Терморезистор как работает: Терморезистор принцип работы

Как работает терморезистор?

Как работает терморезистор?

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.

Для чего нужен термистор в блоке питания?

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.

Как проверить исправность термистора?

Для этого нужно переключить мультиметр в режим измерения сопротивления и подключить его клеммы к выводам термистора (полярность не имеет значения). Запомните сопротивление и поднесите нагретый паяльник к термистору и в это же время смотрите за сопротивлением, оно должно увеличиваться, либо уменьшаться.

Что такое термистор и где он применяется?

Термистор (терморезистор, temperature-sensitive resistor — eng.) – резистор на основе полупроводника, значительно уменьшающий своё сопротивление при понижении температуры. … Значительно увеличивают сопротивление при увеличении температуры. Основное применение – температурная стабилизация устройств на транзисторах.

Как работает термистор NTC?

При нагреве PTC-термистора (позистора) его сопротивление увеличивается. При нагреве NTC—термистора его сопротивление уменьшается. На рисунке 1 показан пример характеристики температурной зависимости сопротивления NTC—термистора.

Какое сопротивление у термистора?

Сопротивление термистора при температуре окружающей среды 25°С. Это сопротивление легко измерить мультиметром. Для термистора MF72-16D9 это 16 Ом. По сути R25 — это то же самое, что и RR (Rated resistance) для позистора.

Какие бывают примеси в полупроводниках?

На проводимость полупроводников большое влияние оказывают примеси. Примеси бывают донорные и акцепторные. Донорная примесь — это примесь с большей, чем у кристалла, валентностью. При добавлении такой примеси в полупроводнике образуются дополнительные свободные электроны.

Как меняется электропроводность веществ с ростом температуры?

Электропроводность и электрическое сопротивление всех материалов зависит от температуры, поскольку частота и амплитуда тепловых колебаний атомов кристаллической решетки с ростом температуры так же возрастает, соответственно возрастает и сопротивление электрическому току, потоку электронов.

Что такое тепловой коэффициент?

Коэффицие́нт теплово́го расшире́ния — физическая величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении. Имеет размерность обратной температуры. Различают коэффициенты объёмного и линейного расширения.

Что показывает величина Ткс проводника?

Он характеризует зависимость электрического сопротивления вещества от его текущей температуры. Данный коэффициент численно равен относительному изменению электрического сопротивления проводника при изменении его температуры на 1К (на один градус Кельвина, что равноценно изменению температуры на один градус Цельсия).

Что называется температурным коэффициентом сопротивления и в каких единицах он измеряется?

Температурный коэффициент сопротивления характеризует зависимость электрического сопротивления от температуры и измеряется в кельвинах в минус первой степени (K−1).

Термосопротивление, описание, принцип работы, виды

В общепринятом смысле термосопротивление — это физическая величина, способность тела препятствовать распространению теплового движения молекул. Однако чаще всего под этим термином подразумевают специальные приборы, способные этот параметр измерять — термометры сопротивления и терморезисторы.

Принцип работы термосопротивления

При нагреве проводника изменяется его сопротивление, а следовательно, и ток, проходящий через проводник. Интенсивность изменения зависит от нескольких факторов:

• температура и плотность окружающей среды;
• скорость жидкой или газообразной среды;
• размеры и материал самого проводника.

Если измерить зависимость сопротивления провода от этих неэлектрических величин, то на основе этой информации можно получать данные об изменении параметров окружающей среды. Собственно, в этом и заключается принцип, по которому работает термосопротивление.

Виды термосопротивлений

По материалу изготовления все термосопротивления можно разделить на следующие группы:

1. Проводниковое термосопротивление. Термопреобразователи сопротивления производятся в точном соответствии с ГОСТ 6651-2009. Как правило, они изготавливаются из чистых металлов: меди, никеля и платины. В основном представляют собой каркасную или безкаркасную катушку, выполненную из однородного проводника с контактными выводами. Характеризуются прямой зависимостью сопротивления от температуры, чем выше температура, тем выше сопротивление. Имеют большой температурный коэффициент измерения, точность, характеристику близкую к линейной.

   Медь используется при измерениях от -50 до 150—180 градусов Цельсия в среде, свободной от посторонних примесей. Если температура будет выше, металл окислится, а это снижает точность.

   Никель можно применять для измерений до 250—300 градусов Цельсия. Однако стоит учитывать, что при температуре свыше 100 ºС зависимость сопротивления уже не является линейной. Она высчитывается по формулам, зависящим от марки никеля.

   Платина — это самый распространенный материал для промышленных приборов. Этот металл может использоваться при температуре до 1000—1200 градусов Цельсия, хотя на практике платиновое термосопротивление применяется до 650 ºС. Дело в том, что при температуре свыше 500 градусов Цельсия удобнее использовать датчики термопары. Кстати, стоит оговориться, что этот металл нельзя применять в восстановительных средах (углерод, пары кремния, калия, натрия и т. п.).

2. Полупроводниковое термосопротивление. Терморезистор (термистор), полупроводниковое сопротивление из разнородного сплава, может иметь прямую или обратную характеристику (PTC-термистор или NTС-термистор) зависимости сопротивления от температуры. Изготавливаются методом порошковой металлургии в виде дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок. Имеют большой температурный коэффициент сопротивления, нелинейную характеристику, способны работать при значительных механических нагрузках и в сложных условия эксплуатации.
   NTC-термисторы типов ММТ-1 и КМТ-1 (рис. 1-а) состоят из полупроводникового эмалированного стержня (1), контактных колпачков (2) и выводов (3).

   NTC-термисторы типов ММТ-4 и КМТ-4 (рис. 1-б) выпускаются в герметичном металлическом корпусе (2), за счет чего могут использоваться даже во влажной среде. Герметизация осуществляется при помощи стекла (3) и олова (4), а сам полупроводниковый стержень (1) обернут фольгой (5).

   • рис. 1-а              рис. 1-б

   Медно-кобальто-марганцевые терморезисторы вроде МКМТ-16 бусинкового типа (NTC-термисторы) (рис. 2) — это мини-измерители в стеклянном корпусе. В нем роль сопротивления играет шарик диаметром около 0,8 мм с платиновыми выводами диаметром 0,05 мм, к концам которых приварены проводники из нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм.

   Все термопреобразователи сопротивления , предлагаемые нашей компанией, можно посмотреть в каталоге продукции.

Объяснение термисторов

— инженерное мышление

Термисторы имеют несколько вариантов конструкции, но эти два довольно распространены. Гибкая версия и более прочная фиксированная версия. Термистор — это просто терморезистор, то есть электрический резистор, который меняет сопротивление в зависимости от температуры. Но есть два типа термисторов: NTC или отрицательный температурный коэффициент и PTC, положительный температурный коэффициент. Ранее мы видели, что сопротивление металла обычно увеличивается с повышением его температуры, и это произошло потому, что атом начал вибрировать, что затрудняет прохождение электрона через материал без столкновения.

Термистор типа PTC ведет себя примерно так. Мы называем это положительным, потому что если мы нанесем сопротивление в зависимости от температуры, то получим восходящий тренд, показывающий увеличение сопротивления в зависимости от температуры. Другой тип — NTC или отрицательный температурный коэффициент. В этом типе мы используем полупроводник, который ведет себя немного иначе. Как вы могли догадаться, мы называем это отрицательным температурным коэффициентом, потому что, когда мы наносим температурное сопротивление, сопротивление этого типа фактически уменьшается. Это связано со структурой атома материала. Если мы посмотрим на упрощенный атом металла, у нас будет ядро ​​в центре, а затем несколько электронов, все на разных орбитальных оболочках. Проводник имеет от одного до трех электронов на внешней или валентной оболочке. Каждая оболочка содержит максимальное количество электронов, и электрон должен иметь определенное количество энергии, чтобы попасть в каждую оболочку.

Наиболее удаленные от ядра электроны обладают наибольшей энергией. Нам нужно, чтобы электроны могли перемещаться между другими атомами в материале, чтобы он мог переносить электричество. Электроны удерживаются на месте ядром, но если они достигают зоны проводимости, то могут вырваться и двигаться. У атома метила зона проводимости и валентная оболочка перекрываются, поэтому электрону очень легко освободиться и двигаться. У изолятора упакована самая внешняя валентная оболочка. Там очень мало места для присоединения электрона.

Ядро крепко держит электроны, а зона проводимости находится далеко, поэтому электроны не могут добраться до нее и убежать. Следовательно, электричество не может проходить через этот материал. Однако у полупроводника во внешней оболочке слишком много электронов, чтобы он был проводником, поэтому он будет вести себя как изолятор. Но так как полоса проводника находится довольно близко, если мы нагреем материал, некоторые электроны получат достаточно энергии, чтобы совершить прыжок и вырваться из атома. Чем больше тепла добавляется, тем больше электронов перемещается от большего количества атомов, и поэтому сопротивление материала уменьшается, поэтому его основная конструкция представляет собой просто кусок полупроводника между двумя проводниками, и он герметизирован защитным покрытием.

---

Обзор | Термистор | Adafruit Learning System

Термистор – это терморезистор   – резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Технически все резисторы являются термисторами — их сопротивление немного меняется в зависимости от температуры, но это изменение обычно очень и очень мало, и его трудно измерить. Термисторы сделаны так, что их сопротивление резко изменяется с температурой, так что оно может изменяться на 100 Ом и более на градус!

Существует два типа термисторов: NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент). В общем, вы увидите датчики NTC, используемые для измерения температуры. PTC часто используются в качестве самовосстанавливающихся предохранителей — повышение температуры увеличивает сопротивление, а это означает, что по мере прохождения через них большего тока они нагреваются и «задерживают» ток, что очень удобно для защиты цепей!

Термисторы имеют некоторые преимущества по сравнению с другими типами датчиков температуры, такими как микросхемы аналоговых выходов (LM35/TMP36), микросхемы цифровых датчиков температуры (DS18B20) или термопары.

• Во-первых, они намного дешевле всех вышеперечисленных! Голый 5% термистор стоит всего 10 центов оптом.
• Их также намного легче защитить от влаги, так как это всего лишь резистор.
• Работают при любом напряжении (для цифровых датчиков требуется логика 3 или 5 В).
• По сравнению с термопарой им не требуется усилитель для считывания мельчайших значений напряжения — для считывания показаний термистора можно использовать любой микроконтроллер.
• Они также могут быть невероятно точными по цене. Например, термистор 10K 1% в магазине хорош для измерения с точностью ±0,25°C! (При условии, что у вас есть достаточно точный аналоговый преобразователь)
• Их сложно сломать или повредить — они гораздо проще и надежнее

С другой стороны, им требуется немного больше усилий для интерпретации показаний, и они не работают при очень высоких температурах, как термопары. Без цифро-аналогового преобразователя на борту вам может быть лучше с цифровым датчиком температуры.

Их простота делает их невероятно популярными для базового контроля температуры с обратной связью. Например, предположим, вы хотели иметь вентилятор, который включается при повышении температуры. Вы можете использовать микроконтроллер, цифровой датчик и управлять реле. Или вы можете использовать термистор для питания базы транзистора, поскольку при повышении температуры сопротивление уменьшается, подавая больший ток в транзистор, пока он не включится. (Это грубая идея, вам понадобится еще несколько компонентов, чтобы заставить ее работать)

Даже если вы используете микроконтроллер или сложную систему, по цене вы не сможете их превзойти!

Влагозащищенный термистор 10K 1% вы можете приобрести в магазине Adafruit

Вот технические характеристики термистора в нашем магазине

• Сопротивление при 25°C:  10K ±1%
• B25/50:  3950 ±1%
• Тепловая постоянная времени  ? 15 секунд
• Диапазон температур термистора от -55°C до 125°C
• Диапазон температур проволоки от -55°C до 105°C
• Провод ПВХ 28 AWG
• Диаметр: 3,5 мм/0,13 дюйма
• Длина: 18 дюймов/45 см
• Таблица сопротивления/температуры

Обратите внимание, что, несмотря на то, что термистор может нагреваться до 125°C, максимальная температура кабеля составляет 105°C, поэтому этот термистор не подходит для измерения очень очень горячих жидкостей

Это руководство было впервые опубликовано 29 июля 2012 г.