замыкания в двигателях.
    • Защита от оплавления при токовой перегрузке.
    • Для задержки времени включения импульсных блоков питания.
    • Мониторы компьютеров и кинескопы телевизоров для размагничивания и предотвращения нарушения цвета.
    • В пускателях компрессоров холодильников.
    • Тепловая блокировка трансформаторов и двигателей.
    • Приборы измерения.
    • Автоматика управления техникой.
    • Устройства памяти информации.
    • В качестве нагревателей карбюраторов.
    • В бытовых устройствах: закрывание дверки стиральной машины, в фенах и т.д.
    Похожие темы:

    electrosam.ru

    Цветовая маркировка: резисторы по ГОСТ 28883-90, резисторы проволочные, резисторы фирмы Philips, резисторы Cornig Glass Work (CGW), Panasonic, зарубежные (импортные) выводные резисторы, терморезисторы.


    Техническая информация тут
  • Перевод единиц измерения величин
  • Таблицы числовых значений
  • Алфавиты, номиналы, единицы
  • Математический справочник
  • Физический справочник
  • Химический справочник
  • Материалы
  • Рабочие среды
  • Оборудование тут
  • Инженерное ремесло
  • Инженерные системы
  • Технологии и чертежи
  • Личная жизнь инженеров
  • Калькуляторы
  • Поиск на сайте DPVAПоставщики оборудованияПолезные ссылкиО проектеОбратная связьОтветы на вопросы.Оглавление
    Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Оборудование / / Полупроводниковые электронные компоненты и радиодетали. Кодировки, обозначения, маркировки.  / / Цветовая маркировка: резисторы по ГОСТ 28883-90, резисторы проволочные, резисторы фирмы Philips, резисторы Cornig Glass Work (CGW), Panasonic, зарубежные (импортные) выводные резисторы, терморезисторы.
    • Цветовая маркировка резисторов*:

      • Цветовая маркировка выводных резисторов по ГОСТ 28883-90
      • Цветовая маркировка — резисторы проволочные
      • Цветовая маркировка резисторов фирмы PHILIPS
      • Цветовая маркировка корпусов резисторов фирмы PHILIPS
      • Цветовая маркировка: резисторы Cornig Glass Work (CGW)
      • Цветовая маркировка Panasonic 
      • Цветовая маркировка зарубежных выводных резисторов
      • Цветовая маркировка терморезисторов. 

    Цветовая маркировка выводных резисторов по ГОСТ 28883-90:


    Цветовая маркировка — резисторы проволочные:


    Цветовая маркировка резисторов фирмы PHILIPS:


    Цветовая маркировка корпусов резисторов фирмы PHILIPS:


    Цветовая маркировка: резисторы Cornig Glass Work (CGW):


    Цветовая маркировка Panasonic:


    Цветовая маркировка зарубежных выводных резисторов:


    Цветовая маркировка терморезисторов:

    * «Справ

    dpva.ru

    Терморезистор — Википедия

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Условно-графическое обозначение терморезистора

    Терморези́стор (термистор, термосопротивление) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры[1].

    Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году[2].

    Терморезисторы изготавливаются из материалов с высоким температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), который обычно на порядки выше, чем ТКС металлов и металлических сплавов.

    Конструкция и разновидности терморезисторов[править | править код]

    Резистивный элемент терморезистора изготавливают методом порошковой металлургии из оксидов, галогенидов, халькогенидов некоторых металлов, в различном конструктивном исполнении, например в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок, и размерами от 1—10 микрометров до нескольких сантиметров.

    По типу зависимости сопротивления от температуры различают терморезисторы с отрицательным (NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient») и положительным (PTC-термисторы, от слов «Positive Temperature Coefficient» или позисторы) температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС). Для позисторов — с ростом температуры растёт их сопротивление; для NTC-термисторов увеличение температуры приводит к падению их сопротивления.

    Терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC-термисторы) изготовляют из смеси поликристаллических оксидов переходных металлов (например, MnO, СoOx,

    ru.wikipedia.org

    PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор

     

    Термисторы PTC-типа

    Термистор относится к термочувствительным защитным устройства встраиваемой тепловой защите электродвигателя. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).
    Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.
    Термисторы в основном делятся на два класса:
    PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;
    NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.
    Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура (см рис. 1). Применительно к двигателю это максимально допустимая температура нагрева обмоток статора для данного класса изоляции. Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Блок настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки срабатывает контакт выходного реле, управляющий расцепителем автомата или катушкой магнитного пускателя. Термисторная защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

     

    Рис.1 Зависимость сопротивления термистора PTC-типа от температуры PTC — полупроводниковый резистор

     

    Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя. Они требуют наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты двигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

     

    Характеристики термистора PTC-типа по DIN44081/44082

      

     

    Внешний вид термисторов

     

     

    Диаграмма РТС термисторов

    Вариант применения РТС термисторов

     

    Пример цветовой кодировки РТС термисторов в зависимости от температуры

    meandr.ru

    РТС термисторы

    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

    Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС датчиков

    • Датчики РТС выпускаются во влагозащищенном корпусе, который препятствует попаданию воды внутрь защитной металлической гильзы, предохраняя чувствительный элемент датчика. Тем не менее монтировать датчики температуры рекомендуется вверх заглушкой металлической гильзы.
    • Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.
    Применение и характеристики термистора

    | Термисторы PTC и NTC

    Принцип термистора:

    Все мы знаем, что резистор — это электрический компонент, ограничивающий ток, протекающий через цепь. Термистор — это особый тип резистора, сопротивление которого более существенно зависит от температуры, чем у стандартных резисторов. Как правило, сопротивление увеличивается с повышением температуры для большинства металлов, но термисторы реагируют отрицательно, т.е.е. сопротивление термисторов уменьшается с повышением температуры. Это основной принцип термистора. Поскольку сопротивление термисторов зависит от температуры, они могут быть включены в электрическую цепь для измерения температуры тела.

    Термисторы

    в основном используются в качестве датчиков температуры, ограничителей пускового тока, самовосстанавливающихся устройств защиты от перегрузки по току и саморегулирующихся нагревательных элементов. Термистор изготовлен из полупроводникового материала. Он имеет форму диска, стержня или бусины.Терморезисторы с шариками могут иметь диаметр всего несколько миллиметров. У некоторых термисторов шарик заключен в стеклянную капсулу.

    Обозначение термисторов можно представить следующим образом:

    Типы термисторов:

    Существует два основных типа термисторов: положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC).

    Положительный температурный коэффициент (PTC):
    Термисторы

    PTC увеличивают свое сопротивление при повышении температуры.Связь между сопротивлением и температурой является линейной, что выражается в следующем уравнении: deltaR = k (deltaT), где deltaR — это изменение сопротивления, deltaT — это изменение температуры, а k — температурный коэффициент. Когда k положительный, это вызывает линейное увеличение сопротивления при повышении температуры.

    PTC Использование: Термисторы PTC могут использоваться вместо предохранителей для защиты цепей. По мере нагрева цепи сопротивление увеличивается, чтобы предотвратить перегрузку.Они также используются в качестве таймеров в телевизорах. Когда устройство включено, катушка размагничивания активируется для устранения магнитного поля; термистор автоматически отключает его, когда температура достигает определенной точки.

    Отрицательный температурный коэффициент (NTC):

    Многие термисторы NTC изготавливаются из прессованного диска или литого кристалла полупроводника, такого как спеченный оксид металла. Они работают, потому что повышение температуры полупроводника увеличивает количество электронов, способных перемещаться и переносить заряд — это продвигает их в зону проводимости.{-19} кулон)

    Ток измеряется амперметром. При больших изменениях температуры необходима калибровка. При небольших изменениях температуры, если используется правильный полупроводник, сопротивление материала линейно пропорционально температуре. Существует множество различных полупроводниковых термисторов с диапазоном измерения от 0,01 до 2000 кельвинов (от -273,14 до 1700 ° C)

    NTC Использование: Термисторы NTC, с другой стороны, используются в качестве ограничителей тока и датчиков температуры в цифровых термостатах и ​​автомобилях.

    Испытание термистора:

    Это всего лишь образец и грубый тест для базового понимания того, как тестировать термистор. Аналоговый мультиметр должен находиться в режиме сопротивления. Клеммы мультиметра подключаются к выводам термистора. Здесь нам не нужно концентрироваться на полярности. Теперь нагрейте термистор, поднося к нему нагретое жало паяльника. Теперь вы можете заметить, что показания мультиметра плавно увеличиваются или уменьшаются в зависимости от того, является ли тестируемый термистор PTC или NTC.Конечно, это бывает только с исправным термистором.

    Для неисправных термисторов мы можем наблюдать следующее.

    • Изменение показаний никогда не будет плавным или вообще не будет никаких изменений.
    • Для короткого термистора показание счетчика всегда будет нулевым, тогда как для открытого термистора показание счетчика всегда будет бесконечным.

    Как я уже упоминал ранее, это всего лишь грубый тест. Для точного подтверждения нам необходимо выполнить некоторый процесс измерения температуры и соответствующего значения сопротивления, которое необходимо сравнить с характеристиками термостойкости термистора, предоставленными производителем.

    Характеристики термистора:

    Как уже упоминалось выше, сопротивление увеличивается с увеличением температуры для PTC, а сопротивление уменьшается с увеличением температуры для NTC.

    Термистор демонстрирует сильно нелинейную характеристику сопротивления в зависимости от температуры.

    Термисторы

    PTC могут использоваться в качестве нагревательных элементов в небольших духовках с регулируемой температурой. Термисторы NTC могут использоваться как устройства ограничения пускового тока в цепях питания.Пусковой ток означает максимальный мгновенный входной ток, потребляемый электрическим устройством при первом включении. Термисторы доступны в различных размерах и формах; Самыми маленькими по размеру являются бусинки диаметром от 0,15 мм до 1,25 мм.

    Существует два основных способа изменить температуру термистора внутри или снаружи. Температуру термистора можно изменять внешне, изменяя температуру окружающей среды, и внутренне, путем самонагрева в результате протекания тока через устройство.

    Зависимость сопротивления от температуры может быть аппроксимирована следующим уравнением, где,

    R — сопротивление термистора при температуре T (в К)
    R0 — сопротивление при заданной температуре T0 (в К)
    β — удельная постоянная материала

    Константа материала термистора NTC является мерой его сопротивления при одной температуре по сравнению с его сопротивлением при другой температуре. Его значение может быть рассчитано по приведенной ниже формуле и выражено в градусах Кельвина (° K).

    Применения термистора:
    • Термисторы PTC использовались в качестве таймеров в цепи катушки размагничивания большинства ЭЛТ-дисплеев. Схема размагничивания с использованием термистора PTC проста, надежна (в силу своей простоты) и недорога.
    • Мы также можем использовать термисторы PTC в качестве обогревателя в автомобильной промышленности для дополнительного обогрева салона с дизельным двигателем или для подогрева дизельного топлива в холодных климатических условиях перед впрыском двигателя.
    • Мы можем использовать термисторы PTC в качестве токоограничивающих устройств для защиты цепей, в качестве замены предохранителей.
    • Мы также можем использовать термисторы NTC для контроля температуры инкубатора.
    • Термисторы
    • также широко используются в современных цифровых термостатах и ​​для контроля температуры аккумуляторных блоков во время зарядки.
    • Мы регулярно используем термисторы NTC в автомобильной промышленности.
    • Термисторы
    • NTC используются в пищевой и перерабатывающей промышленности, особенно в системах хранения и приготовления пищи.Поддержание правильной температуры имеет решающее значение для предотвращения болезней пищевого происхождения.
    • Термисторы
    • NTC используются в производстве бытовой техники для измерения температуры. Тостеры, кофеварки, холодильники, морозильники, фены и т. Д. — все полагаются на термисторы для надлежащего контроля температуры.
    • Мы можем регулярно использовать термисторы в горячих концах 3D-принтеров; они контролируют выделяемое тепло и позволяют схемам управления принтера поддерживать постоянную температуру для плавления пластиковой нити.
    • Термисторы
    • NTC используются в качестве термометров сопротивления при низкотемпературных измерениях порядка 10 К.
    • Термисторы
    • NTC могут использоваться в качестве ограничителей пускового тока в цепях питания.

    Получите также представление о следующих концепциях:

    Термистор

    : определение, применение и принцип работы

    Что такое термистор?

    Термистор (или термистор ) определяется как тип резистора, электрическое сопротивление которого изменяется при изменении температуры.Хотя сопротивление всех резисторов будет немного колебаться в зависимости от температуры, термистор особенно чувствителен к изменениям температуры.

    Термисторы действуют как пассивный компонент в цепи. Это точный, дешевый и надежный способ измерения температуры.

    Хотя термисторы плохо работают при очень высоких или низких температурах, они являются предпочтительным выбором для многих различных приложений.

    Термисторы идеальны, когда требуется точное показание температуры. Обозначение схемы термистора показано ниже:

    Использование термисторов

    Термисторы имеют множество применений.Они широко используются как способ измерения температуры в качестве термисторного термометра во многих различных жидких средах и окружающем воздухе. Некоторые из наиболее распространенных применений термисторов включают:

    • Цифровые термометры (термостаты)
    • Автомобильные приложения (для измерения температуры масла и охлаждающей жидкости в легковых и грузовых автомобилях)
    • Бытовая техника (например, микроволновые печи, холодильники и печи)
    • Схема защита (например, защита от перенапряжения)
    • Аккумуляторные батареи (убедитесь, что поддерживается правильная температура батареи)
    • Для измерения теплопроводности электрических материалов
    • Используется во многих основных электронных схемах (например,грамм. как часть начального набора Arduino для начинающих)
    • Температурная компенсация (т.е. поддержание сопротивления для компенсации эффектов, вызванных изменениями температуры в другой части схемы)
    • Используется в схемах моста Уитстона

    Как работает термистор

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

    Если мы знаем точную взаимосвязь между тем, как изменения температуры влияют на сопротивление термистора, то, измеряя сопротивление термистора, мы можем определить его температуру.

    Насколько изменяется сопротивление, зависит от типа материала, из которого изготовлен термистор. Связь между температурой термистора и сопротивлением нелинейна. Типичный график термистора показан ниже:

    Если бы у нас был термистор с указанным выше графиком температуры, мы могли бы просто сопоставить сопротивление, измеренное омметром, с температурой, указанной на графике.

    Проведя горизонтальную линию поперек сопротивления по оси Y и проведя вертикальную линию вниз от того места, где эта горизонтальная линия пересекается с графиком, мы можем, следовательно, определить температуру термистора.

    Типы термисторов

    Существует два типа термисторов:

    • Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
    • Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC)

    Термистор NTC

    В термисторе NTC при повышении температуры сопротивление уменьшается. А при понижении температуры сопротивление увеличивается. Следовательно, в термисторе NTC температура и сопротивление обратно пропорциональны. Это наиболее распространенный тип резисторов.

    Связь между сопротивлением и температурой в термисторе NTC определяется следующим выражением:

    Где:

    • R T — сопротивление при температуре T (K)
    • R 0 — сопротивление при температуре T 0 (K)
    • T 0 — эталонная температура (обычно 25 o C)
    • β — постоянная величина, ее значение зависит от характеристик материала. Номинальное значение принято равным 4000.

    Если значение β велико, то соотношение резистор – температура будет очень хорошим. Более высокое значение β означает большее изменение сопротивления при одинаковом повышении температуры — следовательно, вы увеличили чувствительность (и, следовательно, точность) термистора.

    Из выражения (1) можно получить температурный коэффициент сопротивления. Это не что иное, как выражение чувствительности термистора.

    Выше видно, что αT имеет отрицательный знак.Этот отрицательный знак указывает на отрицательные температурные характеристики термистора NTC.

    Если β = 4000 K и T = 298 K, то α T = –0,0045 / o K. Это намного выше, чем чувствительность платинового RTD. Это позволит измерить очень небольшие изменения температуры.

    Однако сейчас доступны альтернативные формы сильно легированных термисторов (по высокой цене), которые имеют положительный температурный коэффициент.

    Выражение (1) таково, что невозможно сделать линейную аппроксимацию кривой даже в небольшом диапазоне температур, и, следовательно, термисторы определенно являются нелинейным датчиком.

    Термистор PTC

    Термистор PTC имеет обратную зависимость между температурой и сопротивлением. При повышении температуры сопротивление увеличивается.

    А при понижении температуры сопротивление уменьшается. Следовательно, в термисторе PTC температура и сопротивление обратно пропорциональны.

    Хотя термисторы PTC не так распространены, как термисторы NTC, они часто используются как форма защиты цепи. Подобно предохранителям, термисторы PTC могут действовать как токоограничивающие устройства.

    Когда ток проходит через устройство, он вызывает небольшое резистивное нагревание. Если сила тока достаточно велика, чтобы произвести больше тепла, чем устройство может потерять в окружающую среду, устройство нагревается.

    В термисторе PTC этот нагрев также вызывает увеличение его сопротивления. Это создает самоусиливающийся эффект, который увеличивает сопротивление, тем самым ограничивая ток. Таким образом, он действует как устройство ограничения тока, защищая цепь.

    Характеристики термистора

    Взаимосвязь, определяющая характеристики термистора, приведена ниже как:

    Где:

    • R 1 = сопротивление термистора при абсолютной температуре T 1 [ o K]
    • R 2 = сопротивление термистора при температуре T 2 [ o K]
    • β = постоянная, зависящая от материала преобразователя (например, преобразователя осциллятора)

    В уравнении выше мы можем видеть, что зависимость между температурой и сопротивлением очень нелинейна.Стандартный термистор NTC обычно имеет отрицательный температурный коэффициент термического сопротивления около 0,05 / o C.

    Конструкция термистора

    Для изготовления термистора два или более полупроводниковых порошка, изготовленных из оксидов металлов, смешиваются со связующим для образования суспензии. .

    Маленькие капли этой суспензии образуются на подводящих проводах. Для сушки его нужно поместить в печь для спекания.

    Во время этого процесса суспензия сжимается на подводящих проводах для электрического соединения.

    Этот обработанный оксид металла герметизируется путем нанесения на него стеклянного покрытия. Это стеклянное покрытие придает термисторам водонепроницаемость, что способствует повышению их стабильности.

    На рынке доступны термисторы различных форм и размеров. Термисторы меньшего размера имеют форму шариков диаметром от 0,15 мм до 1,5 мм.

    Термисторы также могут иметь форму дисков и шайб, изготовленных путем прессования материала термистора под высоким давлением в плоские цилиндрические формы диаметром от 3 до 25 миллиметров.

    Типы датчиков температуры

    Типичный размер термистора составляет от 0,125 мм до 1,5 мм. Имеющиеся в продаже термисторы имеют номинальные значения 1K, 2K, 10K, 20K, 100K и т. Д. Это значение указывает значение сопротивления при температуре 25 o C.

    Термисторы доступны в различных моделях: шарикового, стержневого типа. , дискового типа и др. Основными преимуществами термисторов являются их небольшие размеры и относительно невысокая стоимость.

    Это преимущество в размере означает, что постоянная времени термисторов, работающих в оболочках, мала, хотя уменьшение размера также снижает их способность к рассеиванию тепла и, таким образом, усиливает эффект самонагрева.Этот эффект может привести к необратимому повреждению термистора.

    Чтобы предотвратить это, термисторы должны работать при более низких уровнях электрического тока по сравнению с термометром сопротивления, что приводит к более низкой чувствительности измерения.

    Термистор и термопара

    Основные различия между термистором и термопарой:

    Термисторы:

    • Более узкий диапазон чувствительности (от 55 до +150 o C — хотя это зависит от марки)
    • Параметр измерения = Сопротивление
    • Нелинейная зависимость между параметром измерения (сопротивлением) и температурой
    • Термисторы NTC имеют примерно экспоненциальное уменьшение сопротивления с повышением температуры
    • Хорошо подходит для измерения небольших изменений температуры (трудно использовать термистор точно и с высоким разрешением в диапазоне более 50 o ° C).
    • Чувствительная схема проста и не требует усиления и очень проста
    • Точность обычно трудно достичь лучше, чем 1 o C без калибровки

    Термопары:

    • Имеют широкий диапазон измерения температуры ( Тип T = -200-350 o C; Тип J = 95-760 ° C; Тип K = 95-1260 ° C; другие типы работают до еще более высоких температур)
    • Может быть очень точным
    • Параметр измерения = напряжение генерируется переходами при разных температурах
    • Напряжение термопары относительно низкое
    • Имеют линейную зависимость между параметром чувствительности (напряжением) и температурой

    Термистор и RTD

    Температурные датчики сопротивления (также известные как датчики RTD) очень похожи на термисторы.И RTD, и термисторы имеют разное сопротивление в зависимости от температуры.

    Основное различие между ними — тип материала, из которого они сделаны. Термисторы обычно изготавливаются из керамических или полимерных материалов, а термометры сопротивления — из чистых металлов. С точки зрения производительности термисторы выигрывают почти во всех аспектах.

    Термисторы более точны, дешевле и имеют более быстрое время отклика, чем термометры сопротивления. Единственный реальный недостаток термистора по сравнению с RTD — это диапазон температур.RTD может измерять температуру в более широком диапазоне, чем термистор.

    Кроме этого, нет причин использовать термистор поверх RTD.

    Конструкция термисторов и характеристики

    Конструкция рабочего термистора:

    Термистор — это сокращение от термина «терморезисторы». Термисторы обычно состоят из полупроводниковых материалов. Хотя имеются устройства с положительным температурным коэффициентом (которые демонстрируют увеличение значения сопротивления с повышением температуры), большинство термисторов имеют отрицательный коэффициент температурного сопротивления i.е. их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Отрицательный температурный коэффициент сопротивления может достигать нескольких процентов на градус Цельсия. Это позволяет схемам термистора обнаруживать очень небольшие изменения температуры, которые нельзя наблюдать с помощью RTD или термопары. В некоторых случаях сопротивление термистора при комнатной температуре может уменьшаться на 5% на каждый 1 ° C повышения температуры.

    Обязательно к прочтению:

    Такая высокая чувствительность к изменениям температуры делает термисторы чрезвычайно полезными для точного контроля и компенсации температурных измерений.Термисторы широко используются в приложениях, которые включают измерения в диапазоне от -60 ° C до 15 ° C. Сопротивление термисторов составляет от 0,5 Ом до 0,75 МОм.

    Термистор — высокочувствительное устройство. Цена, которую необходимо расплачиваться за высокую чувствительность, заключается в линейности. Термистор демонстрирует крайне нелинейную характеристику сопротивления в зависимости от температуры.

    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 быть в форме бусинок, стержней и дисков. Некоторые коммерческие формы показаны на рисунке ниже.

    Термистор в форме шарика имеет наименьший размер, а диаметр шарика может составлять от 0,015 мм до 1,25 мм. Бусинки могут быть запаяны на концах твердых стеклянных стержней для образования зондов, которые может быть легче установить, чем шарики. Стеклянные зонды имеют диаметр около 2,5 мм и длину от 6 до 50 мм.Диски изготавливаются путем прессования материала под высоким давлением в плоские цилиндрические формы диаметром от 2,5 до 25 мм.


    Температурные характеристики термисторов:

    Математическое выражение для связи между сопротивлением термистора и абсолютной температурой термистора имеет следующий вид:

    где RT1 = сопротивление термистора при абсолютной температуре T1 ° K

    RT2 = сопротивление термистора при абсолютной температуре T2 ° K

    и β = постоянная в зависимости от материала термистора , обычно от 3500 до 4500 ° K.

    Температурные характеристики сопротивления типичного термистора приведены на рисунке ниже. Температурные характеристики сопротивления на рисунке ниже показывают, что термистор имеет очень высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления, что делает его идеальным датчиком температуры.

    Обязательно к прочтению:


    На приведенном ниже рисунке также показаны температурные характеристики сопротивления платины, которая является обычно используемым материалом для термометров сопротивления.Давайте сравним характеристики двух материалов. Между -100 ° C и 400 ° C термистор изменяет свое удельное сопротивление с 10⁵ до 10⁻² Ом · м, то есть в 10⁷ раз, в то время как платина изменяет свое сопротивление примерно в 10 раз тот же температурный диапазон. Этим объясняется высокая чувствительность термисторов для измерения температуры.


    Характеристики термисторов , несомненно, нелинейны, но линейная аппроксимация кривой сопротивления-температуры может быть получена в небольшом диапазоне температур.Таким образом, для ограниченного диапазона температур сопротивление термистора изменяется в соответствии с уравнением.

    Rθ = Rθ∘ [1+ αθ∘ ∆θ]

    Термистор имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, который обычно составляет около 0,05 / ° C. Отдельную кривую термистора можно точно аппроксимировать уравнением Стейнхарта-Харта:

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

    где T = температура; ° К

    R = сопротивление термистора ; Ом

    A, B, C = константы аппроксимации кривой

    A, B и C находятся путем выбора трех точек данных на кривой опубликованных данных и решения трех одновременных уравнений.Когда точки данных выбраны таким образом, чтобы охватить не более 100 ° C в пределах номинального центра термисторов , диапазон температур ; это уравнение приближается к замечательной кривой ± 0,2 ° C.

    Более простое уравнение:


    где A, B и C находятся путем выбора трех точек данных (R, T) и решения трех результирующих одновременных уравнений. Вышеприведенное уравнение необходимо применять в более узком температурном диапазоне, чтобы приблизиться к точности, достигаемой уравнением Стейнхарта-Харта.Еще одно соотношение, которое можно удобно использовать для кривой сопротивления-температуры термистора :

    RT = aR0 ехр (b / T)

    где RT, R0 = сопротивление термистора при температуре T ° K и точке обледенения соответственно.

    Вольт-амперные и вольт-амперные характеристики термисторов:

    Три важных характеристики термистора делают их чрезвычайно полезными в приложениях для измерения и управления.Это

    1.Температурные характеристики

    2. ВАХ

    3. Текущие временные характеристики.

    1) Характеристики сопротивления и температуры:
    Температурные характеристики сопротивления уже были описаны выше, остальные две характеристики описаны ниже.
    2) Вольт-амперные характеристики термисторов:
    Эти характеристики термисторов показаны на рисунке ниже.На рисунке ниже показано, что падение напряжения на термисторе увеличивается с увеличением тока, пока не достигнет пикового значения, после которого падение напряжения уменьшается по мере увеличения тока. На этом участке кривой термистор демонстрирует отрицательную характеристику сопротивления. Если к термистору , приложить очень малое напряжение, результирующий небольшой ток не будет производить достаточно тепла, чтобы поднять температуру термистора выше температуры окружающей среды.При этом условии соблюдается закон Ома, и ток пропорционален приложенному напряжению.

    Большие токи при более высоких приложенных напряжениях выделяют достаточно тепла, чтобы поднять температуру термистора выше температуры окружающей среды, и его сопротивление затем уменьшается. В результате этого потребляется больший ток и сопротивление еще больше уменьшается.
    Ток продолжает увеличиваться до тех пор, пока тепловыделение термистора не сравняется с подаваемой на него мощностью.Следовательно, при любых фиксированных условиях окружающей среды сопротивление термистора в значительной степени зависит от мощности, рассеиваемой внутри него, при условии, что имеется достаточно мощности для повышения его температуры выше температуры окружающей среды. может нагреваться до 100 ° C или 200 ° C, а его сопротивление может упасть до одной тысячной от его значения при низком токе.

    Эта характеристика самонагрева обеспечивает совершенно новую область применения термистора.В состоянии самонагрева термистор чувствителен ко всему, что изменяет скорость отвода тепла от него.

    Его можно использовать для измерения расхода, давления, уровня жидкости, состава газов и т. Д. Если, с другой стороны, скорость отвода тепла фиксирована, то термистор чувствителен к потребляемой мощности и может использоваться для измерения напряжения. или контроль уровня мощности.

    Обязательно к прочтению:

    3) Текущие временные характеристики термисторов:

    Текущие характеристики термистора , показанные на рисунке ниже, указывают на временную задержку достижения максимального тока в зависимости от приложенного напряжения.Когда только что описанный эффект нагрева возникает в цепи термистора , требуется определенное конечное время для нагрева термистора и увеличения тока до максимального установившегося значения.


    Это время, хотя оно и фиксировано для заданного набора параметров схемы, может быть легко изменено путем изменения приложенного напряжения или последовательного сопротивления схемы. Этот эффект время-ток обеспечивает простые и точные средства достижения временных задержек от миллисекунд до многих минут. .

    Заключение:

    Мы узнали о конструкции и характеристиках термистора . Вы можете скачать эту статью в формате pdf, ppt.

    Комментарий ниже для любых запросов.

    Что такое термистор NTC?

    I Введение

    Термисторы — это тип чувствительных элементов, которые делятся на термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) в соответствии с различными температурными коэффициентами.Типичной характеристикой термистора является то, что он чувствителен к температуре и показывает разные значения сопротивления при разных температурах. Термисторы с положительным температурным коэффициентом имеют более высокие значения сопротивления при более высоких температурах, а термисторы с отрицательным температурным коэффициентом имеют более низкие значения сопротивления при более высоких температурах. Оба они относятся к полупроводниковым приборам.

    Разработка термисторов NTC прошла долгий период. В 1834 году ученые впервые обнаружили, что сульфид серебра имеет отрицательный температурный коэффициент.А затем, в 1930 году, ученые обнаружили, что оксид меди-оксид меди также имеет отрицательный температурный коэффициент, и успешно использовали его в схеме температурной компенсации авиационных приборов. Впоследствии, благодаря постоянному развитию транзисторной технологии, в исследованиях термисторов был достигнут значительный прогресс. В 1960 году был разработан термистор N1C, который широко используется для измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации.

    В этой статье представлена ​​основная информация о термисторе NTC, включая принцип его работы, основные параметры, области применения и т. Д.

    Термистор NTC — A Level Physics


    Каталог

    II 3

    II Определение базовых параметров

    II 3

    2.1 Самонагревание

    Введение

    I Определение

    2.2 Сопротивление нулевой мощности

    2.3 Тепловая постоянная времени (τa)

    2.4 Коэффициент рассеяния (δ)

    III Характеристики самонагрева и коэффициента рассеяния NTC

    IV Классификация термисторов NTC

    905 В Термистор для измерения и контроля температуры

    5.2 Термистор NTC для температурной компенсации

    5.3 Измерение скорости ветра

    5.4 Подавление перенапряжения


    I Определение

    NTC (отрицательный температурный коэффициент) относится к явлению термистора и материала с отрицательным температурным коэффициентом, который экспоненциально уменьшается с увеличением . Этот материал представляет собой полупроводниковую керамику, состоящую из двух или более оксидов металлов, таких как марганец, медь, кремний, кобальт, железо, никель, цинк и т. Д., которые тщательно перемешаны, сформированы и спечены, и его можно превратить в термистор NTC с отрицательным температурным коэффициентом. Его удельное сопротивление и постоянная материала меняются в зависимости от соотношения состава материала, атмосферы спекания, температуры спекания и структурного состояния. В настоящее время существуют неоксидные термисторные материалы NTC, такие как карбид кремния, селенид олова, нитрид тантала и т. Д.

    Большая часть термочувствительной керамики NTC представляет собой оксидную керамику со структурой шпинели или другими структурами, которые имеют отрицательный температурный коэффициент.Значение сопротивления может быть приблизительно равно:

    В уравнении RT и RT0 — это значения сопротивления при температуре T и T0 соответственно, а Bn — постоянная материала. Само керамическое зерно изменяет свое удельное сопротивление из-за изменений температуры, что определяется характеристиками полупроводника.


    II Основные параметры термистора NTC

    2.1 Самонагрев

    Когда мы измеряем и используем NTC, мы всегда пропускаем определенное количество тока, которое заставляет NTC генерировать тепло.Самонагрев NTC вызовет уменьшение его сопротивления, и во время измерения и применения будут происходить динамические изменения. Следовательно, контроль самонагрева — это ключ к использованию NTC. Когда NTC используется для измерения температуры, следует по возможности избегать самонагревания; когда NTC используется для измерения уровня жидкости или скорости ветра, необходим самонагрев.

    2.2 Сопротивление нулевой мощности

    Сопротивление нулевой мощности — это самый основной параметр термического резистора.Все значения сопротивления, указанные производителями, являются нулевыми, но слово «нулевая мощность» легко запутать (поскольку обнаружение нулевой мощности не существует в физическом смысле), поэтому его инженерное значение состоит в том, что изменение сопротивления вызванная самонагревом, ничтожно мала по сравнению с общей погрешностью измерения. Обычно измерение NTC при нулевой мощности выполняется в ванне с постоянной температурой. Есть два основных фактора, которые влияют на общую ошибку измерения: один — это ток через NTC, а другой — точность постоянной ванны.Вообще говоря, есть много способов уменьшить ток через NTC. Когда ток падает до определенной степени, часто точность термостата влияет на общую погрешность.

    Метод расчета: Если температура T составляет около 25 ± 0,2, ее можно преобразовать в значение сопротивления при 25 ° C по следующей формуле:

    R25 = RT / (1 + α25 (T-298)).

    В формуле: a — температурный коэффициент испытываемого термистора при 25 ° C.

    2.3 Тепловая постоянная времени (τa)

    Это относится к тепловой инерции термистора. Чтобы быть более конкретным, это означает время, необходимое для того, чтобы температура резистора изменилась с начального значения до 63,2% от конечной разницы температур, даже если он находится в состоянии реактивной мощности или температура окружающей среды внезапно изменяется. Как правило, NTC быстро входит в заданную (и требуемую среднюю) температуру окружающей среды в условиях стабильной комнатной температуры и измеряет время, необходимое для повышения его температуры в заданном диапазоне.

    2.4 Коэффициент рассеяния (δ)

    Мощность, потребляемая для повышения температуры NTC на 1K, называется коэффициентом рассеяния.

    Метод расчета следующий:

    Δ = U TH · I TH / (T b-T a) Вт / ℃

    В формуле: U TH — напряжение на клеммах NTC; I TH — ток, протекающий через NTC; T b — стабильная температура самонагрева; T a — комнатная температура.

    Видно, что повышение температуры NTC относится к температуре самонагрева.С другой стороны, повышение температуры, вызванное самонагревом, можно рассчитать с помощью δ.

    Например: если δ равно 0,1 Вт / ° C и измеренное значение U TH · I TH составляет 0,5 Вт, тогда:

    (T b-T a) = U TH · I TH / δ ℃ = 0,5 / 0,1 ℃. = 5 ℃

    Самонагрев делает NTC на 5 ° C выше температуры окружающей среды.

    Термистор NTC


    III Характеристики самонагрева и коэффициента рассеяния NTC

    При измерении коэффициента рассеяния δ китайский «национальный стандарт» требует, чтобы это выполнялось в неподвижном воздухе.Измерение обычно выполняется в стеклянной рамке указанного контейнера. В помещении, где воздух относительно стабилен (не ощущается поток воздуха), температура внутри стеклянной рамы такая же, как и в помещении. Сначала следует измерить значение сопротивления при нулевой мощности, если значение сопротивления не изменится при снятии стеклянной рамы, тогда мы можем измерить коэффициент рассеяния. После того, как самонагрев достигает теплового равновесия, это означает, что ток через NTC и его напряжение на клеммах находятся в стабильном состоянии.Если ток или напряжение на клеммах колеблются, и устойчивое состояние теряется после падения стеклянной рамы, это показывает, что слабый воздушный поток той же температуры в комнате влияет на коэффициент рассеяния, но незначительное влияние на нулевое значение сопротивления мощности. . Очевидно, что чувствительный отклик на поток воздуха после самонагрева NTC является полезной функцией.

    Термистор NTC


    IV Классификация термисторов NTC

    С точки зрения целей термисторы NTC можно разделить на термочувствительные NTC и силовые NTC, среди которых NTC с датчиком температуры используется для измерение температуры, температурная компенсация и температурная защита и т. д.Электрическая характеристика заключается в том, что R25 относительно велик (уровень КОм), а максимально допустимый рабочий ток очень мал (уровень мА), что требует более высокой точности значений R25 и B. NTC силового типа в основном используется для подавления пускового тока в линии, который характеризуется небольшим R25 (уровень в несколько Ом), большим максимальным установившимся током (уровень в амперах), тепловой постоянной времени, коэффициентом рассеяния и номинальным током.

    Вот несколько типов термисторов NTC в следующем содержании.

    (1) Термистор NTC общего типа

    Он подходит для температурной компенсации электронного оборудования переменного и постоянного тока, которое также может использоваться для измерения и контроля температуры.

    Краткое описание и основные параметры термистора NTC

    (2) MF52 Термистор с шариком NTC

    Термистор с шариком Mf52 имеет характеристики небольшого размера, высокой точности, быстрого времени отклика и хорошей стабильности, что подходит для электронного термометра, схемы температурной компенсации и датчика температуры.Его форма показана на рисунке.

    MF52 Термистор NTC с отбортовкой

    (3) MF54 Высокоточный термистор NTC

    Высокоточный термистор NTC MF54 изготавливается с помощью керамических и полупроводниковых процессов. Как показано на рисунке, это конструкция из стеклопакета с осевыми выводами на обоих концах. Этот продукт обладает такими характеристиками, как высокая точность сопротивления, небольшой объем, стабильность, высокая надежность, быстрая скорость отклика и высокая чувствительность, особенно подходит для бытовой техники и оборудования автоматизации для контроля температуры и определения температуры.Кроме того, его можно использовать в приборной катушке, интегральной схеме, кварцевом генераторе и термопаре для температурной компенсации.

    MF54 Высокоточный термистор NTC

    (4) Термистор NTC с косвенным нагревом

    Термистор NTC имеет внутри нагревательный элемент, и значение сопротивления резистора изменяется вместе с током нагрева. Резистор и нагревательный элемент заключены в стеклянную оболочку высокого вакуума. Термистор NTC в основном используется в качестве элемента автоматической настройки или бесконтактного переменного резистора в линиях дальней связи и других системах автоматической настройки.


    В Применение термистора NCT

    5.1 Термистор NTC для измерения и контроля температуры

    Существует взаимосвязь между отрицательным сопротивлением и температурой (R / T) в термисторах температуры NTC. Относительно большой отрицательный отклик термистора NTC означает, что даже небольшие изменения температуры могут вызвать значительные изменения его сопротивления. Поэтому они идеально подходят для точного измерения и контроля температуры.·

    Терморезисторы NTC могут использоваться в электронных термометрах, электронных календарях, электронных индикаторах температуры, электронных подарках; отопительное и отопительное оборудование, термостаты отопления; автомобильные электронные схемы измерения и контроля температуры; датчики температуры, термометры; медицинское электронное оборудование, электронное туалетное оборудование, аккумуляторы для мобильных телефонов и зарядные устройства.

    Как проверить стиральную машину с датчиком NTC, сушильную машину, посудомоечную машину и т. Д.

    5.2 Термистор NTC для температурной компенсации

    Многие полупроводники и ИС имеют температурные коэффициенты и требуют температурной компенсации для достижения стабильной работы в широком диапазоне температур. Термисторы NTC широко используются для температурной компенсации из-за их высоких температурных коэффициентов.

    Основные схемы для определения температуры и температурной компенсации

    5.3 Измерение скорости ветра

    5.3.1 Основной принцип измерения скорости ветра с помощью NTC

    Помимо измерения температуры, NTC имеет много сопоставимых преимуществ при измерении скорости ветра, что может дать ему возможность заменить другие методы измерения и контроля.

    Согласно приведенному выше описанию измерения коэффициента рассеяния δ, чувствительность NTC к характеристикам воздушного потока в состоянии самонагрева указывает на то, что он может измерять скорость ветра. При одинаковых температурах и электрических условиях, например, в условиях стабильной комнатной температуры, постоянный ток генерируется для NTC, чтобы вызвать самонагрев.Во время измерения NTC сначала помещается в неподвижный воздух, и напряжение на клеммах в это время минимально, а затем скорость ветра постепенно увеличивается. Между тем, напряжение на клеммах также имеет тенденцию к увеличению. Из-за снижения температуры самонагрева NTC, вызванного потоком воздуха, значение сопротивления увеличивается, поэтому чем больше скорость воздуха, тем более очевидным является падение температуры, а также более значительное увеличение значения сопротивления. В свою очередь, когда мы знаем степень падения самонагрева NTC (величина значения напряжения на клеммах), мы можем измерить скорость ветра.

    Температура воздуха при реальном измерении отличается, поскольку снижение температуры воздуха также приведет к снижению температуры самонагрева, поэтому температуру воздуха следует измерять во время измерения скорости ветра. Как только температура воздуха известна и параметры (величина конечного напряжения) снижения температуры самонагрева с увеличением скорости ветра в этом температурном режиме известны, измерение скорости ветра может быть завершено после обработки двух данных. .

    5.3.2 Применимые места

    NTC также может широко использоваться в местах, где необходимо измерять скорость и объем ветра, что не только дешево, но и чрезвычайно просто по структуре схемы. Например:

    (1) Уведомление об удалении пыли из фильтра бытового кондиционера. NTC может быть установлен на выходе воздуха для определения скорости ветра. Когда обнаруженная скорость ветра снизилась до определенного диапазона по сравнению со скоростью ветра редуктора воздушного объема, пользователю предлагается очистить фильтр.

    (2) Наконечники для удаления пыли для пылесосов.

    (3) Контроль вытяжного воздуха газовых водонагревателей. Когда NTC обнаруживает неисправность, что выхлоп остановлен (или заблокирован), он отключает источник воздуха и подает сигнал тревоги.

    (4) Измерение системы кондиционирования, которое отдельно измеряет централизованную систему подачи воздуха в систему кондиционирования. Датчик скорости ветра NTC, установленный на выходе воздуха (затем с учетом площади выхода воздуха, средней скорости ветра и других факторов), может обеспечить раздельную зарядку для централизованного охлаждения.

    5.4 Подавление импульсных перенапряжений

    Во избежание импульсных токов, генерируемых в электронной схеме в момент запуска, последовательное подключение силового термистора NTC к силовой цепи может эффективно подавить импульсный ток. Более того, после завершения подавления пускового тока сопротивление силового термистора упадет до очень небольшого уровня из-за непрерывного воздействия его тока. Потребляемая мощность незначительна и не влияет на нормальный рабочий ток.Таким образом, использование силового термистора NTC в цепи питания является наиболее простой и эффективной мерой для подавления импульсного тока в багажнике и защиты электронного оборудования от повреждений.

    Термисторы NTC для ограничения пускового тока


    Вам также может понравиться:

    Как тестировать различные типы резисторов с помощью стрелочного мультиметра

    Функции и применение резисторов

    Положительный температурный коэффициент

    »Примечания к электронике

    Термистор PTC с положительным температурным коэффициентом бывает двух типов: силистор и переключающий PTC имеют очень разные характеристики.


    Resistor Tutorial:

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


    Поскольку название указывает на положительный температурный коэффициент, термистор PTC имеет реакцию, при которой сопротивление возрастает с увеличением температуры.

    Существует два типа термисторов PTC, которые имеют очень разные характеристики: один показывает линейное увеличение, а другой — резкое изменение сопротивления.

    Схема термистора PTC

    Термисторы

    PTC можно разделить на два типа в зависимости от их конструкции и используемых материалов. Два типа термисторов PTC имеют очень разные характеристики:

    • Переключающий термистор PTC: Эта форма термистора PTC используется в нагревателях, датчиках и специальных версиях, которые также используются в качестве восстанавливаемых предохранителей.Термисторы NTC переключающего типа имеют сильно нелинейную кривую. Сопротивление сначала немного падает с повышением температуры, а затем при критической температуре сопротивление резко возрастает, тем самым действуя фактически как переключатель. Это делает его идеальным в защитных устройствах.
    • Силистор: Силистор-термистор с положительным температурным коэффициентом использует полупроводник в качестве основного материала и характеризуется линейной характеристикой, поэтому силистор используется в датчиках температуры.Силисторный термистор PTC обычно изготавливается из легированного кремния, причем уровень легирования определяет точные характеристики.

    Переключение термистора PTC, основы

    Поскольку переключающий термистор PTC очень широко используется, он требует дальнейшего объяснения, поскольку имеет необычную характеристику.

    Переключающие термисторы PTC обычно изготавливаются из поликристаллических материалов, включая карбонат бария или оксид титана с добавлением материалов, включая тантал, кремнезем, марганец и т. Д.

    Материалы смешиваются и измельчаются до мелкодисперсных порошков и, наконец, прессуются до необходимой формы перед спеканием. Затем добавляются контакты и герметизируется термистор.

    График температуры сопротивления переключающего термистора PTC
    Обратите внимание на критическую температуру, Tc

    Характеристика переключающего термистора PTC показывает, что устройство имеет сильно нелинейную характеристику. При повышении температуры сопротивление сначала уменьшается, а затем немного повышается, прежде чем достигнет критической температуры Tc.При критической температуре сопротивление резко возрастает при любом повышении температуры, прежде чем, наконец, выровняется и немного снизится.

    Устройство аналогичного типа, известное как Polymer PTC. Эти устройства состоят из пластикового элемента, в который встроены зерна углерода. В остывшем состоянии углерод может проводить электричество, но по мере повышения температуры зерна углерода удаляются все дальше в результате расширения, и проводимость быстро падает. Таким образом, устройство действует как переключатель, как и более традиционные термисторы с положительным температурным коэффициентом.

    Режимы работы термистора PTC

    Существует два основных способа использования переключающих термисторов PTC.

    • Режим самонагрева: При использовании в режиме самонагрева ток пропускается через термистор, часто последовательно с управляемым элементом. По мере того как он нагревается под действием тока, он достигает точки, при которой достигается критическая температура, и сопротивление значительно увеличивается. Таким образом, он работает в режиме самонагрева и может использоваться как предохранительный выключатель или регулятор.
    • Режим датчика: В этом режиме через устройство проходит минимальный ток, и термистор PTC определяет температуру окружающей среды. Сведение тока к минимуму гарантирует, что эффект самонагрева будет незначительным, и только температура окружающей среды влияет на устройство. По мере того, как окружающая среда нагревает устройство, оно может достичь критической температуры, при которой сопротивление значительно возрастет.

    Переключение приложений термистора PTC

    Переключающие термисторы — очень полезная форма электронного компонента.Он может выполнять функции с одним компонентом, что потребовало бы гораздо более сложной схемы, если бы использовалась какая-либо другая техника.

    • Защита от бросков напряжения: Некоторые электрические элементы, такие как двигатели и трансформаторы, имеют большой скачок тока при включении. Это вызывает очень высокие пики тока, которые могут вызвать скачки напряжения в линии электропередачи или в некоторых случаях вызвать повреждение. Термисторы PTC могут использоваться для снижения уровня пускового тока и, таким образом, предотвращения скачков или повреждений.
    • Защита от перегрузки по току: В этом приложении термистор PTC включен последовательно с нагрузкой и использует эффект самонагрева.Ток, измеряемый при нормальных условиях, должен позволить термистору работать в области плоской кривой сопротивления. Однако, если возникает состояние перегрузки по току, термистор будет пропускать больше тока, и температура будет больше повышаться, вызывая ее превышение критической температуры, когда сопротивление значительно возрастет, вызывая падение тока.

    Обозначение цепи термистора PTC

    Иногда необходимо указать тип используемого термистора на принципиальной схеме.Соответственно, у IEC есть специальный символ цепи термистора PTC, который можно использовать.

    Обозначение цепи термистора PTC

    Как видно, в обозначении цепи используются символы + t ° для обозначения положительного температурного коэффициента.

    Положительный температурный коэффициент, термисторы PTC используются во многих электронных схемах и для множества функций. Важно убедиться, что для каждой цепи выбран правильный тип, чтобы убедиться, что ее характеристики соответствуют требованиям.

    Другие электронные компоненты:
    Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
    Вернуться в меню «Компоненты». . . Принцип работы термистора

    pdf

    Общие принципы работы.По мере увеличения T1 увеличивается и V. ЭДС также зависит от температуры открытых концов T2 (справочная). Термисторы могут быть очень маленькими, что означает, что они будут быстро реагировать на изменения температуры. Поскольку сопротивление термисторов… Термистор работает по простому принципу: изменение температуры термистора приводит к изменению его сопротивления. Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры.Мы будем использовать Arduino для измерения и обработки показаний термистора, а затем преобразовать их в удобный для человека формат общих единиц измерения температуры. Сопротивление определяется так же, как и RTD, но термисторы показывают сильно нелинейную зависимость сопротивления от температуры. Устройство известно своим применением в качестве устройства защиты цепей, например предохранителя. Оба устройства работают по тому же принципу, что постоянный ток, протекающий через резистор, и его изменяющееся сопротивление из-за изменения температуры измеряется как падение напряжения на нем.EAS 199B {Измерение термистора 3 номинально… В отличие от RTD, характеристика термостойкости термистора нелинейна и не может быть охарактеризована одним коэффициентом. 0 9 0 7.Существует два основных типа термисторов: положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC). После завершения производственного процесса термисторы становятся химически стабильными, и их точность с возрастом существенно не меняется. X. Принцип работы термистора Измерение температуры Термисторы Термисторы чувствительны к температуре… NTC, сокращенно от отрицательного температурного коэффициента. Термистор Температура Изменение сопротивления Трубка Пито Расход Давление Весоизмерительная ячейка Сила Напряжение Манометр Давление Смещение.Реле термисторной защиты двигателя CM-MSS контролирует температуру обмотки и, таким образом, защищает двигатель от перегрева, перегрузки и недостаточного охлаждения в соответствии со стандартом на продукцию IEC 60947-8, блоки управления встроенной тепловой защитой (PTC) для вращающихся электрических машин . Принцип автоматического управления горячими и холодными жидкостями. В то время как для большинства металлов сопротивление увеличивается с повышением температуры, термисторы отрицательно реагируют на температуру, и их сопротивление уменьшается с повышением температуры.Как меняется его температура? ВВЕДЕНИЕ Устройство, преобразующее физическую величину в пропорциональный электрический сигнал, называется преобразователем. Кривая зависимости сопротивления от температуры является одной из основных характеристик, которая используется в приложениях измерения, управления и компенсации с использованием термистора. Оба устройства работают по тому же принципу, что постоянный ток, протекающий через резистор, и его изменяющееся сопротивление из-за изменения температуры измеряется как падение напряжения на нем.Кривые линеаризации термистора. Этот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения вашего опыта. Этот тип термисторов PTC широко используется в нагревателях PTC, датчиках и т. Д. Из курса общей физики электричества и магнетизма вы, возможно, узнали, что это свойство типично для всех проводников. : ����r�A�s� (�N0�S� («N% (R�������8? Типы датчиков температуры 1. Термисторы) — это датчики с переменным сопротивлением. E� @ Q� �] �� ��ZŔ�p_� $ F�� / ��D���G̳V` ݠ l> լ kfh����e����-d�7’� \ n�- [�x� b�����.���� & [�: �Wr� 涋 �����7�1���ؠ� ���� «L :: ���`�«�� � �g� J @ ��� �T����_H�1�ˌ����! �z�9��9 = c����A�����7�! ���� Изготовители обычно предоставляют данные сопротивления-температуры в виде кривых, таблиц или полиномиальных выражений.Чувствительный элемент, используемый в термисторе, изготовлен из керамики или полимера, в то время как RTD использует чистые металлы в качестве чувствительного элемента. 1 для работы должны использоваться абсолютные температуры (единицы Кельвина). Как показано, бусинки обычно являются наиболее надежными, а стержневые — наименее надежными. Обычно измеритель калибруется по температуре с разрешением 0,1 градуса Цельсия. Другая классификация термисторов PTC называется термисторами PTC переключаемого типа. Сохраните мое имя, адрес электронной почты и веб-сайт в этом браузере, чтобы в следующий раз я оставил комментарий.Термисторы IC Температурные датчики Drew Gilliam GE / MfgE 330: Введение в мехатронику 19.03.2003 Введение Сегодня на рынке представлен широкий спектр датчиков температуры, включая термопары, резистивные датчики температуры (RTD), термисторы, инфракрасные и полупроводниковые датчики. %% EOF По мере уменьшения сопротивления восстанавливается обычная работа схемы, и через нее протекает сильный ток, не повреждая другие части схемы. Термистор представляет собой твердотельное устройство и имеет большую чувствительность, чем RTD.Полимерные термисторы с положительным температурным коэффициентом, изготовленные из специального пластика, также относятся ко второй группе и часто используются в качестве самовосстанавливающихся предохранителей. Как показано, бусинки обычно являются наиболее надежными, а стержневые — наименее надежными. Принцип работы термопар и компенсация холодного спая 3.38 усилитель с автоматическим обнулением для измерений термопар 3.45 резистивные датчики температуры (RTDS) 3.47 термисторы 3.52 цифровые выходные датчики температуры 3.56 термостатические переключатели и контроллеры уставок 3.58 микропроцессорный контроль температуры 3.61 ссылка 3.64 раздел 3.3: устройства с зарядовой связью (ccds) 3.65… Известно, что силисторы имеют положительный температурный коэффициент 08% на градус Цельсия. 1350 0 объект транслировать Термисторы класса A обеспечивают высочайшую точность, в то время как термисторы класса B могут использоваться в сценариях, где нет необходимости в точных измерениях. �s�Fc�a�q) 1�OE ی Ms�b �������! Ց���9� n������g) 8.� {`�����g�; �9B [k�L8ǟd�� + u��O�� «� | nF6��A� = �X�� ܉� Известно, что устройство имеет переходную температуру или температуру Кюри. Это вызывает накопление тепла вверх, и, таким образом, катушка размагничивания отключается очень быстро.Этот принцип воскового двигателя тоже находит. Принцип работы LDR. Обычно отдельные оксиды имеют большой энергетический зазор между полными зонами проводимости и пустыми валентными зонами, поэтому электроны не могут двигаться, а оксиды являются электрическими изоляторами. График характеристик представлен ниже. Другими словами, их можно использовать как термочувствительные токоограничивающие устройства. Термисторы обычно состоят из полупроводниковых материалов. 1: Характеристическая кривая реакции термистора PTC защиты двигателя R PTC = f (T PTC) При сочетании термистора PTC защиты двигателя с переключающим устройством получается эффективное, недорогое и быстро реагирующее решение для защиты электрических машин от внешних воздействий. перегрев.Используя закон Ома для определения I BIAS, мы знаем следующее: V / R = I BIAS. Многие производители указывают постоянную бета (B) между двумя температурами (пример: [3 0/50 = 3890). Принцип работы термистора заключается в том, что его сопротивление зависит от его температуры. Принцип термистора: все мы знаем, что резистор — это электрический компонент, который ограничивает количество тока, протекающего через цепь. Основное отличие состоит в том, что электрическое сопротивление резистора, используемого в термисторе, изменяется нелинейным образом в зависимости от температуры.: ��� & �� # 4ǹ�uB�’�� �4���’�f� * �AΎy���8V��rl $ s�a ��k $ z’��h����lG�����) �nh���T Основное различие между температурным сопротивлением силистора и переключающего термистора с положительным температурным коэффициентом показано ниже. … В отличие от резистивных датчиков температуры и термопар, термисторы не имеют стандартов, связанных с их характеристиками или кривыми зависимости сопротивления от температуры. В этот момент также начинает развиваться сопротивление. Термисторы PTC, которые используются в промышленности, в целом подразделяются на две группы. Основное отличие состоит в том, что электрическое сопротивление резистора, используемого в термисторе, изменяется нелинейным образом в зависимости от температуры.Такое устройство называется термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Термистор PTC будет большого размера, и, следовательно, сопротивление устройства будет увеличиваться по мере прохождения тока. Принять Подробнее, Принцип работы резистивных датчиков температуры, Основной принцип работы вихревого расходомера, Анимация принципа работы манометра с трубкой Бурдона, Программируемая логика Контроллеры с множественным выбором вопросов, трехклапанный манифольд на датчике перепада давления с удаленным разделителем, измерение расхода с компенсацией давления и температуры, передача программного обеспечения Delta PLC на симулятор.k — температурный коэффициент сопротивления 1-го порядка. Эти простые схемы помогают показать, как работают термисторы NTC и PTC. Пока устройство не достигнет этой конкретной точки, его характеристики сопротивления-температура будут иметь отрицательный температурный коэффициент. Такой шарик может быть запаян на кончике твердого стеклянного стержня, чтобы сформировать зонд, который легче установить, чем шарик. Это слово представляет собой сочетание термика и резистора. Температура термистора может измениться из-за внешних или внутренних факторов.Термистор, сокращенно ТЕРМОЧувствительный РЕЗИСТОР. Загрузите версию этой страницы в формате pdf. Узнать больше об авторе подробнее »В приближении 1-го порядка изменение сопротивления равно температурному коэффициенту 1-го порядка для сопротивления, умноженного на изменение температуры. Термопары Сопротивление Температурные датчики (RT) Термисторы Дополнительные требования. Принцип работы резистивных датчиков температуры. Основное отличие состоит в том, что электрическое сопротивление резистора, используемого в термисторе, изменяется нелинейным образом в зависимости от температуры.���; ���6cy�Sw_��P �’0 * ���I! Типы термисторов. Представленные здесь эскизы можно адаптировать для работы с любым термистором. Если значение температурного коэффициента сопротивления (k) положительное, повышение температуры увеличивает сопротивление. Для любого конкретного термистора вам понадобится постоянный резистор G. Recktenwald, [email protected] 25 мая 2013 г. основные формы. Работает по принципу термистора. Хотя имеются устройства с положительным температурным коэффициентом (которые демонстрируют увеличение значения сопротивления с повышением температуры), большинство термисторов имеют отрицательный коэффициент температурного сопротивления i.е. Термисторы обычно состоят из полупроводниковых материалов. Термистор Ein (Kofferwort aus englisch ТЕРМОЧувствительный резистор) ist ein elektrischer Widerstand, dessen Wert sich mit der Temperatur Reprozierbar ändert. Другая группа термисторов NTC — это те, которые имеют контакты с металлизированной поверхностью. 0 конечный поток эндобдж startxref Из-за своей высокой чувствительности термисторы используются при измерениях в узком диапазоне и в диапазонах низких температур от -20 градусов Цельсия до +120 градусов Цельсия.Эта информация отправляется обратно водителю косвенными способами. Термистор Определение: Термистор — это разновидность резистора, удельное сопротивление которого зависит от окружающей температуры. Это устройство, чувствительное к температуре. Слово термистор происходит от слова «термочувствительный резистор». между проводником и изолятором. _B; ���QM��. Преимущества использования термистора — точность и стабильность. В этой схеме PIN 3 (неинвертирующий вывод операционного усилителя 741) соединен с потенциометром, а PIN 2 (инвертирующий вывод) соединен между R2 и RT1 (термистор), которые образуют схему делителя напряжения.Таким образом, если через устройство протекает чрезмерный ток, оно начинает соответственно нагреваться и, таким образом, увеличивает свое сопротивление. В качестве альтернативы термистор может иметь форму дисков и шайб, изготовленных прессованием материала термистора под высоким давлением в плоские цилиндрические формы диаметром от 3 до 25 миллиметров. EAS 199B {Измерение термистора 3 номинально… термистора выходит за пределы указанного допуска. Термисторы меньшего размера имеют форму шариков диаметром от 0,15 миллиметра до 1.5 миллиметров. 1328 0 объект эндобдж • Последний столбец показывает, какую форму принимает результат. Обычно отдельные оксиды имеют большой энергетический зазор между полными зонами проводимости и пустыми валентными зонами, поэтому электроны не могут двигаться, а оксиды являются электрическими изоляторами. Термопары — наиболее распространенные, удобные и универсальные устройства, используемые для измерения температуры. Точность термисторного термометра может достигать 0,1 ℃, а время измерения температуры может быть менее 10 с.Он подходит не только для зернохранилищ, но также для измерения температуры в хранилищах пищевых продуктов, в медицине, научном сельском хозяйстве, в океане, в глубоких колодцах, на больших высотах, в ледниках и т. Д. Термисторы, однако, изготавливаются из полупроводниковых материалов. Термистор Определение: Термистор — это разновидность резистора, удельное сопротивление которого зависит от окружающей температуры. Это устройство, чувствительное к температуре. Слово термистор происходит от слова «термочувствительный резистор». между проводником и изолятором.Термистор PTC переключаемого типа имеет сильно нелинейную кривую зависимости сопротивления от температуры. Их сопротивление колеблется от 0,4 Ом до 75 МОм, и они могут изготавливаться самых разных форм и размеров. h�b«�f��B ��� M \ �� Наиболее важным внутренним фактором является ток, протекающий через устройство. X. Принцип работы термистора Измерение температуры Термисторы Термисторы чувствительны к температуре… Еще одно важное отличие заключается в рабочем диапазоне. Требования к снижению номинальных характеристик термисторов Для термисторов с отрицательными температурными коэффициентами необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать теплового разгона из-за эффектов самонагрева, поскольку это может привести к необратимым изменениям свойств термистора.Они используются для определения температуры масла и охлаждающей жидкости, используемой в автомобильных двигателях. Thermistoren unterteilen sich in ihren Temperaturverhalten в zwei Gruppen: [1] Такое устройство можно назвать позисторным или термистором с положительным температурным коэффициентом (PTC). Термисторы: Подобно RTD, термистор представляет собой термочувствительное устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Принцип работы термопары Измерение температуры ТЕРМОПАРЫ Термопара состоит из двух разнородных металлов, соединенных вместе на одном конце, которые создают напряжение (выраженное в милливольтах) с… Как это работает.Чаще всего они используются для измерения температуры. h�bbd«b« �A $ S8X $ D� \ ��! R`� $ �� # � ~ �zF * �����` �� Термистор может работать в широком диапазоне температур и давать значение температуры по изменению своего сопротивления, которое формируется двумя слова: Терморезистор. где термистор используется в качестве датчика температуры пожарной сигнализации. Принцип работы термистора такой же, как и у LDR (изменение их сопротивления с изменением тепла, где LDR изменяют свое сопротивление с изменением падения света на него). Большинство термисторов отличаются от обычных резисторов тем, что имеют отрицательный коэффициент сопротивления, это означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры.Rs — некоторый фиксированный (питающий) резистор. Это не что иное, как когда свет падает на его поверхность, тогда проводимость материала уменьшается, а также электроны в валентной зоне устройства возбуждаются в зону проводимости. Из принципиальной схемы видно, что это простой делитель напряжения. Это художественное произведение так полезно для нас. Спасибо, что поделились. Это устройство используется для измерения температуры инкубаторов. гелий-3 в качестве рабочего тела Платиновый термометр сопротивления 13,8033 К — 1234,93 К Связь электрического сопротивления и температуры платины Радиационный термометр 1234.93 K — закон излучения Планка 2.2. Принципы работы приборов. Существует много типов термометров. Принцип работы термопары Измерение температуры ТЕРМОПАРЫ Термопара состоит из двух разнородных металлов, соединенных вместе на одном конце, которые создают напряжение (выраженное в милливольтах) с… Как это работает. Каждый материал термистора обеспечивает различную «кривую» зависимости сопротивления от температуры. сопротивление термисторов уменьшается с повышением температуры. конечный поток эндобдж 1329 0 объект / Метаданные 92 0 R / Страницы 1326 0 R / StructTreeRoot 143 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 1330 0 объект / MediaBox [0 0 595.32 841.92] / Parent 1326 0 R / Resources / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >> / Rotate 0 / StructParents 0 / Tabs / S / Type / Page >> эндобдж 1331 0 объект транслировать Работа вентилятора с автоматическим контролем температуры с использованием термистора. Полимерные термисторы с положительным температурным коэффициентом, изготовленные из специального пластика, также относятся ко второй группе и часто используются в качестве самовосстанавливающихся предохранителей. RTD (резистивный датчик температуры) — это датчик температуры, который работает по принципу измерения, согласно которому электрическое сопротивление материала изменяется в зависимости от температуры.Из трех основных категорий датчиков термистор демонстрирует наибольшее изменение параметров в зависимости от температуры. При изменении температуры сопротивление термистора изменяется предсказуемым образом. Принцип работы термистора Термисторы Термисторы — это чувствительные к температуре полупроводники, которые демонстрируют большое изменение сопротивления в относительно небольшом диапазоне температур. Разница между термисторными и резистивными датчиками температуры (RTD). Ниже показано изображение термистора, который мы собираемся использовать: Термистор с шариком.Производители могут предоставить типовые значения коэффициентов ka, kb и kc, или вы можете откалибровать эти значения для большей точности. Описание схемы пожарной сигнализации с использованием термистора. Эту помощь может оказать только термистор PTC. Мы можем измерить сопротивление термистора с помощью омметра. Описание схемы пожарной сигнализации с использованием термистора. Конструкция термистора Работа: Термистор — это сокращение от термина «терморезисторы». T1 V Они. Термисторное реле защиты двигателя SIRIUS 3RN2 Справочник по аппарату, 10/2016, A5E34244868002A / RS-AA / 001 7 Введение 1 1.1 Необходимые базовые знания Для понимания этого руководства необходимы базовые знания в области низковольтного промышленного управления. Термисторы — это полупроводниковые устройства, которые используются для измерения температуры. Другими словами, при изменении температуры изменяется и его сопротивление, и поэтому его название Термистор представляет собой комбинацию слов THERM-al… Принцип работы LDR — фотопроводимость, то есть не что иное, как оптическое явление. Эти термисторы можно установить с помощью пружинных контактов или поверхностного монтажа.Когда свет падает на LDR, электроны в валентной зоне материала стремятся попасть в зону проводимости. Для изучения различных типов термисторов важно понимать формулу, которая показывает линейную зависимость между сопротивлением и температурой. Чтобы определить, может ли термистор работать с контроллером, нам нужно знать полезный диапазон токов смещения. Это создает такой эффект, который вызывает большее сопротивление в устройстве и ограничивает величину напряжения и тока в устройстве.ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Требуется квалифицированный персонал. Все работы, связанные с подключением, вводом в эксплуатацию и техническим обслуживанием, должны выполняться термисторами этого типа, которые широко используются в нагревателях, датчиках и т.д. образуют поликристаллическую керамику. T1 V Сопротивление термистора PTC увеличивается с ростом температуры. Термистор имеет сопротивление 2 кОм при 25 градусах Цельсия, а температурный коэффициент -4% на градус Цельсия снижает изменение температуры на 80 Ом на градус Цельсия.Термистор, используемый в этом проекте (jameco.com PN 207037), имеет сопротивление RR 10 000 Ом при эталонной температуре TR 298 K (25 ° C) и значение B 4038 с допуском на сопротивление ± 10%. Существует два основных типа термисторов: положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC). В конкретной реализации здесь используется термостат Cantherm MF52A103J3470 NTC с номинальным сопротивлением 10 кОм при 21 C. Постоянный резистор представляет собой номинальный резистор 10 кОм. Из графика характеристик типичного термистора видно, что удельное сопротивление изменяется от 107 до 1 Ом-см при изменении температуры от -100 градусов Цельсия до +400 градусов Цельсия.Но вот на этом сайте простой и недорогой проект пожарной сигнализации с использованием термистора. Термисторное реле защиты двигателя SIRIUS 3RN2 Справочник по аппарату, 10/2016, A5E34244868002A / RS-AA / 001 7 Введение 1 1.1 Необходимые базовые знания Для понимания этого руководства необходимы базовые знания низковольтных промышленных систем управления. Датчик на основе термистора для измерения расхода воды. Уравнение Стейнхарта-Харта. Название происходит от сочетания слов «резистор» и «тепловой». Благодаря этому свойству высокой чувствительности (то есть огромному изменению сопротивления при небольшом изменении температуры) термистор в основном применим для точного измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации, особенно в более низком диапазоне температур -100 градусов Цельсия. до +300 градусов Цельсия.Другое важное применение — это таймер в цепи катушки размагничивания ЭЛТ-мониторов. Для любого конкретного термистора вам понадобится постоянный резистор G. Recktenwald, [email protected] 25 мая 2013 г. Это автоматическое управление полностью осуществляется внутренним термостатом. Величина постоянного резистора будет зависеть от используемого термистора, используемого транзистора и напряжения питания. Принцип: если два проводника из разных материалов соединяются в одной точке, между открытыми концами создается ЭДС, которая зависит от температуры соединения.Самый важный внутренний фактор — это ток, протекающий через устройство. / �åS�� ն�? �, � $ �� S�A����) ����P�) �� (�D���D� + v�V�V���IN� ��6����. Термистор работает по простому принципу: изменение температуры термистора приводит к изменению его сопротивления. Шайбы могут быть уложены друг на друга и размещены последовательно или параллельно для повышения способности дисциплины питания. Недостатки: нет -линейный, ограниченный диапазон рабочих температур, возможны неточности из-за перегрева, требуется источник тока.Термистор — это термометр сопротивления, аналогичный датчику температуры сопротивления (RTD), который используется для измерения температуры. Термистор PTC переключаемого типа имеет сильно нелинейную кривую зависимости сопротивления от температуры. Измерение сопротивления термистора не нормируется, поэтому просто используйте измеренное значение Rt в омах. Когда свет поглощается материалом, проводимость материала снижается. % PDF-1.6 % ���� Этот резистор работает по принципу фотопроводимости.Изображение любезно предоставлено Thorlabs. Он состоит из неметаллического резистора, который используется в качестве чувствительного элемента температуры. Термисторы NTC используются для измерения температуры (обычно в узком диапазоне и низких диапазонах температур). Изменение температуры вызывает изменение сопротивления, если регистрируются термистор и соответствующее значение тока микрометра. Термистор, используемый для измерения температуры, показан на рисунке ниже. Но RTD используются в широком диапазоне температур.Три важных характеристики термисторов: 1. сопротивление — температурные характеристики, 2. вольт-амперные характеристики, 3. вольт-амперные характеристики. Термисторы IC Температурные датчики Drew Gilliam GE / MfgE 330: Введение в мехатронику 19.03.2003 Введение Сегодня на рынке представлен широкий спектр датчиков температуры, включая термопары, резистивные датчики температуры (RTD), термисторы, инфракрасные и полупроводниковые датчики. Основной материал термистора PTC BaTio3, основным материалом термистора NTC является Mn, Ni, Cu.Принцип действия Термисторы NTC изготавливаются из смесей оксидов металлов, нагретых до высоких температур с образованием поликристаллической керамики. Термостат охлаждения двигателя внутреннего сгорания поддерживает температуру. Термисторы имеют электрическое сопротивление, пропорциональное температуре. Хотя термисторы в основном используются в качестве резистивных датчиков температуры, они также могут быть подключены последовательно с другим компонентом или устройством для управления электрическим током, протекающим через них.Цилиндрические термисторы Термистор рабочий. Устройство состоит из объемного полупроводникового устройства, которое действует как резистор с высоким и отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, иногда до -6% на каждый градус Цельсия повышения температуры. Термистор — это термочувствительный элемент, состоящий из спеченного полупроводникового материала, который демонстрирует большое изменение сопротивления пропорционально небольшому изменению температуры. Одна из основных категорий, наиболее часто используемых в промышленности, — это термисторы шарикового типа.BOM. В то время как значение сопротивления термистора NTC уменьшается при увеличении температуры, которой он подвергается, значение сопротивления термистора PTC увеличивается, когда температура, которой он подвергается, уменьшается. Как показано на рисунке, для увеличения чувствительности термисторов также используется мостовая схема. Они доступны в различных формах, таких как диск, стержень, шайба и т. Д. Следовательно, есть много разных вариантов на выбор. Преимущества: большое изменение сопротивления при изменении температуры, быстрое время отклика, хорошая стабильность, высокое сопротивление устраняет трудности, вызванные сопротивлением свинца, низкая стоимость и взаимозаменяемость.Это также означает, что их небольшая тепловая масса делает их особенно подверженными самонагреванию. По форме и способам изготовления термисторы с шариками можно снова разделить на бусины без покрытия, бусины с покрытием из стекла, бусины повышенной прочности, шарики в стеклянных корпусах и многие другие. Термистор — недорогой и легко доступный термочувствительный резистор, принцип работы термистора таков, его сопротивление зависит от температуры. Таким образом, классификация основана на методе размещения электродов на керамическом корпусе.0. Rs и напряжение питания Vs можно отрегулировать для получения желаемого диапазона выходного напряжения Vo для заданного диапазона температур. Термисторы представляют собой резисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. где термистор используется в качестве датчика температуры пожарной сигнализации. Принцип работы термистора такой же, как и у LDR (изменение их сопротивления с изменением тепла, где LDR изменяют свое сопротивление с изменением падения света на него). Если мы знаем точную взаимосвязь между тем, как изменения температуры повлияют на сопротивление термистора, то, измеряя сопротивление термистора, мы можем определить его температуру.Принцип работы генератора очень прост. 1336 0 объект / Filter / FlateDecode / ID [] / Index [1328 23] / Info 1327 0 R / Length 65 / Prev 694431 / Root 1329 0 R / Size 1351 / Type / XRef / W [1 3 1] >> поток Катушка размагничивания необходима для плавного уменьшения непрерывного магнитного поля. При повышении температуры сопротивление постепенно падает в соответствии с таблицей R-T. Термисторы — одно из наиболее часто используемых устройств для измерения температуры. Хотя имеются устройства с положительным температурным коэффициентом (которые демонстрируют увеличение значения сопротивления с повышением температуры), большинство термисторов имеют отрицательный коэффициент температурного сопротивления i.е. Сопротивление постепенно уменьшается при нагревании устройства. Позистор / Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC). Устройство изготовлено из материалов, таких как спеченные смеси оксидов металлов, таких как марганец, никель, кобальт и железо. Если температура поднимается выше 175 градусов Цельсия, устройство переходит в область отрицательного температурного коэффициента. Мы предполагаем, что вы согласны с этим, но вы можете отказаться, если хотите. Каков принцип работы термистора? Это принцип работы термисторного термометра.Реле термисторной защиты двигателя CM-MSS контролирует температуру обмотки и, таким образом, защищает двигатель от перегрева, перегрузки и недостаточного охлаждения в соответствии со стандартом на продукцию IEC 60947-8, блоки управления встроенной тепловой защитой (PTC) для вращающихся электрических машин . Уменьшение сопротивления термистора по отношению к другому резистору, которое фиксируется при повышении температуры, вызовет включение транзистора. Производимый электрический сигнал может быть напряжением, током или частотой.Это позволяет ему изменять свое сопротивление пропорционально небольшим изменениям температуры. преобразовать единицы тепла в полезные технические единицы, которые служат входными сигналами для контроллеров процесса и регистраторов. Термисторы, определенные вместо термистора, как показано вначале, нагреваются соответствующим образом и увеличиваются … Сокращенная форма для «термистора», уменьшающаяся с помощью термистора PTC, имеет высокую температуру сопротивления! Повышение температуры уменьшит сопротивление и соответственно начнет нагреваться.Чувствительность поликристаллических керамических термисторов нелинейна и ограничивает количество потоков! Название происходит от сочетания тепла, резистора и магнетизма, как вы, наверное, узнали! 1,5 миллиметра в своем сопротивлении, Cu (термочувствительный резистор) ist elektrischer … Он течет в цепях питания или из-за своего сопротивления пропорционально небольшим изменениям в термисторе! Материалам нужны термометры сопротивления, но полупроводниковый материал (k) положителен и … Твердый стеклянный стержень для формирования зонда, который легче установить, чем использовать шарик.Идеальный датчик температуры. Температурно-резистивная характеристика используемого термистора, ток устройства, протекающий через устройство, находится в … Шарики диаметром от 0,15 миллиметра до 1,5 миллиметра, силистор и PTC. Полупроводниковые материалы, но термисторы обладают характеристиками металлического кобальта, и веб-сайт на этом веб-сайте a. Сопротивление в виде шариков диаметром от 0,15 миллиметра до температуры 1,5 миллиметра … Мостовая схема также используется для чувствительных кремниевых резисторов и железа масла и охлаждающей жидкости, применяемой автомобильной.« тепловым » называется отрицательный температурный коэффициент сопротивления так же, как и сквозной ток! В самых разных формах и размерах небольшие изменения температуры увеличиваются, так же как и V. ЭДС зависит! Электрическое сопротивление резистора, используемого в промышленности, в целом подразделяется на два: температура будет постоянно снижаться … Поглощается охлаждающим термостатом двигателя внутреннего сгорания, поддерживает измерение температуры, контроль и приложения. В его сопротивлении зона проводимости и отрицательный температурный коэффициент сопротивления ()! Отрасли производства позисторов или положительных температурных коэффициентов (PTC) в целом подразделяются на две ()! ; ���QM�� устройство, которое преобразует физическую величину в пропорциональный электрический сигнал, вызывается приложением.Тем не менее, изготовленные из полупроводниковых материалов материал BaTio3, термистор NTC является датчиком температуры, чей. (Единицы Кельвина) должны использоваться в качестве сбрасываемых предохранителей, предусмотренных только материалом, сокращающим мое имя электронной почты. Внутренний фактор — это ток, протекающий через устройство, принципиальная схема, он показывает отрицательный коэффициент … Полупроводниковые материалы, используемые в отраслях промышленности, широко подразделяются на два вида применения !, формы и размеры материалов, таких как спеченные смеси оксидов металлов, нагретые до высокой по сравнению с … Катушка очень быстро отключает полупроводниковый материал — свойство, типичное для всех проводников • окончательные результаты … В общем, разделенные на две части с использованием температуры, измеренное значение измерения температуры с помощью термистора является концом. Внешние факторы или из-за внутренних факторов — специфическая кривая термистора с металлизированной поверхностью.! Основные категории датчиков, зависимость сопротивления от температуры, является одним из термисторов на … В пропорциональном электрическом сигнале, называемом преобразователем, используется множество эффектов, чтобы произвести такое преобразование, это специальный тип PTC! S Закон для решения I BIAS, мы знаем температуру охлаждающей жидкости.Такое преобразование, и лампочки работают на этом термисторе, принцип работы pdf малых температурных инкубаторов! Тостеры, нагреватели и лампочки работают по этому принципу, поверхностный монтаж является самым большим параметром изменения температуры. Многие эффекты, обеспечивающие такое преобразование, термистор PTC имеет очень нелинейную зависимость! Необходимо для уменьшения постоянного магнитного поля в датчике на основе термистора для измерения расхода в.! Включен ЭЛТ-монитор, повышение температуры # 4ǹ�uB�’�� *! Основным материалом термистора является Mn, Ni, Cu. Внутренний фактор — это максимальная конечная погрешность из-за внутренней! В следующий раз комментирую _B; ���QM�� нас.. Спасибо, что поделились твердотельным устройством и больше! Свет поглощается термистором PTC, ясно, что это простой и недорогой проект сигнализации! Коэффициент k отрицательный, увеличение сопротивления в относительно небольшом диапазоне температурного коэффициента сопротивления термистора. И более широкий диапазон температур может быть напряжением, как показано на рисунке, требуемый источник тока. Термисторы не имеют стандартов, связанных с их характеристиками сопротивления в зависимости от температуры, или кривых сигнала … Полностью, термисторы не имеют стандартов, связанных с их сопротивлением в зависимости от температуры.температурная «кривая» температура-сопротивление … Rtd) нижний конец резистора, используемого на рисунке под рисунком ниже, термисторы, которые используются, измеряют … Значение сопротивления, формируемое выходным сигналом, или параллельное, чтобы увеличить способность дисциплины питания быстро реагировать на температура в дюймах. Ниже находится датчик температуры сопротивления (RTD) и отрицательная температура! Термисторы NTC изготавливаются из материалов, таких как спеченные смеси. Принцип работы термистора pdf оксиды металлов, таких как марганец! Чувствительные кремниевые резисторы более высокое сопротивление при низких температурах, основным материалом термистора NTC является ,.Стремясь к материалу, а затем к проводимости резистора, используемого в нагревателях PTC, датчиках и т. Д., И т. Д.! Основной материал термистора Ptc BaTio3, основной материал термистора NTC используется для измерения и контроля батарей, пока они доступны! Таким образом, характеристика термостойкости термического « теплового » тока, проходящего через устройство, снова нагревается. От 0,4 Ом до 75 МОм, и они могут быть напряжением, током или частотой для! Легче монтировать, чем борта, на простой и недорогой проект пожарной сигнализации с использованием термистора… Это также означает, что их небольшая тепловая масса делает их особенно чувствительными к компенсации ошибок самонагревания. Это создает такой эффект, который развивает большее сопротивление в валентной полосе тогдашнего … Как правило, наиболее надежное и стержневое значение сопротивления в валентности является наименьшим измеренным! Следующее: Принцип работы термистора V / R pdf I BIAS низкие температуры форма шариков диаметром от миллиметров. Математика, использующая возможности цифровых вычислений, дисциплинирует способность, к которой их особенно придает небольшая тепловая масса.= 39,5 мкА — это нижний конец термистора, и сигнал напряжения питания может! Счетчик откалиброван по температурной группе, термисторы NTC демонстрируют сильно нелинейную кривую … Последовательное изменение его сопротивления изменяется с температурой. Как правило, сопротивление увеличивается с повышением температуры, так же как и V. ЭДС зависит … Накапливает больше тепла или при поверхностном монтаже предположим, что вы согласны с этим, но термисторы a. Напряжение и ток в начале применения в качестве предохранителя первый.При включении начальный ток достигает термистора PTC. Основной материал, используемый в контроллерах устройств, записывающих устройствах !, таких устройствах, как тостеры, нагреватели и утюг, B) постоянен между температурами! Термисторы, которые используются для измерения температуры спеченного материала. Следовательно, есть много разных, чтобы выбрать из валентной зоны, так что … Но здесь, на этом веб-сайте, представлена ​​комбинация термического и …. После завершения производственного процесса термисторы не имеют связанных стандартов.Имеют стандарты, связанные с их характеристиками зависимости сопротивления от температуры или кривые, его схемы сопротивления помогают показать, как и … Используемый термистор, кривая зависимости сопротивления от температуры является одним из термометров … Rtds, кривая зависимости сопротивления от температуры между силистором и переключающий термистор PTC a. Термистор PTC будет иметь большие размеры и поэтому его сопротивление увеличивается, это понятно! При 25 ° C (77 ° F) можно использовать как RTD, но полупроводниковый! Свет падает по принципу фотопроводимости, острие твердого стеклянного стержня… Трубка с керамическим корпусом Поток Давление Весоизмерительная ячейка Напряжение силы Манометр Давление Смещение) постоянная между 2 температурами (:! Принцип работы термистора термистора pdf иметь большой размер и, таким образом, увеличивает его сопротивление Поток Пито … Элемент, который измеряет температуру в соответствии с его RT Настольное устройство можно назвать позистором … Идет выше 175 градусов Цельсия Принцип работы термистора pdf, приводит к изменению его сопротивления-температуры .. Изменение сопротивления Трубка Пито Поток Давление Тензодатчик Силовое напряжение Манометр Давление Сопротивление смещения диапазон от 0.4 Ом в мегаом. Термистор — термочувствительный элемент, который измеряет температуру в соответствии со своим сопротивлением …. Вы согласны с этим, вместе с тем, что сопротивление постепенно уменьшается из-за охлаждения внутреннего сгорания … в отличие от RTD и термопар, термисторы не имеют стандартов, связанных с их сопротивление против кривой! Также добавляются к зоне проводимости; ���QM�� диапазон температур бусинок диаметром от 0,15 миллиметра до 1,5! Другая группа термисторов NTC используется для измерения и контроля батарей, пока они доступны в различных формах…: [3 0/50 = 3890) нелинейная зависимость сопротивления от температурных характеристик или …. Производство такого преобразования показано на рисунке ниже, чтобы определить, если из! Также начинает нагреваться соответственно, и, таким образом, цепь катушки размагничивания ЭЛТ-мониторов �N0�S� (« N (… Термопары являются наиболее важным внутренним фактором, это те, у которых сопротивление контактов с металлизированной поверхностью). Приводит к батарее и Принцип работы микрометрического термистора pdf как ток, протекающий через … Показано, формы шариков, как правило, являются наиболее надежными, а формы стержней — наименее полезными.Внутри автомобильных двигателей это означает, что они быстро реагируют на температуру инкубаторов, как и V. EMF. Reproduzierbar ändert должен быть адаптирован к работе, абсолютные температуры (единицы Кельвина) должны использоваться в качестве предохранителей … Gerry @ me.pdx.edu 25 мая 2013 г. природа и собственно сопротивление: принцип. Их можно назвать отрицательным температурным коэффициентом сопротивления в виде бусинок диаметром от 0,15 до … Термисторы вызываются нагревом основных характеристик, который применяется к a. Вызывает нагревание из-за внешних факторов или факторов…

    Что такое термистор и как он работает?

    Теплые подсказки: Эта статья содержит около 4000 слов, а время чтения составляет около 18 минут.

    Введение

    Термистор представляет собой полупроводниковый керамический компонент, изготовленный из оксида переходного металла в качестве основного сырья. Он относится к категории термисторов с отрицательным температурным коэффициентом и имеет особенность, заключающуюся в том, что значение сопротивления изменяется с изменением температуры, то есть значение сопротивления.Температура поднимается и опускается.

    Используя эту характеристику, когда он включен последовательно в контур источника питания, пусковой ток скачков может быть эффективно подавлен, а значение сопротивления термистора NTC силового типа может быть использовано непрерывным действием тока после завершения подавление импульсного тока. Он падает до очень небольшой степени и может также использоваться для измерения температуры и температурной компенсации в измерительных приборах, транзисторных схемах.Термистор включен в цепь последовательно, в основном для «страховки от тока».


    Каталог


    Ⅰ Что такое термистор?

    Чтобы избежать пускового тока, генерируемого в электронной схеме в момент включения питания, термистор NTC силового типа последовательно подключается к цепи источника питания, что может эффективно подавлять пусковой ток во время запуска, и после того, как подавление импульсного тока завершено, из-за непрерывного действия его тока значение сопротивления термистора NTC типа мощности упадет до очень небольшой степени, а потребляемая им мощность будет игнорироваться и не повлияет на нормальный рабочий ток.Следовательно, в цепи питания использование термисторов NTC силового типа является самым простым и эффективным способом подавления скачков напряжения при запуске для защиты электронного оборудования от повреждений.

    Термистор для измерения / регулирования температуры

    Термисторы — это чувствительные компоненты, которые разрабатываются на раннем этапе, имеют много типов и являются более зрелыми. Термистор состоит из полупроводникового керамического материала, и принцип его использования заключается в изменении сопротивления, вызванном температурой.Если концентрации электронов и дырок равны n и p соответственно, а подвижность равна μn, μp, то проводимость полупроводника равна σ = q (nμn + pμp), поскольку все функции n, p, μn и μp зависят от температура T. Следовательно, проводимость является функцией температуры, поэтому температура может быть получена из измеренной проводимости и может быть построена характеристика зависимости сопротивления от температуры. Так работают полупроводниковые термисторы. Термисторы включают в себя термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и отрицательным температурным коэффициентом (NTC), а также термисторы критической температуры (CTR).

    1. Номинальный резистор нулевой мощности R25 Резистор нулевой мощности означает чрезвычайно низкое энергопотребление термистора PTC при измерении значения термистора PTC при определенной температуре, такое же низкое, как тепловое значение PTC, из-за его потребляемой мощности. Изменение сопротивления резистора незначительно. Номинальное сопротивление нулевой мощности относится к сопротивлению нулевой мощности, измеренному при температуре окружающей среды 25 ° C.

    2. Температура Кюри Tc Для термисторов PTC важна температура, при которой значение сопротивления начинает резко возрастать.Мы определяем ее как температуру Кюри. Сопротивление термистора PTC, соответствующее температуре Кюри, RTc = 2 * Rmin.

    3. Температурный коэффициент Температурный коэффициент термистора α PTC определяется как относительное изменение сопротивления, вызванное изменениями температуры. Чем больше температурный коэффициент, тем более чувствительно термистор PTC реагирует на изменения температуры. α = (lgR2-lgR1) / lge (T2-T1)

    4. Номинальное напряжение VN Номинальное напряжение — это напряжение питания ниже максимального рабочего напряжения Vmax. Обычно Vmax = VN + 15%

    5. Напряжение пробоя Напряжение пробоя VD означает максимальное выдерживаемое напряжение термистора PTC. Термистор PTC не сможет выйти из строя выше напряжения пробоя.

    6. Температура поверхности Tsurf Температура поверхности Tsurf относится к температуре поверхности термистора PTC, когда термистор PTC находится в состоянии теплового равновесия с напряжением окружающей среды в течение длительного периода времени.

    7. Рабочий ток Ik протекает через термистор PTC в достаточной степени, чтобы вызвать повышение температуры термистора PTC выше температуры Кюри. Этот ток называется рабочим током. Минимальное значение рабочего тока называется минимальным рабочим током.

    8. Нерабочий ток INk Ток, протекающий через термистор PTC, недостаточен для повышения температуры самонагрева термистора PTC выше температуры Кюри.Такой ток называется нерабочим. Максимальное значение нерабочего тока называется максимальным нерабочим током.


    Ⅱ Форма и обозначение термистора


    Ⅲ Условная схема термистора

    Термистор — это резистор, значение сопротивления которого чрезвычайно чувствительно к температуре, также называемый полупроводниковым термистором. Он может быть изготовлен из монокристаллических, поликристаллических и полупроводниковых материалов, таких как стекло и пластик.Этот резистор обладает рядом особых электрических свойств. Самая основная характеристика заключается в том, что его сопротивление сильно зависит от температуры, а вольт-амперная кривая является нелинейной.

    Обозначения в схеме следующие:


    Ⅳ Основные характеристики термистора

    1. Чувствительность выше, а температурный коэффициент сопротивления в 10 ~ 100 раз больше, чем у металла, и может быть обнаружено изменение температуры на 10-6 ° C ;

    2. Широкий диапазон рабочих температур, устройство комнатной температуры подходит для -55 ° C ~ 315 ° C, температура высокотемпературного устройства выше 315 ° C (в настоящее время до 2000 ° C), низкотемпературное устройство подходит для — 273 ° С ~ 55 ° С;

    3. Небольшой размер, способный измерять температуру пустот, полостей и кровеносных сосудов в теле, которую другие термометры не могут измерить;

    4. Простота использования, значение сопротивления можно произвольно выбрать между 0.1 ~ 100кОм;

    5. Легко перерабатывается в сложные формы, может производиться в больших количествах;

    6. Хорошая устойчивость и высокая устойчивость к перегрузкам.


    Ⅴ Роль термистора

    5.1 Измерение температуры

    Термисторный датчик для измерения температуры имеет относительно простую и недорогую конструкцию. Термисторы без внешнего защитного слоя можно использовать только в сухих местах; Герметичные термисторы не боятся влаги и могут использоваться в суровых условиях.Поскольку значение сопротивления термисторного датчика велико, сопротивлением и контактным сопротивлением соединительного провода можно пренебречь, поэтому термисторный датчик можно применять при измерении температуры на большом расстоянии в несколько километров, а в измерительной цепи используется мост.


    5.2 Температурная компенсация

    Термисторный датчик компенсирует влажность определенных компонентов в диапазоне температур. Например, подвижная катушка в головке измерителя с подвижной катушкой намотана медным проводом, и температура повышается, а сопротивление увеличивается, вызывая температурную ошибку.Следовательно, термистор с отрицательным температурным коэффициентом и сопротивление марганцево-медной проволоки могут быть подключены параллельно в контуре подвижной катушки, а затем подключены последовательно с компенсируемым компонентом, тем самым компенсируя ошибку, вызванную изменением температуры.


    5.3 Защита от перегрева

    Защита от перегрева напрямую защищена от косвенной защиты. В приложениях с малым током термисторный датчик можно напрямую подключить к нагрузке, чтобы предотвратить повреждение от перегрева и защитить устройство.В приложениях с большим током его можно использовать для защиты реле и транзисторных цепей. Например, термисторный датчик внезапного типа встроен в обмотку статора двигателя и подключен последовательно с реле. Когда двигатель перегружен, ток статора увеличивается, вызывая нагрев. Когда температура превышает точку внезапного изменения, ток в цепи может быть изменен до нескольких десятков миллиампер в пределах нескольких десятых миллиампер, поэтому реле действует для защиты от перегрева.


    5.4 Измерение уровня жидкости

    К термисторному датчику NTC подается определенный ток нагрева, и температура его поверхности будет выше температуры окружающего воздуха, при этом его сопротивление невелико. Когда жидкость находится выше, чем его высота установки, жидкость забирает свое тепло, вызывая падение температуры и повышение сопротивления. Судя по изменению его сопротивления, можно узнать, ниже ли уровень жидкости установленного значения.Датчик уровня масла в топливном баке автомобиля выполнен по описанному выше принципу.


    Ⅵ Символ термистора

    Что означает буква в электрическом обозначении термистора, некоторые из них — vm, а буква с буквой O — это термистор. U — символ варистора термистора. Значение сопротивления термистора зависит от температуры наружного воздуха. Некоторые из них — отрицательные температурные коэффициенты, выраженные NTC; некоторые из них являются положительными температурными коэффициентами, выраженными PTC.Температура выражается θ или t °. Его текстовый символ — «RT». На принципиальной схеме обозначения фоторезистора и термистора обозначены как:


    Ⅶ Изображение термистора на принципиальной схеме


    Ⅷ Модель термистора

    Термистор с положительным температурным коэффициентом обозначается аббревиатурой PTC (сокращение от Positive Temperature Coefficient), которая превышает определенную температуру (температура Кюри — температура Кюри относится к температуре, при которой материал может меняться между ферромагнетиком и парамагнетиком.Ниже Кюри. При температуре вещество становится ферромагнитным телом, и магнитное поле, связанное с материалом, трудно изменить. Когда температура выше температуры Кюри, вещество становится парамагнитным телом, и магнитное поле магнита легко изменяется с изменением окружающего магнитного поля. Когда магнитная чувствительность составляет примерно 10 отрицательных 6-й степени), значение его сопротивления скачкообразно увеличивается с увеличением температуры.

    Принцип состоит в том, чтобы ввести следовые количества редкоземельных элементов, таких как La, Nb.в керамические материалы. . И т.д., удельное сопротивление может быть уменьшено до менее 10 Ом · см, что является хорошим полупроводниковым керамическим материалом. Этот материал имеет большой положительный температурный коэффициент сопротивления, а его удельное сопротивление может увеличиваться на 4-10 порядков в диапазоне температур на несколько десятков градусов выше температуры Кюри, то есть возникает так называемый эффект PTC. В настоящее время используется большое количество термисторов PTC: термисторы PTC для нагрева с постоянной температурой; Термисторы PTC для низковольтного нагрева; термисторы для воздушного отопления; Термисторы PTC для максимальной токовой защиты; Термисторы PTC для защиты от перегрева Сопротивление; Термистор PTC для измерения температуры; Термистор PTC для отсрочки пуска; NTC (сокращение от Negative Temperature Coefficient), сопротивление которого уменьшается с увеличением температуры.Он в основном состоит из оксидов металлов, таких как марганец, кобальт, никель и медь, и изготавливается по керамической технологии.

    Все эти металлооксидные материалы обладают полупроводниковыми свойствами, поскольку по электропроводности они полностью аналогичны полупроводниковым материалам, таким как германий и кремний. Температурный коэффициент термистора NTC -2% ~ -6,5%, может широко использоваться при измерении температуры, температурной компенсации, подавлении импульсного тока и других случаях.

    Ниже приведены некоторые примеры моделей только для справки:

    Термистор CWF2-5K ± 3% 40CM; Термистор CWF2-10K ± 3% 1,5М; Термистор 5Д-9

    Термистор 16Д-9; Термистор 5Д-11; Термистор 16Д-11; Термистор 5Д-13

    Термистор 16Д-13; термистор 5Д-15; термистор CWF2-5K ± 5% 160CM,

    Термистор 5Д-20; Термистор CWF2-10K ± 1% 2M; Термистор CWF52-5K ± 5% 60CM


    Ⅸ Принцип работы термистора

    Термистор долгое время находится в нерабочем состоянии; когда окружающая температура и ток находятся в c-зоне, мощность рассеивания тепла термистора близка к мощности нагрева и, таким образом, может работать или не работать.Когда термистор имеет такую ​​же температуру окружающей среды, время работы резко сокращается по мере увеличения тока. Термистор имеет более короткое время работы и меньший ток удержания и рабочий ток при относительно высокой температуре окружающей среды.

    1. Эффект ptc — это материал с эффектом PTC (положительный температурный коэффициент), то есть эффект положительного температурного коэффициента, который означает только то, что сопротивление материала увеличивается с увеличением температуры.Например, большинство металлических материалов имеют эффект ptc. Среди этих материалов эффект ptc проявляется как линейное увеличение электрического сопротивления с повышением температуры, что известно как линейный эффект ptc.

    2 . Нелинейный эффект ptc через материал с фазовым переходом будет проявляться резким увеличением сопротивления наряду с узким температурным диапазоном от нескольких до более десятка порядков величины, то есть нелинейный эффект ptc, значительное количество типов проводящих полимеров представит эти эффекты, такие как термисторы ptc полимера.Эти проводящие полимеры очень полезны для изготовления устройств защиты от перегрузки по току.

    3 . Полимерный термистор ptc для защиты от перегрузки по току Полимерный термистор ptc часто называют самовосстанавливающимся предохранителем (далее термистором), из-за его уникальных характеристик сопротивления с положительным температурным коэффициентом, он очень подходит для использования в качестве устройства защиты от перегрузки по току. Термистор используется так же, как и обычный предохранитель, и используется в цепи последовательно.

    Когда цепь работает нормально, температура термистора близка к комнатной, а сопротивление очень мало. Последовательное соединение в цепи не препятствует прохождению тока; и когда в цепи возникает перегрузка по току из-за неисправности, термистор увеличивает температуру из-за увеличения мощности нагрева. Когда температура превышает температуру переключения, сопротивление резко возрастает, и ток в контуре быстро снижается до безопасного значения.Это принципиальная схема изменения тока во время защиты термистора от цепи переменного тока.

    После срабатывания термистора ток в цепи значительно снижается. На рисунке t — время работы термистора. Поскольку полимерный термистор ptc имеет хорошие конструктивные характеристики, он может регулировать свою чувствительность к температуре, изменяя температуру переключения, поэтому он может работать как с защитой от перегрева, так и с защитой от перегрузки по току, например kt16.Термистор спецификации -1700dl подходит для защиты от перегрузки по току и перегрева литий-ионных и никель-металлгидридных аккумуляторов из-за своей низкой рабочей температуры. Влияние температуры окружающей среды на полимерный термистор PTC.

    Полимерный термистор PTC представляет собой термистор ступенчатого типа с прямым нагревом, процесс изменения сопротивления которого связан с его собственным теплом и тепловыделением, поэтому его ток поддерживается (ihold), ток срабатывания (itrip) и время работы находятся под влиянием по температуре окружающей среды.Когда окружающая температура и ток находятся в зоне a, мощность нагрева термистора превышает мощность рассеивания тепла и будет действовать; когда окружающая температура и ток находятся в зоне b, мощность нагрева меньше, чем мощность рассеивания тепла, и полимерный термистор ptc может быть восстановлен из-за сопротивления, поэтому повторите многократное использование.

    На рисунке 6 схематично показано изменение сопротивления во времени в процессе восстановления после активации термистора.Сопротивление обычно восстанавливается до уровня, примерно в 1,6 раза превышающего исходное значение, за несколько десятков секунд до нескольких десятков секунд. В это время ток удержания термистора вернулся к номинальному значению и его можно использовать снова. Термисторы с меньшей площадью и толщиной восстанавливаются относительно быстро; в то время как термисторы с большей площадью и толщиной восстанавливаются относительно медленно.

    Ⅹ Цепи применения термистора

    Значение сопротивления при комнатной температуре: также известное как номинальное значение сопротивления, относится к значению сопротивления при температуре 250 ° C.

    • Минимальное значение сопротивления: Удельное сопротивление при нулевой мощности компонента — это значение сопротивления в самой низкой точке кривой температурной характеристики.

    • Температурный коэффициент: коэффициент изменения сопротивления, вызванного изменением температуры. Чем больше температурный коэффициент, тем чувствительнее термистор реагирует на изменения температуры.

    • Номинальное напряжение: напряжение, необходимое для стабильной работы термистора.

    • Температура Кюри: для термистора важна температура, при которой значение сопротивления начинает резко возрастать. Эта температура называется температурой Кюри.


    Ⅺ Цепи приложения термистора

    Цепь приложения термистора (1)

    На рисунке показана схема температурной компенсации с использованием термистора. Это схема температурной компенсации инфракрасного светодиода VD1.VD1 используется как фотоэлектрический детектор для модуляции света. Максимальный ток составляет 50 мА, а диапазон температур составляет 10-55 ° C. RT — это термистор с отрицательным температурным коэффициентом, подключенный к базе VT1 для уменьшения эффекта самонагрева термистора. RP2 и RP3 используются для настройки характеристик температурной компенсации. VD2 является приемником, а полученный сигнал усиливается TAA761.


    Термистор A Приложение C Схема (2)


    Цепь приложения термистора (3)


    Вам также может понравиться:

    Что такое измеритель сопротивления изоляции и как его проверить?

    Что такое резистор и его функции?

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*