Терморезистор это: Термистор что это такое, для чего он нужен и чем можно заменить

Содержание

Принцип работы терморезистора и что такое термосопротивление

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

Виды термодатчиков

Виды

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

Термодатчики в основном бывают двух типов:

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

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

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

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

Принцип действия

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

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

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

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

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

Особенности конструкций

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

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

Позисторы

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

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

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

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

Примеры позисторов

Термисторы

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

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

Характеристики и обозначение термистора

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

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

Термистор используется в мостовых цепях.

Технические характеристики

Терморезисторы используют в батареях зарядки. Их основными характеристиками являются:

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

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

Компактные терморезисторы

Область применения

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

Термодатчик воздуха

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

Температурный датчик

Автомобильный термодатчик

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

Датчик пожара

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

Дымовой извещатель

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

Видео

Оцените статью:

Термистор . NTC термистор. Позисторы PTC

Измеритель с отрицательным ТКС называют NTC-термистор, где NTC – Negative Temperature Coefficient. При нагревании R полупроводника уменьшается. Это популярный узел среди радиолюбителей, который всегда применяется в создании каких-либо электронных аппаратов. Поэтому его будет полезно рассмотреть подробнее.

Принцип работы и все характеристики берут отсчет от свойств при комнатной температуре. Обычно за точку отсчета берется +25 С. При ней у резистора заявленные показатели. Чаще всего используют NTC 10 Ком и 100 Ком. Номинальное R при подогреве может изменяться в тысячу раз. Это касается термодатчиков, произведенных из проводников с плохой проводимостью. Если берут с хорошей, то отношение измеряется в пределах 10.

Зависимость электросопротивления для большинства таких устройств имеет нелинейную прогрессию. Поэтому необходимо иметь таблицу с расписанными данными по взаимосвязи этих показателей. Такие таблицы должны прилагаться к каждому виду терморезисторов. Параметры сопротивления полупроводников со временем практически не изменяются, поэтому их срок службы достаточно велик. Это при условии соблюдения температурного режима, который варьируется от -55 С до +300 С.

NTC-прибор используется в двух случаях: для стабилизации пускового напряжения, точнее для его сглаживания. И в качестве датчика температур, для ее измерения как внутри, так и замер внешних данных. Схема использования при запуске достаточна простая. При скачке пускового напряжения, электроток нагрузки проходит через NTC, который обладает определенным R при +25 С и он не дает большому скачку испортить весь электроприбор. При постепенном подогреве сопротивляемость падает, и оно выравнивается. Это свойство помогает запускать приборы плавно, не боясь перегорания диодных мостов и предохранителей.

Второй вариант использования – это датчик температуры. На основании показаний градуса разогревания можно настроить включение тех или иных элементов, например, электродвигателя, кулера, вентилятора. Также использовать для сигнализирования о перегреве системы или ее компонента. При небольшом значении проходящего электричества, терморезистор не будет нагреваться, а будет показывать градусы окружающей среды. Эта же функция используется в аккумуляторах для ноутбука. К элементу питания примотан такой элемент и при перегреве он подает сигнал, который сразу уменьшает подачу питания.

Полезное применение при конструировании 3D-принтеров, в частности подогреваемых столов к ним и экструдерах (Hot End) оценили все радиолюбители. В таких приборах используют приспособление на 100 Ком. Маленькие размеры позволяют крепить и размещать электродатчик на небольших площадях. Работа при высоких температурах имеет большое значение при выборе узла для данных аппаратов.

Для надежной и правильной работы термистора NTC уделите особое внимание калибровке, вне зависимости от назначения. Это важный этап в настройке всего механизма. Для этого необходимо использовать таблицу зависимости. При подключении к Arduino первым делом следует написать скетч. Который выведет такую зависимость на экран и можно будет свериться.

Устройства для температурной компенсации кислородных зондов

Кислородные зонды с покрытиями FOXY, FOSPOR и HIOXY обладают температурной зависимостью. Температура влияет на скорость затухания и интенсивность флуоресценции, частоту столкновений молекул кислорода с флуорофором и коэффициент диффузии кислорода. Помимо этого, от температуры зависит растворимость кислорода в образцах. Суммарный эффект проявляется в изменении наклона калибровочной кривой. Для получения оптимальной точности температура образца в процессе измерений должна поддерживаться на постоянном уровне (±3 °C). Если это по каким-либо причинам невозможно, следует одновременно измерять температуру при помощи термистора или термопары. Вы можете выполнить температурную калибровку самостоятельно (при помощи программы OOISensors) или заказать калибровку у Ocean Optics.

Термометры сопротивления

Для измерения температуры предлагаются три термометра сопротивления. USB-LS-450-TP (справа) представляет собой платиновый резистор сопротивлением 100 Ом в корпусе диаметром 1/8″, который рассчитан на подключение к источнику возбуждения USB-LS-450. USB-LS-450-TP16, также используемый с USB-LS-450, имеет корпус в форме иглы калибра 16. T1000-RTD (внизу справа) имеет корпус с наружным диаметром 1/4″.

Информация для заказа

Код товараОписание
USB-LS-450-TP

Платиновый резистор 100 Ом в корпусе 1/8″; подключается к USB-LS-450

USB-LS-450-TP16
Платиновый резистор 100 Ом в игольчатом корпусе калибра 16; подключается к USB-LS-450
T1000-RTD
Зонд с оптическим волокном диаметром 1 мм и встроенным резистивным датчиком; для промышленного применения, подключается к USB-LS-450

Термисторы и термопары

Термистор (терморезистор) – это полупроводниковый резистор с сопротивлением, зависящим от температуры. Он подключается к электрической схеме, которая измеряет сопротивление и выдает на выходе напряжение, пропорциональное температуре. Термистор TS1 фирмы Omega (модель ON-403-PP) конструктивно выполнен в виде трубчатого зонда с корпусом из нержавеющей стали, который рассчитан на погружение в жидкость. TS1 предназначен для измерения температур от 0 до 100 °C. Он подключается к контроллеру T-MOD-1 с интерфейсом RS-232, который может устанавливаться в настольный корпус или в промышленную стойку.

Термопара состоит из двух разных металлов, приведенных в тесный контакт, обычно путем сварки. На этом контакте возникает небольшая разность потенциалов, изменяющаяся с температурой. Термопара позволяет проводить достаточно точные и воспроизводимые измерения в широком диапазоне температур. Термопара TK1 фирмы Omega (показана справа, модель KMQSS-125-6) предназначена для измерения температур от –150 до 220 °C. Она подключается к контроллеру T-MOD-K с интерфейсом RS-232, который поддерживает до 4 термопар и может устанавливаться в настольный корпус или в промышленную стойку. Выходной сигнал обрабатывается программой, которая вносит поправку на колебания температуры. Термопара TK1-W имеет такие же параметры, но конструктивно выполнена в виде проволочного зонда. Она меньше по размерам и более гибкая, чем термистор TS1. TK1-W также подключается к контроллеру T-MOD-K.

Технические характеристики

Модель:Термистор TS1
Термопара TK1
Длина:
5.375″
6″
Наружный диаметр:
1/8″
1/8″
Диапазон температур:
0…100 °C
–150…220 °C
Точность:
±0.1 °C
2.2 °C или 0.75% от показаний с точностью 1 °C
Подключение:
модуль T-MOD-1 (RS-232)
модуль T-MOD-K (RS-232)
Материал зонда:
нержавеющая сталь
нержавеющая сталь 304
Tип:
2252 Ом при 25 °C
корпус разъема из стеклонейлона

Информация для заказа

Код товараОписание
-TS1
Термистор Omega для мониторинга температуры образца и температурной компенсации зонда; для работы требуется модуль -T-MOD1
-T-MOD-1
Модуль RS-232 для подключения термистора; поддерживает до 4 датчиков; в комплект входит стабилизированный блок питания 12 В
-TK1
Термопара Omega типа K для мониторинга температуры образца и температурной компенсации зонда; для работы требуются модули -T-MODK и -T-WIRE
-TK1-W
Проволочная термопара для мониторинга температуры образца и температурной компенсации зонда; для работы требуются модули -T-MODK и -T-WIRE
-T-MOD-K
Модуль RS-232 для подключения термопары; поддерживает до 4 датчиков; в комплект входит стабилизированный блок питания 12 В

OOISensors и флуктуации температуры

Программное обеспечение OOISensors автоматически вводит в результаты измерений температурную поправку. Однако колебания температуры в пределах ±3 °C не могут быть зарегистрированы спектрометрами Ocean Optics, несмотря на их высокую чувствительность.


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.

Термистор

Терморезисторы

Обозначение на схеме, разновидности, применение

В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. То есть, выполняет своего рода защитную функцию для устройства от перенапряжения (в смысле, ограничить силу тока, поступающего в конечный пункт)

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но всегда его можно определить по характерной надписи 

t или t0.

Основная характеристика терморезистора — это его ТКС. ТКС — это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 10С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

Если нагреть термистор, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Вот например плата от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (

JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока.

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

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

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

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

NTC-термисторы и позисторы.

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

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

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

Схема где термистор применяется для ограничения пускового тока.

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

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

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

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

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

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

Позисторы. PTC-термисторы.

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

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

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

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

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

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

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

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

Намагниченность кинескопа может появиться, если телевизор долго не отключали от электросети, т.е. аппарат долгое время работал или находился в дежурном режиме. В результате под действием магнитного поля Земли внутри кинескопа намагнитилась специальная пластина, её называют теневой маской.

Каждый раз при включении телевизора через катушку начинает течь довольно существенный ток, амплитудой около 10 ампер и частотой электросети (50 Гц). Этот ток в катушке порождает электромагнитное поле. Оно и размагничивает маску кинескопа. Чтобы электромагнитное поле плавно и быстро затухало, последовательно с катушкой устанавливается позистор (PTC). Напомню, что при комнатной температуре, в так называемом, «холодном» состоянии его сопротивление мало и равно всего 18 ~ 24 Омам.

Под действием большого броска тока он моментально разогревается и его сопротивление резко возрастает. В результате ток в катушке («петле») уменьшается, а, следовательно, и электромагнитное поле, которое требовалось для размагничивания кинескопа. На этом всё, кинескоп размагничен.

Далее, пока телевизор работает или просто «отдыхает» в дежурном режиме, позистор в цепи размагничивания находится в «подогретом» состоянии и ограничивает до минимума ток в катушке размагничивания L1. Так продолжается до тех пор, пока телевизор не отключат от сети 220V и позистор не остынет. При следующем включении телевизора он вновь сработает совместно с петлёй размагничивания.

Ремонт терморезисторов кондиционера

Терморезистор (или просто термистор) представляет собой полупроводниковый резистор, имеющий одну очень важную особенность: при возрастании температуры его сопротивление резко падает. Благодаря этому эффекту нам предоставляется возможность задавать температуру кондиционирования.­­­ Стоит отметить, что резистор у кондиционера, как правило, не один. В современных моделях их обычно три. Самым важным из них является терморезистор, расположенный во внутреннем блоке. С его помощью определяется температура в комнате, и по его показателям можно выяснить, что технику пора чинить. Если бы терморезистор выходил из строя незаметно, то кондиционеры нагревали бы (или охлаждали – в зависимости от выбранного режима) помещение все свое рабочее время.

Причины поломок терморезисторов

Причину таких действий было бы довольно сложно определить. Но, к счастью, в большинстве современных кондиционеров есть функция самодиагностики. О неполадке сообщается с помощью светодиода, который по-разному мигает в зависимости от характера поломки. Например, в кондиционерах LG при вышеупомянутой неисправности диод мигает один раз каждые три секунды. Такая самодиагностика очень помогает мастерам, обслуживающим технику. Кроме того, они могут узнать причину неполадки от клиента по телефону, заранее подготовившись к решению конкретной проблемы. К счастью, терморезистор представляет собой миниатюрное устройство в виде стержня, замена которого является очень простым заданием для сотрудников сервисных центров, а его стоимость очень низкая, особенно если сравнивать с остальными деталями кондиционера.

Главными же причинами поломки терморезисторов являются разрыв или короткое замыкание. Поэтому единственным действием, сводящим вероятность поломки к минимуму, является подключение кондиционера к электросети через сетевой фильтр. Это исключит возможность скачков напряжения и минимизирует шансы на выход терморезистора из строя. Но не смотря на это, очень часто из-за перепадов напряжение проводить ремонт кондиционеров, с подобной поломкой.

Какие терморезисторы стоят в кондиционере

Кроме внутреннего терморезистора, существуют также внешний, который осуществляет контроль над температурой подаваемого воздуха. Третьим является терморезистор, следящий за температурой корпуса внутреннего блока и предотвращающий его перегрев. Во всех случаях единственным способом решения проблем с терморезистором является его замена. Поломка любой из трех таких деталей будет показана различным миганием светодиода. Всякий производитель создает свою кодировку неисправностей, так что в руководстве по эксплуатации должно быть указано, каким образом кондиционер реагирует на каждую из поломок. Это очень удобно, ведь иначе в случае повреждения одного терморезистора возникала бы необходимость менять сразу все.

Несмотря на то, что неисправность терморезистора – это один из простейших видов неполадок кондиционера, отнестись к ней надо с полной ответственностью, ведь в процессе ремонта можно повредить микросхему, а это повлечет за собой более серьезные проблемы. Поэтому даже такую неисправность нужно доверять исключительно профессионалам. Наши работники подойдут к этой работе с полной ответственностью. Все они – настоящие мастера своего дела, кроме того, у них есть весь набор необходимых инструментов и запасных деталей. Замена терморезистора производится очень быстро, и в кратчайшее после вызова ремонтников время вы снова сможете наслаждаться прохладой, даже если на улице будет невыносимая жара.

Что такое терморезистор, его обозначение на схеме разновидности и применение | Энергофиксик

В электронике практически постоянно происходит целый каскад различных измерений. Одним из параметров, подвергающихся постоянному контролю, является температура. С ее измерением превосходно справляются такие электронные компоненты, как терморезисторы – электронные компоненты, выполненные из полупроводников, в которых сопротивление изменяет свою величину с изменением температуры. В данной статье я расскажу, как обозначаются, как выглядят и какими еще особенностями обладают терморезисторы.

Изображение на схемах

Итак, если взглянуть на схемы, то вы сможете увидеть следующие обозначения:

Смотря где используется подобный элемент, изображение будет различно, кроме одного элемента, а именно «t». Именно по этой букве вы безошибочно поймете, что перед вами терморезистор.

Самой главной характеристикой любого терморезистора является — ТКС (температурный коэффициент сопротивления). Он информирует вас, на сколько меняется сопротивление резистора, если температура изменилась на 1 градус.

Где их можно встретить

Терморезисторы можно увидеть в любом современном приборе, вот например, взгляните на импульсный блок питания:

yandex.ru

yandex.ru

Можно провести простейший эксперимент, возьмите любой терморезистор и с помощью мультиметра произведите замер сопротивления в «холодном» состоянии и при нагреве. Вы должны увидеть, что с увеличением температуры величина сопротивления изменяется.

Но не думайте, что терморезисторы служат исключительно для измерения температурного режима, они так же активно используются в устройствах защиты и многих других изделиях.

Как происходит нагрев

Терморезисторы могут нагреваться двумя способами, а именно:

1. Прямой нагрев. В этом случае терморезистор подвергается нагреву напрямую протекающим через него током или же окружающей его средой. Подобные терморезисторы нашли применение в приборах, измеряющих температуру, либо для обеспечения температурной компенсации.

2. Косвенный нагрев. В данном варианте терморезистор подвергается нагреву близко размещенным нагревательным элементам. Что немаловажно, в данном случае электрическая связь отсутствует. В этом варианте сопротивление терморезистора определяется функцией тока, который проходит через нагревательный элемент, а не через резистор. Подобные терморезисторы — это в первую очередь комбинированные приборы.

NTC- термисторы и позисторы

Так же терморезисторы разделяются по зависимости изменения сопротивления от температуры на следующие два типа:

1. NTC – термисторы;

2. PTC – термисторы (иначе говоря позисторы).

Давайте познакомимся с ними поближе.

NTC – термисторы

Название подобных терморезисторов пошло от сокращения Negative Temperature Coefficient, что переводится как «Отрицательный коэффициент сопротивления». Основная «фишка» таких термисторов заключена в том, что в процессе нагрева их сопротивление начинает уменьшаться.

Обратите внимание, стрелки на изображении имеют различное направление, что как раз и указывает на то, что при росте «t» происходит снижение «R» и, соответственно, наоборот.

Такой элемент можно встретить в любом импульсном блоке питания, например в обычном БП компьютера.

Сопротивление NTC – термисторов указывается при температуре в 25 Градусов.

Давайте рассмотрим простую схему

Последовательное включение с нагрузкой указывает на то, что через этот элемент схемы протекает весь ток потребления. При этом NTC – термистор ограничивает пусковой ток, возникающий в процессе заряда конденсатора, что в свою очередь защищает диодный мост от пробоя.

При каждом запуске БП начинается процесс зарядки конденсатора, а через NTC–терморезистор проходит определенный ток. Пока NTC–терморезистор не нагрелся его «R» имеет довольно большое значение. Проходящий ток нагревает его, что снижает «R» и в дальнейшем почти не влияет на протекание тока, который потребляется прибором.

Иначе говоря, данный термистор обеспечивает плавный пуск прибора и уберегает диоды выпрямителя от повреждения.

Зачастую NTC – терморезисторы выполняют функцию дополнительного предохранителя, так как во время поломки некой детали нередко сила тока значительно вырастает, что приводит к разрушению терморезистора, тем самым обесточивая схему.

PTC – термисторы (позисторы)

Терморезисторы, у которых сопротивление возрастает с увеличением температуры, называются позисторами (Positive Temperature Coefficient – положительный коэффициент сопротивления).

На схеме такой элемент обозначается следующим образом:

Хоть такой элемент и получил гораздо меньшее распространение, но раньше цветной кинескопный телевизор не мог нормально работать без позистора, а сейчас этот элемент используется в схемах питания светодиодных ламп.

Кроме этого PTC – термисторы так же применяются в качестве защитных устройств. Например, разновидностью позистора является самовосстанавливающийся предохранитель.

SMD – терморезисторы

Повсеместное использование SMT – монтажа стало толчком для производства SMD — терморезисторов. По внешним признакам они практически идентичны SMD – конденсаторам.

Типоразмеры элементов соответствуют ряду: 0402, 0603, 0805, 1206.

yandex.ru

yandex.ru

Встраиваемые терморезисторы

Так же данные элементы активно встраиваются в изделия, например, в паяльнике с контролем температуры жала.

Заключение

Терморезисторы — это важнейший элемент любой современной аппаратуры, без которого невозможно построить полноценную защиту схемы. Если статья оказалась вам полезна или интересна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше драгоценное внимание!

Термисторная технология, типы и применение »Электроника

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


Resistor Tutorial:

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


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

Термисторы

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

Термисторы

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

Обозначение цепи термистора

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

Обозначение цепи термистора

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

Типы термисторов

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

Чтобы расширить эту идею, можно использовать очень упрощенное уравнение для кривой термистора:

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

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

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

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

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

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

Как впервые были разработаны термисторы

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

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

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

Хотя существует два типа термисторов, металлические оксиды и полупроводниковые, они охватывают разные температурные диапазоны и, таким образом, не конкурируют друг с другом.

Структура и состав термистора

Термисторы

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

Металлооксидные термисторы обычно используются для температур в диапазоне 200-700 К. Эти термисторы изготавливаются из мелкодисперсного порошка материала, который сжимается и спекается при высокой температуре. Наиболее распространенными материалами, используемыми для этих термисторов, являются оксид марганца, оксид никеля, оксид кобальта, оксид меди и оксид железа.

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

Применения термистора

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

  • Области применения термисторов с отрицательным температурным коэффициентом:
    • Термометры для очень низких температур: Они используются в качестве термометров сопротивления при измерениях очень низких температур.
    • Цифровые термостаты: Эти термисторы также широко используются в современных цифровых термостатах.
    • Мониторы аккумуляторных батарей: Термисторы NTC также используются для контроля температуры аккумуляторных блоков во время зарядки. Поскольку современные батареи, такие как литий-ионные, очень чувствительны к перезарядке, температура очень хорошо показывает состояние зарядки и время завершения цикла зарядки.
    • Устройства защиты от бросков тока: Термисторы NTC могут использоваться в качестве устройств ограничения пускового тока в цепях питания. Первоначально они имеют более высокое сопротивление, что предотвращает протекание больших токов при включении, а затем нагреваются и становятся гораздо более низкими, чтобы обеспечить протекание более высокого тока во время нормальной работы. Эти термисторы обычно намного больше, чем термисторы измерительного типа, и специально предназначены для этого применения.

  • Применения термисторов с положительным температурным коэффициентом:
    • Устройства ограничения тока: Термисторы PTC могут использоваться в качестве устройств ограничения тока в электронных схемах, где они могут использоваться как альтернатива предохранителям.Ток, протекающий через устройство при нормальных условиях, вызывает небольшой нагрев, который не вызывает каких-либо нежелательных эффектов. Однако, если ток большой, он вызывает больше тепла, которое устройство не сможет отдать в окружающую среду, и сопротивление возрастет. В свою очередь, это приводит к большему тепловыделению в результате эффекта положительной обратной связи. По мере увеличения сопротивления ток падает, тем самым защищая устройство.

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

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

Характеристики термистора

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

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

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

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

Каковы симптомы неисправности термистора?

By gatewaycable 20 июля 2019 г. в Термисторы


Термисторы служат для самых разных целей и могут быть найдены во всем, от холодильников и фенов до автомобилей. Обычно они используются в качестве датчиков температуры, но могут оказаться чрезвычайно полезными, когда дело касается защиты по току. Итак, что происходит, когда термистор начинает показывать неверные показания? Узнайте больше о симптомах неисправности термистора в компании Gateway Cable Company!

Как узнать, неисправен ли термистор?

По большей части легко определить, когда вам нужно заменить термистор.Когда термистор выходит из строя, он будет отображать неправильную температуру, или вы увидите невозможные колебания температуры. Например, вы можете сначала получить показание 210 градусов только для того, чтобы увидеть, как температура упала до 189 градусов и снова подскочила. Хотя могут возникнуть и другие проблемы, если это происходит часто, скорее всего, неисправен термистор.

Термисторы в автомобильных системах переменного тока работают так же, как и меньшие по размеру в электронике, только в большем масштабе. Они измеряют температуру и отправляют сигналы сопротивления на модуль управления переменного тока, позволяя системе автоматически настраиваться, чтобы в кабине оставалась заданная вами температура.Симптомы неисправности термистора для транспортных средств немного отличаются. Когда термистор в автомобиле выходит из строя, система переменного тока на короткое время подает холодный воздух или вентилятор перестает правильно работать.

Если вы подозреваете, что термистор вышел из строя, ознакомьтесь с нашим руководством «Как проверить термистор» для получения дополнительной информации!

Как определить, что термистор выйдет из строя

Хотите опередить неисправность термистора? Вообще говоря, симптомы неисправного термистора проявляются до того, как термистор полностью выйдет из строя.Обычно это те же или похожие проблемы, что и симптомы неисправного термистора. Итак, каковы симптомы неисправного термистора до того, как он выйдет из строя? К ним относятся:

  • Колебания температуры
  • Неправильные показания температуры
  • Двигатель вентилятора сломан или холодный воздух только на короткое время (в автомобильных системах кондиционирования воздуха с термисторами)

Хотя это может указывать на неправильный термистор, Вы можете убедиться, проверив свой термистор! Это самый верный способ узнать, неисправен ли термистор.

Что вызывает отказ термистора?

Обычно отказ термистора вызван обрывом цепи из-за механического разделения между элементом резистора и материалом свинца. Это может произойти в результате неправильного обращения, теплового несоответствия или теплового повреждения. Еще одна частая причина выхода из строя термисторов — просто старение. Со временем схема термистора становится менее точной и отображает неверные значения температуры. В этом случае проще всего подобрать замену.

Как выбрать сменный термистор

Существует два основных типа термисторов.Первый — это термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Термисторы NTC уменьшают сопротивление при повышении температуры. Второй — термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC), которые увеличивают свое сопротивление при повышении температуры. Если вам нужен термистор на замену, задайте себе следующие вопросы:

  • Какое сопротивление базы термистора вы заменяете?
  • Какое базовое сопротивление требуется вашему приложению?
  • Как сопротивление и температура связаны с этим приложением? Должно ли сопротивление уменьшаться или увеличиваться при повышении температуры?
  • Каков идеальный размер и стиль термистора для вашего приложения?

Магазин запасных электрических частей в компании Gateway Cable!

Если вам нужны термисторы военного уровня, кабельные сборки, вилки и многое другое, компания Gateway Cable Company станет вашим надежным источником.Мы сертифицированы по стандарту ISO 9001: 2015 и соответствуют требованиям DFARS, что обеспечивает высочайший уровень надежности для наших клиентов. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о симптомах неисправности термистора и запросить предложение на замену!

Термисторы: описание термисторов NTC и PTC

Термистор — это один из многих вариантов измерения и определения температуры, от транспортировки до производства, нет ничего нового в использовании термистора для сбора данных о температуре! Но задумывались ли вы, какие бывают варианты термисторов и их применение? Сегодня мы ответим на этот вопрос!

Прежде чем мы перейдем прямо к нашему основному блюду сегодня, вам рекомендуется прочитать эти статьи об основных понятиях, связанных с термисторами:


Оставив это в стороне, мы можем теперь поговорить о термисторах! Давайте посмотрим, что будет рассказано в этой статье:

  • Обзор термисторов
  • Термисторы NTC и PTC
  • Взаимосвязи и расчеты
  • Применение термисторов
  • Проекты с термисторами

Обзор термисторов

Что такое термистор?

Термистор — это сочетание двух слов: термический и резистор, что буквально делает его термочувствительным резистором! Это так просто, это, по сути, резистор, но это особый вид резисторов.

Как работает термистор?

Термисторы, как и его название, являются терморезисторами. Это означает, что он будет реагировать на малейшее изменение температуры. Так как он реагирует на температуру?

Термистор состоит из полупроводника и изолятора, при этом сопротивление может быть найдено между изолятором и проводником. Обычно выбирают спеченную смесь оксидов металлов, таких как железо, уран, медь и т.д., вместе с изолятором, покрывающим полупроводник.Также он доступен в разных формах! Обычно в виде бусинки, диска и стержня.

Типы термисторов

Мы перечислили здесь довольно много типов термисторов, но чаще используются NTC и PTC:

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

NTC — это наиболее часто используемый термистор, особенно термистор NTC 10 кОм. Он также популярен благодаря своей надежности и быстрому реагированию. Вот некоторые из характеристик, которыми он обладает:

  • Сопротивление уменьшается при повышении температуры.
  • Сопротивляется току с выделением тепла в качестве побочного продукта.
  • К измеренным значениям можно применить поправку для поддержания точности.
  • Обладает эффектом самонагрева при низких температурах.
Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC)

Использование PTC полностью противоположно NTC, хотя они не так широко используются, они обычно используются для саморегулирующихся нагревательных элементов / самовозврата. Вот некоторые из характеристик, которыми он обладает:

  • Сопротивление увеличивается с повышением температуры.
  • Действует как дроссель в цепи.
  • Показывает внезапное увеличение сопротивления выше определенной температуры.
Термопара

Термопара — это датчик температуры, который состоит из двух проводов из разных металлов, соединенных в двух точках. У них также самый широкий температурный диапазон среди всех датчиков температуры!

  • Низкая точность: от 0,5 ° C до 5 ° C
  • Нелинейная, требует преобразования
  • Широкий диапазон температур: от -200 ° C до 1750 ° C
  • Используется в качестве датчиков температуры в термостатах, предохранительного устройства для газовых приборов

NTC против термисторов PTC

Термисторы NTC PTC
Температурный коэффициент Отрицательный (-ve) Металлический (+ ve)

13 , железо, марганец, титан, кобальт
Титанат стронция, барий, свинец
Температурный диапазон от -55 ° C до 200 ° C от 60 ° C до 120 ° C
Области применения Измерение и регулирование температуры, измерение расхода и т. Д. Защита от перегрузки по току, саморегулирующийся нагреватель и т. Д.

Взаимосвязи и расчеты

Поскольку мы говорили о резисторах NTC и RTC ранее, давайте посмотрим на их взаимосвязь, используя график для представления:

Как видно из графика, у них есть противоположные кривые, которые показывают их температурный коэффициент. Для NTC сопротивление уменьшается при повышении температуры. Для PTC сопротивление увеличивается при повышении температуры.

Соответствующие им символы также могут быть представлены следующим образом:

Как измерить температуру с помощью термистора?

Как мы все знаем до сих пор, термисторы — это резистивные устройства и инструмент для измерения температуры. Так как же нам его использовать? Это довольно просто, вы действительно можете использовать термистор в схеме делителя напряжения!

Например, если вы используете стандартный термистор 10 кОм с последовательным резистором 10 кОм, выходное напряжение при базовой температуре 25 градусов Цельсия будет вдвое меньше напряжения питания, как 10 Ом / (10 Ом + 10 Ом) = 0.5.

Уравнение Стейнхарта-Харта

Уравнение Стейнхарта-Харта помогает легко и точно моделировать температуру термистора. Он обычно использовался в прошлом до появления компьютеров, в настоящее время он может быть рассчитан автоматически с помощью программного обеспечения!

Уравнение выглядит следующим образом:

Где,

  • T1 = Первая температурная точка в Кельвинах (единица измерения температуры в системе СИ)
  • T2 = Вторая температурная точка в Кельвинах
  • R1 = Сопротивление термисторов при T1 в Ом
  • R2 = Сопротивление термисторов при T2 в Ом

To поможет вам понять, как использовать его вручную, давайте рассмотрим пример!

Вопрос : Термистор NTC 10 кОм имеет значение B 3455 в диапазоне температур от 25 ° C до 100 ° C.Рассчитайте его значение сопротивления при 25 градусах Цельсия и снова при 100oC.

Теперь у нас есть информация: B = 3455, R1 = 10 кОм при 25 градусах Цельсия. Однако нам нужен кельвин вместо градуса Цельсия, поэтому добавляем 273,15 К к исходным 25 градусам Цельсия. Слот для всех значений, и он должен выглядеть так:

После ответа вы можете построить двухточечный график характеристик:

Примечание: хотя построены только две точки, но в реальных экспериментах, чем больше точек температуры вы нанесете, тем точнее будут ваши показания!


Применение термисторов

Хотя термисторы являются очень специфическим типом резисторов и в основном помогают регулировать температуру, некоторые из нас фактически используют их каждый день!

Микроволновая печь

Я уверен, что это очень распространенный домашний кандидат, и мы часто используем его для разогрева на ночь или для приготовления в микроволновой печи продуктов раньше! Термисторы (или, в частности, PTC) используются в микроволновых печах для определения и поддержания внутренней температуры.Без этого возможен перегрев и опасность возгорания!

Цифровые термометры

Говоря о термисторах, как можно не говорить о термометрах? Ну конкретно цифровые. Другой тип термометра — это ртутные термометры, в которых вместо термистора используется ртуть. Цифровые термисторы используют NTC, которые измеряют температуру и точно отображают показания!


Проекты с термисторами

Теперь, когда мы знаем, как работают термисторы, мы можем перейти к интересным проектам по использованию ваших термисторов!

Цепь датчика холода

Заинтересованы в цепи термистора, чтобы помочь вам контролировать температуру вашего холодильника? Этот проект позволит вам узнать, как термисторы контролируют уровень температуры в контролируемой среде с помощью других электронных компонентов!

Что вам понадобится:

  • Термистор NTC
  • 2 светодиода (красный и желтый)
  • Зуммер
  • Батареи
  • 4 резистора
  • Провода

Для получения более подробной схемы и информации нажмите здесь!

Сделайте датчик температуры Arduino

Если у вас есть Arduino и вы хотите подключить термистор, этот базовый учебник по термистору прост и удобен для начинающих! Кроме того, в учебное пособие включены некоторые базовые знания о термисторах и расчетах!

Что вам понадобится:

Звучит интересно? Узнайте больше здесь!


Сводка

И все по термисторам! Вы узнали что-то новое? Мы говорили о термисторах PTC и NTC, их взаимосвязи и уравнении Стейнхарта-Харта.Надеюсь, что благодаря этой статье вы сможете использовать термисторы в своих проектах!

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

термистор

Термистор — это тип резистора, который используется для измерения изменений температуры в зависимости от изменения его сопротивления при изменении температуры. Слово представляет собой комбинацию термического и резистора . Самуэль Рубен изобрел термистор в 1930 году и был удостоен награды У.S. Патент № 2 021 491.

Если предположить в качестве приближения первого порядка, что зависимость между сопротивлением и температурой является линейной, тогда:

Δ R = k Δ T

где

Δ R = изменение сопротивления
Δ T = изменение температуры
k = температурный коэффициент сопротивления первого порядка

Термисторы можно разделить на два типа в зависимости от знака k .Если k положительный, сопротивление увеличивается с повышением температуры, и устройство называется термистором с положительным температурным коэффициентом ( PTC ) или позистором . Если k отрицательное, сопротивление уменьшается с повышением температуры, и устройство называется термистором с отрицательным температурным коэффициентом ( NTC ). Резисторы, которые не являются термисторами, имеют минимально возможный размер k , так что их сопротивление остается почти постоянным в широком диапазоне температур.

Термисторы отличаются от термометров сопротивления тем, что в термисторе обычно используется керамика или полимер, а в термометрах сопротивления используются чистые металлы. Температурный отклик также отличается; RTD полезны в более широких диапазонах температур.

Рекомендуемые дополнительные знания

Уравнение Стейнхарта-Харта

На практике линейное приближение (см. Выше) работает только в небольшом диапазоне температур.Для точных измерений температуры необходимо более подробно описать кривую сопротивления / температуры устройства. Уравнение Стейнхарта-Харта — широко используемое приближение третьего порядка:

где a , b и c называются параметрами Стейнхарта-Харта и должны быть указаны для каждого устройства. T — температура в кельвинах, а R — сопротивление в омах. Чтобы дать сопротивление как функцию температуры, приведенное выше можно преобразовать в:

где

и

Ошибка в уравнении Стейнхарта-Харта обычно меньше 0.02 ° C при измерении температуры. Например, типичные значения термистора с сопротивлением 3000 Ом при комнатной температуре (25 ° C = 298,15 K) следующие:

Уравнение параметра B

Термисторы

NTC также могут быть охарактеризованы уравнением параметра B , которое по сути является уравнением Стейнхарта-Харта с c = 0 .

где температуры указаны в кельвинах.Использование расширения только до первого порядка дает:

или

или

где

R 0 — сопротивление при температуре T 0 (обычно 25 ° C = 298,15 K)

Модель проводимости

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 проводящую полосу .Чем больше носителей заряда доступно, тем больший ток может проводить материал. Это описано в формуле:

I = электрический ток (ампер)
n = плотность носителей заряда (кол / м³)
A = площадь поперечного сечения материала (м²)
v = скорость носителей заряда (м / с)
e = заряд электрона (кулон)

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

Большинство термисторов PTC относятся к «переключающемуся», что означает, что их сопротивление внезапно возрастает при определенной критической температуре. Устройства изготовлены из легированной поликристаллической керамики, содержащей титанат бария (BaTiO 3 ) и другие соединения.Диэлектрическая проницаемость этого сегнетоэлектрического материала зависит от температуры. Ниже температуры точки Кюри высокая диэлектрическая проницаемость предотвращает образование потенциальных барьеров между кристаллическими зернами, что приводит к низкому сопротивлению. В этой области устройство имеет небольшой отрицательный температурный коэффициент. При температуре точки Кюри диэлектрическая проницаемость падает настолько, чтобы позволить образование потенциальных барьеров на границах зерен, и сопротивление резко возрастает.При еще более высоких температурах материал возвращается к NTC-поведению. Уравнения, используемые для моделирования этого поведения, были выведены У. Хейвангом и Г. Х. Джонкером в 1960-х годах.

Другой тип термистора PTC — это полимерный PTC, который продается под торговыми марками, такими как «Polyfuse», «Polyswitch» и «Multiswitch». Он состоит из пластика с вкрапленными в него частицами углерода. Когда пластик остынет, все зерна углерода контактируют друг с другом, образуя токопроводящий путь через устройство.Когда пластик нагревается, он расширяется, раздвигая зерна углерода и вызывая быстрое повышение сопротивления устройства. Как и термистор BaTiO 3 , это устройство имеет сильно нелинейный отклик сопротивления / температуры и используется для переключения, а не для пропорционального измерения температуры.

Еще один тип термистора — это Silistor , термочувствительный кремниевый резистор. Силисторы сконструированы аналогично и работают по тем же принципам, что и другие термисторы, но в качестве материала полупроводниковых компонентов используется кремний.

Эффекты самонагрева

Когда через термистор протекает ток, он выделяет тепло, которое поднимает температуру термистора выше температуры окружающей среды. Если термистор используется для измерения температуры окружающей среды, этот эффект самонагрева приведет к ошибке, если не будет сделано исправление. В качестве альтернативы можно использовать этот эффект. Он может, например, создать чувствительное устройство для измерения расхода воздуха, используемое в приборе для измерения скорости набора планера, электронный вариометр или служить в качестве таймера для реле, как это раньше делалось на телефонных станциях.

Входная электрическая мощность термистора просто

где I — ток, а В — падение напряжения на термисторе. Эта энергия преобразуется в тепло, и эта тепловая энергия передается в окружающую среду. Скорость переноса хорошо описывается законом охлаждения Ньютона:

где T (R) — температура термистора как функция его сопротивления R , T 0 — температура окружающей среды, а K — постоянная рассеяния , обычно выражается в милливаттах на ° C.В состоянии равновесия две ставки должны быть равны.

Ток и напряжение на термисторе будут зависеть от конкретной конфигурации схемы. В качестве простого примера, если напряжение на термисторе остается фиксированным, то по закону Ома мы имеем I = В / R и уравнение равновесия может быть решено для температуры окружающей среды как функции измеренного сопротивления. термистора:

Константа рассеяния — это мера теплового соединения термистора с окружающей средой.Обычно он применяется для термистора в неподвижном воздухе и в хорошо перемешанном масле. Типичные значения для небольшого термистора со стеклянными шариками составляют 1,5 мВт / ° C в неподвижном воздухе и 6,0 мВт / ° C в перемешиваемом масле. Если температура окружающей среды известна заранее, то можно использовать термистор для измерения значения постоянной рассеяния. Например, термистор можно использовать в качестве датчика расхода, поскольку постоянная рассеяния увеличивается с увеличением скорости потока жидкости мимо термистора.

Приложения

  • Термисторы PTC могут использоваться как токоограничивающие устройства для защиты цепей, как замена предохранителей.Ток через устройство вызывает небольшое резистивное нагревание. Если сила тока достаточно велика, чтобы генерировать больше тепла, чем устройство может потерять в окружающей среде, устройство нагревается, что приводит к увеличению его сопротивления и, следовательно, вызывает еще больший нагрев. Это создает эффект самоусиливания, который увеличивает сопротивление, уменьшая ток и напряжение, доступные устройству.
  • Термисторы PTC могут использоваться в качестве нагревательных элементов в небольших духовках с регулируемой температурой.С повышением температуры сопротивление увеличивается, уменьшая ток и нагрев. Результат — устойчивое состояние. Типичным применением является кристаллическая печь, контролирующая температуру кристалла высокоточного кварцевого генератора. Кристаллические печи обычно устанавливаются на верхний предел спецификации температуры оборудования, поэтому они могут поддерживать температуру путем нагрева.
  • Термисторы NTC используются в качестве термометров сопротивления при низкотемпературных измерениях порядка 10 К.
  • Термисторы NTC могут использоваться как устройства ограничения пускового тока в цепях питания. Первоначально они имеют более высокое сопротивление, что предотвращает протекание больших токов при включении, а затем нагреваются и становятся гораздо более низкими, чтобы обеспечить протекание более высокого тока во время нормальной работы. Эти термисторы обычно намного больше, чем термисторы измерительного типа, и специально предназначены для этого применения.
  • Термисторы NTC регулярно используются в автомобильной промышленности.Например, они контролируют такие вещи, как температура охлаждающей жидкости и / или температура масла внутри двигателя, и передают данные в ЭБУ и косвенно на приборную панель.
  • Термисторы также широко используются в современных цифровых термостатах и ​​для контроля температуры аккумуляторных блоков во время зарядки.

Список литературы

  • Технические характеристики термистора для измерений: Температура

Производители

  • Semitec
  • Специальности измерения
  • Термометрия-GE
  • Sensor Scientific, Inc.
  • Blackbeads Electronics, Inc. — Филиппины
  • Betatherm
  • Ametherm, Inc.
  • Качественный термистор
  • U.S. Sensor Corp.

См. Также

Принцип работы, типы и применение термистора

Измерение температуры считается наиболее важной частью любого электронного приложения. В бытовых приборах или в промышленной среде необходимо измерение температуры для установления определенных пределов для работы.Для этой цели существуют различные датчики, некоторые из которых часто предпочитают: термопары, полупроводниковые датчики, датчики температуры сопротивления, широко известные как RTD и термисторы.

В ходе экспериментов с поведением полупроводникового материала, называемого сульфидом серебра, был обнаружен первый термистор, основанный на отрицательном температурном коэффициенте. Это стало возможным благодаря Майклу Фарадею в 1833 году. Он задокументировал свое наблюдение, что по мере уменьшения сопротивления компонента сульфида серебра температура имеет тенденцию к увеличению.Из-за возникших трудностей во время производства возможности применения были ограничены. В 1930 году Самуэль Рубен изобрел коммерческий термистор.

Что такое термистор?

Тип резистора, значение сопротивления которого чувствительно к изменению температуры, называется термистором. Это пассивный компонент схемы. Материал, из которого изготовлен этот датчик, отличается от RTD. Термисторы изготавливаются из керамики или полимеров.

Температура, измеренная этим термистором, дает точные значения.Они дешевы и надежны. Но это плохо, когда мы подключаем его в экстремально холодных и жарких условиях. Когда повышается требование поддерживать определенные термисторы с ограниченным диапазоном, предпочтительнее. В случае большого диапазона температур используются RTD, потому что они состоят из чистых металлов.

Обозначение термистора:

Термистор — символ

Принцип работы термистора

Функционирование термистора описывается как

  • Принцип, которому подчиняется термистор, заключается в его зависимости значений сопротивления от изменения температуры.
  • Значение сопротивления можно измерить с помощью омметра. Они подключены последовательно к батарее и счетчику.
  • Изменение сопротивления зависит от материала, выбранного в конструкции термистора.
  • Термисторы считаются особой разновидностью резисторов. Как правило, резистор известен тем, что ограничивает величину тока в цепи.
  • Но в этих терморезисторах изменение сопротивления зависит от изменения температуры.
  • Если температура имеет тенденцию к увеличению, сопротивление в цепи уменьшается в этих специальных вариантах резисторов. Это решается исходя из температурного коэффициента.

Типы термисторов

Чтобы понять типы термисторов, необходимо проанализировать уравнение, которое показывает линейную зависимость между температурой и сопротивлением.

dR = k.dT

dR = изменение значения сопротивления

k = температурный коэффициент первого порядка

dT = изменение температуры

Это уравнение известно как приближение типа дифференциации первого порядка .Анализ изменения температуры основан на коэффициенте.

Если температурный коэффициент положительный. Затем повышение температуры увеличивает значение сопротивления. Следовательно, этот тип термистора называется типом с положительным температурным коэффициентом.

Если температурный коэффициент отрицательный. Тогда повышение температуры приводит к снижению сопротивления. Этот тип термистора известен как тип отрицательного температурного коэффициента.

Положительный температурный коэффициент (PTC)

Термисторы типа PTC подразделяются на два типа.Первая классификация известна как силисторы. Силисторы изготовлены из кремния и имеют линейные температурные характеристики. Другой тип классификации — это термисторы с положительным температурным коэффициентом переключения. Этот термистор изначально ведет себя как NTC, где сопротивление уменьшается с повышением температуры, но после достижения определенной температуры сопротивление увеличивается с повышением температуры.

PTC-термистор

Эта точка перехода устройства известна как температура Кюри.Как только эта точка пересечена, устройство ведет себя с положительным температурным коэффициентом.

Отрицательный температурный коэффициент (NTC)

Поскольку значение коэффициента k отрицательно, температура и сопротивление становятся обратно пропорциональными друг другу. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления и наоборот. Этот тип термистора является наиболее предпочтительным. Потому что они могут быть реализованы практически в любом типе устройства, где температура играет важную роль.

NTC-термистор

Он способен обеспечивать точные значения температуры, а также достаточно хорошо обеспечивает контроль температуры. Они используются как «резистивные датчики температуры» и «ограничители тока». по сравнению с силисторами и термометрами сопротивления термисторы NTC очень чувствительны к изменениям температуры. Рабочий диапазон датчиков NTC от -55 до 200 ° C.

Материалы, используемые в конструкции этих термисторов NTC, — это оксиды кремния, железа, никеля и кобальта.В зависимости от процесса производства они делятся на три группы.

Бусинчатые термисторы

Термисторы этого типа изготавливаются с использованием выводных проводов из платинового сплава и напрямую соединяются в керамическом корпусе.

  • Быстрое время отклика
  • Лучшая стабильность
  • Способность работать при более высоких температурах

Вышеуказанные особенности наблюдаются в термисторах Bead по сравнению с термисторами Disk и Chip.Из-за своей хрупкости при использовании в схемах они герметизированы стеклянным корпусом. Таким образом, стабильность не пострадает, а также будет защищена от механических повреждений. Размер его от 0,075 до 5 мм.

Дисковые и чиповые термисторы

Они производятся с использованием металлических контактов. Они больше, из-за чего реакция становится медленнее, чем у термисторов шарикового типа.

Мощность, рассеиваемая этим термистором, пропорциональна квадрату силы тока.Следовательно, пропускная способность этих конденсаторов по току лучше, чем у шариковых термисторов. Дисковые термисторы, изготовленные из смеси оксидов в круглой матрице. Процесс ленточного литья используется при изготовлении терморезисторов для микросхем. размер от 0,25 до 25 мм.

Термисторы в стеклянной капсуле

Для использования термисторов с температурой выше 150 ° C термисторы конструируются путем их заключения в герметичное стекло. Они более стабильны и защищены от изменений окружающей среды.Размер этих термисторов составляет от 0,4 до 10 мм.

Характеристики термисторов

Характеристики термисторов меняются в зависимости от того, относятся ли они к типу положительного или отрицательного коэффициента. В PTC температура и сопротивление прямо пропорциональны, тогда как в NTC они обратно связаны друг с другом.

характеристики термистора

Из приведенного выше рисунка видно, что характеристики термистора являются нелинейными.Температуру термисторов можно изменять двумя способами. Во-первых, изменяя температуру снаружи в связи с изменением окружающей среды. Кроме того, концепция самонагрева может изменить температуру термистора внутри.

Области применения термистора

Термисторы применяются следующим образом:

  1. Они компактны. Его можно использовать как датчик температуры в цифровых термометрах.
  2. В автомобильной промышленности для измерения температуры охлаждающей жидкости и масла в грузовых автомобилях, а также в легковых автомобилях они предпочтительны.
  3. Бытовые приборы используют термистор для увеличения или уменьшения количества необходимого тепла.
  4. Для защиты цепей от воздействия перегрузки за счет увеличения значения сопротивления. Следовательно, термисторы считаются элементами защиты цепи.
  5. В цепях моста Уитстона, аккумуляторных батарей, электронных устройств используются термисторы.

Его единственная цель — поддерживать необходимое сопротивление в цепи.Таким образом, можно компенсировать влияние температуры.

Заключение

Датчики, зависящие от температуры, известны как термисторы. Это чувствительные устройства, которые реагируют на небольшие изменения температуры. Требование поддерживать определенную температуру, которую используют эти устройства. Эти термисторы используются для измерения, управления и охлаждения прибора Пельтье. Чтобы использовать его вместе с устройством, он устанавливается на поверхность и контролируется температура. После обсуждения можете ли вы описать, какова цель уравнения Штейна-Харта в термисторах?

Часто задаваемые вопросы

1.Что может использовать термистор?

Термистор — это слово, образованное от комбинации терминов термистор и резистор. Это ясно указывает на то, что единственная цель термисторов — бороться с теплом на основе сопротивления. Кроме того, они предпочтительны в качестве устройств для измерения температуры.

Когда тепло в контуре увеличивается, контур нагревается. В такой ситуации для защиты цепей используются термисторы.

2. Что вызывает отказ термистора?

Возникновение условий обрыва цепи из-за механического разделения между проводом и резистором.Это приводит к неправильному обращению или повреждению из-за нагрева. Это одна из причин выхода из строя термистора.

Другой причиной может быть старение термистора. По всем вышеперечисленным причинам происходят колебания значений температуры, и отображается неверный набор значений температуры. Это можно преодолеть заменой термистора.

3. Как проверить датчик термистора?

Для проверки термисторного датчика мы можем использовать аналоговый мультиметр.При проверке термисторов выполняются следующие шаги:

  • Подключите аналоговый мультиметр к выводам термистора. Полярность не учитывается.
  • Используя пруток из железа, мы можем нагреть термистор.
  • Как только нагрев термистора имеет тенденцию к изменению, значения мультиметра могут увеличиваться или уменьшаться.
  • Графический анализ основан на выбранном типе термистора: PTC или NTC.
  • Для исправных термисторов изменение показаний плавное.

4. Есть ли у термистора непрерывность?

Термисторы — это устройства, которые предназначены для отображения значения сопротивления в зависимости от температуры. Колебания сопротивлений повлияют на его температуру. Следовательно, эти устройства не обладают непрерывностью.

Что такое термистор и как он работает?

Термисторы NTC

Термистор NTC — это термочувствительный резистор, сопротивление которого демонстрирует большое, точное и предсказуемое уменьшение сопротивления по мере того, как внутренняя температура элемента увеличивается в диапазоне рабочих температур.

Характеристики термисторов NTC

В отличие от RTD (резистивных датчиков температуры), которые изготавливаются из металлов, термисторы NTC обычно изготавливаются из керамики или полимеров. Использование различных материалов приводит к разным температурным характеристикам, а также к другим характеристикам.

Температурный отклик

Хотя большинство термисторов NTC обычно подходят для использования в диапазоне температур от -55 ° C (-67 ° F) до 200 ° C (392 ° F), где они дают наиболее точные показаний, существуют специальные семейства термисторов NTC, которые можно использовать при температурах, приближающихся к абсолютному нулю (-273.15 ° C (-459,67 ° F), а также те, которые специально разработаны для использования при температуре выше 150 ° C (302 ° F).

Термисторы бывают двух типов , NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (типы с положительным температурным коэффициентом). Как указывает их название, сопротивление термистора NTC будет уменьшаться с повышением температуры, а сопротивление термистора PTC будет увеличиваться с повышением температуры.

Термисторы PTC и NTC можно проверить с помощью аналогового или цифрового мультиметра.Держите аналоговый или цифровой мультиметр в режиме сопротивления. Подключите выводы мультиметра к выводам термистора. Полярность здесь не проблема. Теперь нагрейте термистор, подвергнув его воздействию известного источника температуры. Вы можете видеть, что показания мультиметра плавно увеличиваются или уменьшаются в зависимости от того, является ли тестируемый термистор PTC или NTC. Это произойдет только с исправным термистором.

Для неисправного термистора возможны следующие наблюдения: изменение показаний не будет плавным или не будет никаких изменений.Закороченный термистор всегда будет показывать ноль, а открытый термистор всегда будет показывать бесконечность.

Использование омметра для проверки термопары позволит определить, неисправен ли датчик термопары.

Если термистор выходит из строя, закорачивает или разомкнут, то система HVAC не может регулировать рабочую скорость в соответствии с изменяющимся состоянием нагрузки. Для проверки термистора можно использовать простой измерительный прибор.

Используя следующую диаграмму 10 кОм и исходя из температуры места, связанной с термисторами, затем быстро снимите сопротивление термистора и сравните значение сопротивления из таблицы с фактическим показанием сопротивления на измерителе.

Это должно работать: термистор определяет уровни жидкости

В приложениях для точного измерения температуры с использованием термисторов, RTD или других резистивных датчиков температуры необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ошибок из-за самонагрева датчика током возбуждения. Однако в некоторых случаях эффект самонагрева можно найти с пользой. Следующая концепция дизайна должна работать, но она еще не была полностью протестирована.

Когда термистор приводится в действие источником напряжения, он нагревается.При погружении в жидкость ее температура и, следовательно, сопротивление будут оставаться относительно постоянными, пока температура жидкости остается относительно постоянной. Однако, если уровень жидкости падает, термистор становится открытым, эффект рассеивания тепла жидкостью исчезает, температура повышается, и — для элемента с положительным ТС — сопротивление увеличивается. Это может быть легко обнаружено и помечено недорогим полудуплексным дифференциальным линейным трансивером ADM4850. Дифференциальные выходы полезны, когда сигнал предупреждения об уровне должен быть передан на удаленные сигнализаторы, такие как светодиоды.Основное применение трансивера — многоточечная передача данных, поэтому его выходы обеспечивают защиту от короткого замыкания, тепловое отключение и ограничение скорости нарастания для снижения электромагнитных помех.

Мы хотим знать, когда жидкость в контейнере выше или ниже определенного уровня. Как показано на рисунке 1, на этом уровне расположен термистор. В погруженном состоянии сопротивление термистора относительно низкое. Отношение R t / R A выбрано таким образом, чтобы напряжение на входе драйвера интерпретировалось как логический 0.Когда термистор открыт, входное напряжение быстро увеличивается, пересекает входное пороговое напряжение и интерпретируется как логическая 1. Выход приемника может быть привязан к входу драйвера через резистор R B , если требуется гистерезис.

Рисунок 1. Термистор определяет, когда уровень жидкости выше или ниже заданного порогового значения.

Надежная работа этой схемы зависит от стабильности входного порога, которая не указана в таблице данных, и от скачков напряжения, создаваемых R t и R A при превышении критического уровня жидкости.Данные характеристик ADM4850 — для нескольких партий, диапазон напряжения питания от 4,75 В до 5,25 В и диапазон температур от –40 ° C до + 85 ° C — показывают, что будет наблюдаться входное напряжение ≤ 1,15 В. как логический 0, а входное напряжение ≥ 1,42 В будет рассматриваться как логика 1. Термистор, предлагаемый для этого приложения — керамическое устройство PTC типа EPCOS типа D1010, предназначенное для использования в качестве датчика уровня — предлагает сопротивление, которое близко соответствует теплопроводности окружающей среды. Кривая R / T для этого типа термистора очень круто поднимается после достижения пороговой температуры.Доступен в корпусе из нержавеющей стали, он устойчив к воздействию топлива, растворителей и других жидкостей в суровых условиях окружающей среды.

Значение R A зависит от температуры жидкости и окружающего воздуха. Наихудшие условия возникают, когда жидкость горячая, а воздух холодный. Согласно спецификации D1010, стандартное значение 909 Ом для R A является хорошим выбором для работы с жидкостями до + 50 ° C и воздухом до –25 ° C. Образцы D1010 измеряют приблизительно 149 Ом при комнатной температуре без возбуждения.

В промышленных приложениях неисправность может привести к воздействию высокого напряжения на R A или R t .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*