Терморезисторы принцип работы: Терморезистор принцип работы

что это такое, применение и принцип работы

Содержание статьи:

• 1 Что такое термистор и зачем он нужен
• 2 Где применяются термисторы
  • 2.1 Условное обозначение термисторов на схеме

Термистор — что это такое, применение и принцип работы

Термистор — это полупроводниковый элемент, который реагирует на изменения температуры. Основной характеристикой термистора является сопротивление, которое уменьшается или увеличивается за счет рабочей температуры.

Многие путают термистор с позистором, думая, что это одно и то же. Однако это не так, поскольку термисторы и позисторы предназначены для разных целей.

Основным предназначением термисторов является ограничения тока. Термистор служит в роли защитного устройства, которое защищает электроприбор от перегрева и перегрузок.

О том, что такое термистор вы и сможете узнать в данной статье сайта САМ Электрик ИНФО https://samelektrikinfo.ru/.

Что такое термистор и зачем он нужен

Итак, мы уже знаем, что термистор это полупроводник, который реагирует на изменение температуры. В отличие от позистора, сопротивление термистора при повышении температуры не увеличивается, а уменьшается.

На сегодняшнее время различается несколько видов терморезисторов — с отрицательными и положительными температурами. Терморезисторы с положительной температурой, это позисторы.

Они обозначаются как PTC (Positive Temperature Coefficient). И с отрицательной температурой, так называемые термисторы, о которых и идёт речь в данной статье. Они обозначаются как NTC (Negative Temperature Coefficient).

Понятно, что сопротивление термисторов и позисторов зависит от температурного режима. Термисторы реагируют на повышение температурного режима, а позисторы, наоборот, на его понижение. Таким образом, эти полупроводниковые элементы можно гибко использовать для ограничения работы, различных устройств и деталей.

Где применяются термисторы

Термисторы применяются в устройствах, которым важно поддерживать правильный температурный режим. Данные элементы служат в качестве защиты от перегрева и перегрузок в различных электротехнических устройствах. Этим они помогают предотвратить преждевременный их выход из строя.

На сегодняшний день термисторы применяются:

• В электротехнике;
• В компьютерной технике;
• В приборах высокой точности.

Хоть один термистор, но находится на компьютерной плате или внутри сетевого шуруповёрта. Это незаменимый элемент, который поможет уберечь от перегрева инструмент и значительно продлить срок его службы.

Многие задаются вопросом о том, а можно ли чем-то заменить термистор. Заменить термистор не получится, так как он имеет свои определенные характеристики и принцип работы. При измерении температуры изменяется и сопротивление термистора.

Условное обозначение термисторов на схеме

На принципиальных схемах терморезисторы, неважно, термистор это или позистор, обозначается, как обычный резистор с добавлением буквы «t». На фото ниже можно посмотреть, какое имеет условное обозначение термистор на схемах.

Как становится понятно, буква «t» указывает на температуру. Основные характеристики термисторов как раз и связаны с интервалом рабочих температур, номинальным сопротивлением при температуре 25 градусов и максимальным током.

Следует знать, что у термисторов отсутствует полярность. Поэтому их можно использовать в цепях переменного тока. Часто именно термисторы выходят из строя на плате, поэтому поиск неисправностей лучше всего начинать с проверки термистора мультиметром.

---

---

Поделиться с друзьями

принцип работы, применение и измерение температуры

Терморезисторы – это электронные компоненты, чьё сопротивление меняется в зависимости от температуры. Они широко используются в промышленности, электронике и медицине для измерения и контроля температуры. В этой статье мы рассмотрим принцип работы терморезисторов, их применение, преимущества и недостатки, а также методы расчёта и измерения температуры.

Содержание

• Введение
• Принцип работы терморезистора
•  Применение терморезисторов
• Преимущества и недостатки терморезисторов
• Расчеты и измерения
  • Расчет сопротивления терморезистора
  • Измерение температуры с помощью терморезистора
• Терморезисторы и другие устройства для измерения температуры
  • Сравнение с термопарой
  • Сравнение с инфракрасным термометром
• Примеры применения терморезисторов
  • Использование в системах охлаждения
  • Применение в устройствах автоматического регулирования температуры
• Выбор
• Заключение

Введение

Терморезисторы являются электронными компонентами, которые используются для измерения температуры. Они относятся к группе термосенсоров, то есть датчиков, которые реагируют на изменение температуры. Терморезисторы измеряют температуру на основе изменения их сопротивления при изменении температуры.

Исторический вклад в развитие терморезисторов внесли Александр Степанович Попов и Уильям Джеймс Мур, которые в конце 19-го и начале 20-го веков проводили исследования по измерению температуры с помощью терморезисторов. В 1906 году Уильям Мур впервые описал зависимость сопротивления металлических проводников от температуры. Он также разработал методы изготовления терморезисторов с высокой точностью измерения температуры.

С тех пор терморезисторы нашли широкое применение в различных областях, включая промышленность, электронику, медицину, науку и технику. Они используются для измерения температуры в различных системах и устройствах, например, в системах охлаждения, в автомобильной промышленности, в медицинских приборах и многих других областях. Благодаря своей точности, компактности и низкой стоимости, терморезисторы остаются популярным и широко используемым средством измерения температуры.

Принцип работы терморезистора

Терморезисторы — это полупроводниковые приборы, чье сопротивление меняется в зависимости от температуры. Эта особенность объясняется тем, что температура влияет на концентрацию свободных электронов и дырок в полупроводнике, что в свою очередь влияет на сопротивление. Чем выше температура, тем больше свободных электронов и дырок, что уменьшает сопротивление терморезистора, и наоборот.

Основные типы терморезисторов:

1. Негативный температурный коэффициент (NTC) – при увеличении температуры сопротивление снижается. Это наиболее распространенный тип терморезисторов, который используется в большинстве приложений.
2. Положительный температурный коэффициент (PTC) – при увеличении температуры сопротивление повышается. Этот тип терморезисторов используется, например, в системах защиты от перегрузки.

Ниже приведена таблица, иллюстрирующая зависимость сопротивления терморезисторов от температуры:

Температура, °C	Сопротивление, Ом (NTC)	Сопротивление, Ом (PTC)
-50	10000	10000
0	5000	10000
25	3000	10000
50	2000	12000
100	1000	15000
150	500	20000
200	200	30000

Таблица демонстрирует, как меняется сопротивление терморезистора с изменением температуры. Как видно из таблицы, при увеличении температуры сопротивление терморезистора снижается (для NTC) или повышается (для PTC).

Определение типа терморезистора, который необходим для конкретной задачи, зависит от ряда факторов, таких как диапазон рабочих температур, точность измерения, уровень шума и т.д.

 Применение терморезисторов

Терморезисторы находят широкое применение в различных областях, таких как промышленность, электроника, медицина и наука. Ниже приведены некоторые примеры их применения:

1. Использование в промышленности:

• Измерение температуры в системах охлаждения и отопления
• Контроль температуры в производственных процессах
• Измерение температуры в металлургической промышленности
• Мониторинг температуры в электростанциях и других энергетических установках

2. Применение в электронике:

• Терморегуляторы в бытовой технике, например, в холодильниках, кондиционерах и обогревателях
• Измерение температуры в компьютерах и других электронных устройствах
• Использование в системах автоматического управления

3. Использование в медицине:

• Измерение температуры тела пациента для диагностики и контроля температуры при операциях
• Контроль температуры в медицинских приборах, например, в инкубаторах и холодильниках для хранения вакцин

Примеры применения терморезисторов:

• Измерение температуры в системах охлаждения автомобилей, чтобы предотвратить перегрев двигателя
• Контроль температуры в пищевой промышленности, чтобы обеспечить безопасность пищевых продуктов<
• Измерение температуры в системах кондиционирования воздуха, чтобы обеспечить комфортную температуру в помещении
• Измерение температуры в медицинских приборах, например, в термометрах и гипертермических терапевтических системах, чтобы обеспечить точный контроль температуры у пациентов.

Преимущества и недостатки терморезисторов

Преимущества терморезисторов:

• Высокая точность измерений
• Широкий диапазон измеряемых температур
• Быстрый отклик на изменение температуры
• Отсутствие движущихся частей, что обеспечивает высокую надежность и долговечность
• Не требуют калибровки

Недостатки терморезисторов:

• Ограниченный диапазон измеряемых температур
• Значительное изменение сопротивления при изменении температуры, что может потребовать использования дополнительных устройств для коррекции измерений
• Чувствительность к воздействию электромагнитных помех
• Более высокая стоимость по сравнению с другими типами датчиков температуры

Ниже приведена таблица, иллюстрирующая преимущества и недостатки терморезисторов:

Преимущества	Недостатки
Высокая точность	Ограниченный диапазон измерений
Широкий диапазон	Изменение сопротивления при изменении температуры
Быстрый отклик	Чувствительность к электромагнитным помехам
Высокая надежность	Более высокая стоимость
Не требуют калибровки

Таким образом, терморезисторы являются точным и надежным средством измерения температуры, но имеют некоторые ограничения, которые необходимо учитывать при выборе датчика для конкретного приложения.

Расчеты и измерения

Расчет сопротивления терморезистора

Сопротивление терморезистора зависит от его материала, геометрии и температуры. Для расчета сопротивления терморезистора можно использовать формулу:

Rt = R0 * (1 + α * ΔT)

где:
Rt — сопротивление терморезистора при температуре T
R0 — сопротивление терморезистора при определенной температуре (обычно 25 градусов Цельсия)
α — температурный коэффициент сопротивления материала терморезистора
ΔT — разность между температурой T и температурой R0

Температурный коэффициент сопротивления α для разных материалов терморезисторов может быть разным и зависит от температурного диапазона измерений. Для некоторых материалов, таких как платина, α может быть очень маленьким, что обеспечивает высокую точность измерений.

Измерение температуры с помощью терморезистора

Для измерения температуры с помощью терморезистора необходимо знать его сопротивление при данной температуре. Для этого можно использовать мостовую схему, которая позволяет измерять изменение сопротивления терморезистора. В мостовой схеме терморезистор подключается к одной из ветвей моста, а другие ветви содержат известные сопротивления. При изменении сопротивления терморезистора, напряжение на выходе моста изменяется, что может быть измерено с помощью вольтметра.

Точность измерения температуры с помощью терморезистора зависит от его чувствительности, линейности и точности измерения сопротивления. Для повышения точности измерений можно использовать калибровку терморезистора в известных точках температуры.

Терморезисторы и другие устройства для измерения температуры

Сравнение с термопарой

Термопара и терморезисторы являются наиболее распространенными устройствами для измерения температуры. Термопары измеряют температуру на основе эффекта термоэлектрической ЭДС, возникающей при контакте двух разных металлов. Терморезисторы, с другой стороны, измеряют температуру по изменению сопротивления материала при изменении температуры. Сравнение термопар и терморезисторов представлено в таблице ниже:

Термопары	Терморезисторы
Широкий диапазон	Высокая точность при измерении
Быстрый отклик	Ограниченный диапазон измерений
Меньшая чувствительность	Чувствительность на порядок больше
Высокая чувствительность	Более высокая стоимость
Меньшая точность	Не требуют калибровки

Термопары часто используются в высокотемпературных приложениях и в условиях, где требуется быстрый отклик, но они могут иметь меньшую точность и более широкий диапазон ошибок. Терморезисторы, с другой стороны, имеют высокую точность и чувствительность, но ограниченный диапазон измерений и более высокую стоимость.

Сравнение с инфракрасным термометром

Инфракрасные термометры измеряют температуру на основе измерения инфракрасного излучения, которое излучает объект. Они могут быть бесконтактными и могут измерять температуру на расстоянии, что делает их удобными для измерения температуры в труднодоступных местах или при работе с горячими поверхностями. Сравнение инфракрасных термометров и терморезисторов представлено в таблице ниже:

Инфракрасные термометры	Терморезисторы
Бесконтактные	Высокая точность при измерении
Могут измерять на расстоянии	Ограниченный диапазон измерений
Быстрый отклик	Чувствительность на порядок больше
Могут измерять поверхности большой площади	Более высокая стоимость
Могут иметь ограниченную точность	Не требуют калибровки

Инфракрасные термометры могут быть удобными в тех случаях, где требуется безопасное и быстрое измерение температуры на расстоянии. Терморезисторы, с другой стороны, имеют более высокую точность и чувствительность, но требуют контакта с измеряемым объектом. Они также могут быть более универсальными и точными при измерении температуры в узких диапазонах. В общем, выбор между терморезисторами и инфракрасными термометрами зависит от конкретных требований и условий измерения.

Примеры применения терморезисторов

Использование в системах охлаждения

Терморезисторы могут использоваться в системах охлаждения для измерения температуры компонентов и регулирования скорости вращения вентиляторов. Например, в компьютерах терморезисторы могут быть установлены на процессор и другие компоненты, чтобы контролировать температуру и предотвратить перегрев. Если температура превышает заданный порог, то система охлаждения может автоматически увеличить скорость вращения вентиляторов для повышения эффективности охлаждения.

Применение в устройствах автоматического регулирования температуры

Терморезисторы могут быть использованы в устройствах автоматического регулирования температуры, таких как термостаты, для измерения температуры окружающей среды и управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Терморезисторы могут быть установлены внутри помещения или на улице для измерения температуры, а затем использоваться для управления системой отопления или кондиционирования воздуха в соответствии с заданными параметрами.

Терморезисторы также могут быть использованы в системах контроля температуры в промышленных процессах для измерения температуры среды или продуктов и автоматического регулирования процесса в соответствии с заданными параметрами. Например, в пищевой промышленности терморезисторы могут использоваться для контроля температуры варки и охлаждения продуктов. В автомобильной промышленности, терморезисторы могут использоваться для контроля температуры двигателя и охлаждающей жидкости.

Выбор

Терморезисторы являются важными устройствами для измерения температуры в различных областях, таких как системы охлаждения, автоматическое регулирование температуры и промышленные процессы. Они обладают высокой точностью и чувствительностью, что делает их предпочтительным выбором для многих приложений.

При выборе терморезистора для конкретной задачи необходимо учитывать следующие факторы:

1. Диапазон температур: выберите терморезистор, который соответствует диапазону температур, необходимому для вашего приложения.
2. Точность: выберите терморезистор с необходимой точностью для конкретной задачи.
3. Чувствительность: выберите терморезистор с достаточной чувствительностью для измерения температуры в вашем приложении.
4. Размер и форма: выберите терморезистор, который соответствует размеру и форме вашего приложения.
5. Стоимость: учитывайте стоимость терморезистора и выбирайте оптимальное соотношение цены и качества.

Также стоит учитывать факторы, такие как способ монтажа, долговечность и стабильность параметров терморезистора.

Заключение

Терморезисторы являются надежным и точным способом измерения температуры в различных областях. Благодаря своей простоте и универсальности, они широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Однако, при выборе терморезистора для конкретной задачи, необходимо учитывать множество факторов и особенностей конкретного приложения.

Термистор: определение, типы, работа, конструкция

Использование термисторов имеет множество целей, поскольку они представляют собой простое устройство, которое изменяет свое сопротивление температуре. Термистор — это термин, производный от слова «терморезистор», это термочувствительный резистор, дающий изменение сопротивления при изменении температуры. Термисторы используются по-разному, позволяя температуре среды, окружающей устройство, или самому устройству изменять свое сопротивление. Затем устройство обнаруживает это, начиная от широкого измерения температуры и заканчивая отключением от перегрузки и многими другими идеями. Термисторы можно найти во многих цепях и оборудовании, предлагая простой и экономичный метод базового измерения температуры.

Shift Into Gear: Полное руководство…

Пожалуйста, включите JavaScript

Shift Into Gear: Полное руководство по изучению вариантов трансмиссии вашего автомобиля

Сегодня вы познакомитесь с определением, приложениями, схемой символ, спецификация, типы, история, структура и состав, а также работа термистора. Вы также познакомитесь с преимуществами и недостатками термисторов в различных областях их применения.

Подробнее: Что такое резисторы

Содержание

• • 900 25

  Что такое термистор?

  Термистор представляет собой термометр сопротивления или резистор, сопротивление которого зависит от температуры. Или мы можем сказать, что термисторы — это типы резисторов, сопротивление которых сильно зависит от температуры, чем у стандартных резисторов. Термистор и резистор — это два ключевых слова, на которые следует обратить внимание при выборе термистора. Их конструкция сделана из оксидов металлов, спрессованных в шарик, диск или цилиндрическую форму, а затем заключена в непроницаемый материал, такой как эпоксидная смола или стекло. Термисторы используются во многих цепях и оборудовании, обеспечивая простой и экономичный метод базового измерения температуры.

  Термисторы широко используются в качестве ограничителей пускового тока, датчиков температуры (обычно с отрицательным температурным коэффициентом или типа NTC), устройств защиты от перегрузки по току с самовозвратом и саморегулирующихся нагревательных элементов (обычно с положительным температурным коэффициентом или типа PTC). Это еще объяснит!

  Дополнительная информация: Что такое резисторы SMD (резисторы для поверхностного монтажа)

  Применение

  Применение термисторов очень широко благодаря их эффективности в цепях, и они очень привлекательны для использования. Однако применение термистора зависит от того, имеет ли термистор положительный или отрицательный температурный коэффициент. Применение термисторов с отрицательным температурным коэффициентом включает:

  • Термометры для очень низких температур используются в качестве резистивных термометров при измерениях при очень низких температурах.
  • Термисторы NTC используются для контроля температуры аккумуляторных батарей во время зарядки. Это связано с тем, что современные батареи, такие как литий-ионные, очень чувствительны к перезарядке. Температура дает очень хорошее представление о состоянии зарядки и о том, когда цикл зарядки должен быть прекращен.
  • Термисторы NTC обычно используются в современных цифровых термостатах.
  • Термисторы этого типа используются в качестве устройств ограничения пускового тока в цепях электропитания. Первоначально они имеют более высокое сопротивление, что предотвращает протекание больших токов при включении, а затем нагреваются и становятся намного более низким сопротивлением, что позволяет протекать более высокому току во время нормальной работы. Эти типы термисторов обычно намного больше, чем измерительные термисторы, специально разработанные для этого приложения.

  Схема термистора

  Подробнее: Резистор с проволочной обмоткой

  Для термисторов с положительным температурным коэффициентом их применение включает:

  Устройства ограничения тока: Термисторы PTC обычно используются в качестве токоограничивающих устройств в электронных схемах, где они используются в качестве альтернативы предохранителю. Ток, протекающий через устройство при нормальных условиях, вызывает небольшой нагрев. Это не приводит к каким-либо неправомерным последствиям. Но если ток больше, то повышается до большего количества тепла, которое устройство, возможно, не сможет отдать в окружающую среду, и сопротивление увеличивается. В свою очередь, это приводит к увеличению тепловыделения в результате эффекта положительной обратной связи. Таким образом, по мере увеличения сопротивления ток падает, защищая устройство.

  Помимо применения термисторов, термисторы обеспечивают простой, надежный и недорогой метод измерения температуры. Таким образом, они встречаются в самых разных устройствах от пожарной сигнализации до термостатов. Хотя они могут использоваться сами по себе, их также можно использовать как часть моста Уитстона для получения более высоких степеней точности. Кроме того, термисторы используются в качестве устройств компенсации температуры. Большинство приборов имеют положительный температурный коэффициент, их сопротивление увеличивается с повышением температуры. Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом применимы там, где требуется стабильность. Они включены в схему для противодействия влиянию компонентов с положительным температурным коэффициентом.

  Подробнее: Металлопленочный резистор

  Символ цепи термистора

  Термисторы распознаются в цепях по их символу цепи. Этот символ использует в качестве основы стандартный прямоугольник резистора, а затем имеет диагональную линию, через которую он имеет небольшой вертикальный разрез. На приведенной ниже диаграмме показан широко используемый символ цепи. Доступны и другие типы, но они, как правило, следуют аналогичному подходу — обычно с использованием старого символа резистора в виде зигзагообразной линии в качестве основы с той же линией, проходящей через нее, что и с более традиционным прямоугольным резистором.

  Стрелка рядом с буквой T означает, что сопротивление изменяется в зависимости от температуры. Направление стрелки или полосы не имеет значения. См. символ цепи ниже:

  Подробнее: Понимание резистора из углеродного состава

   Технические характеристики и характеристики

  Термисторы имеют базовую спецификацию сопротивления, другие факторы, такие как температурный коэффициент, также необходимы. Параметры, указанные в спецификациях, включают базовое сопротивление, допуск на базовое сопротивление, допуск B на коэффициент рассеивания тепла B, максимальную рассеиваемую мощность и диапазон рабочих температур. Термисторы — это очень полезная форма резисторов, которые можно использовать для определения температуры. Обычно они используются для регулирования температуры, защиты цепей и многих других целей. Их можно использовать в пожарных извещателях, поскольку они очень быстро реагируют на тепло и представляют собой надежную форму компонента для таких компонентов.

  Характеристики термисторов определяются по следующей формуле:

  R ₁ = R ₂   –  )

  Где:

  Подпишитесь на нашу рассылку новостей

  • R ₁ = сопротивление термистора при абсолютной температуре Т ₁ [ ^o К].
  • R ₂ = сопротивление термистора при температуре T ₂ [ ^o K].
  • = константа, зависящая от материала преобразователя (например, преобразователь генератора)

  В приведенном выше уравнении зависимость между температурой и сопротивлением сильно нелинейна. Обычно стандартный термистор NTC имеет отрицательный температурный коэффициент теплового сопротивления около 0,05/ ^o C.

  Подробнее: Понимание резистора из углеродной пленки

  Конструкция и конструкция

  оксидов металлов смешивают со связующим с образованием суспензии. Небольшие капли этой суспензии формируются на свинцовых проволоках, а затем высушиваются в печи для спекания. Во время этого процесса суспензия будет сжиматься на подводящих проводах, создавая электрическое соединение. Обработанный оксид металла герметизируют, нанося на него стеклянное покрытие. Это стеклянное покрытие придает устройствам водонепроницаемость, помогая улучшить их устойчивость.

  Термисторы доступны в различных формах и размерах, и они могут быть изготовлены из различных материалов в зависимости от предполагаемого применения. Кроме того, температура, до которой они будут работать, является еще одним фактором. По своему внешнему виду или форме термисторы могут представлять собой плоские диски, используемые в приложениях, где они должны соприкасаться с плоской поверхностью. Они также могут быть выполнены в виде шариков или даже стержней для использования в датчиках температуры. Наиболее актуальная конструкция термистора очень зависит от пригодности приложения.

  Как правило, термисторы из оксида металла используются для температур в диапазоне 200–700 K. Эти типы термисторов изготавливаются из тонкодисперсного порошка материала, который прессуется и спекается при высоких температурах. Обычные материалы, используемые для этих термисторов, включают оксид марганца, оксид никеля, оксид кобальта, оксид меди и оксид железа.

  С другой стороны, полупроводниковые термисторы используются для гораздо более низких температур. Германиевые термисторы более широко используются, чем их кремниевые аналоги, и используются для температур ниже 100 К, т. Е. В пределах 100 градусов от абсолютного нуля. Кремниевые термисторы можно использовать при температурах до 250 ^o K. Выше этой температуры устанавливается положительный температурный коэффициент.

  Подробнее: Понимание варистора

  Типы термисторов

  Два типа термисторов: термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и положительный температурный коэффициент (PTC). ) Термистор.

  Термисторы NTC:

  В этих типах термисторов при повышении температуры сопротивление уменьшается, а затем при понижении температуры сопротивление увеличивается. Следовательно, в термисторах NTC температура и сопротивление обратно пропорциональны. Это наиболее распространенный тип термистора. Соотношение между сопротивлением и температурой в термисторе NTC регулируется следующим уравнением:

  R _T = R ₀   –  )

  Где:

  • R _T = сопротивление при температуре T (K).
  • R ₀ = сопротивление при температуре T ₀ (К).
  • T ₀ = эталонная температура (обычно 25 ⁰ C).
  • = константа, значение которой зависит от характеристик материала. Номинальное значение принимается равным 4000.

  В термисторах с отрицательным температурным коэффициентом, если значение высокое, то соотношение резистор-температура очень хорошее. Таким образом, более высокое значение определяет большее изменение сопротивления при том же повышении температуры, следовательно, термистор обеспечивает повышенную чувствительность и точность.

  С помощью первого выражения можно получить температурный коэффициент сопротивления. Вы должны знать, что это выражение для чувствительности термистора.

  aT =  –  = –                          (2)

  Вышеупомянутое уравнение показывает, что aT является отрицательным знаком, который указывает на отрицательные характеристики сопротивление-температура термистора NTC. Если  = 4000 К и T = 298 К, ​​то aT = – 0,0045/ ⁰ К. Это намного выше, чем у платинового термометра сопротивления, и он сможет измерять очень небольшие изменения температуры. Хотя доступны альтернативные формы сильно легированных термисторов, но они стоят дорого. Имеют положительный температурный коэффициент.

  Подробнее: Понятие о резисторе из углеродной пленки

  Термистор с положительным температурным коэффициентом:

  В термисторах с положительным температурным коэффициентом, то есть термисторах с положительным температурным коэффициентом, существует обратная зависимость между температурой и сопротивлением. Так, при повышении температуры сопротивление увеличивается, а при понижении температуры сопротивление уменьшается. Поэтому в резисторах с положительным температурным коэффициентом температура и сопротивление обратно пропорциональны. Эти типы термисторов не так распространены, как термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, но они часто используются в качестве формы защиты цепи. Подобно функции предохранителей, термисторы PTC могут использоваться в качестве устройства ограничения тока.

  Ток, проходящий через устройство, вызывает небольшой резистивный нагрев. Таким образом, если ток достаточно велик, чтобы генерировать тепло, устройство может отдать его окружающей среде, после чего устройство нагревается. В термисторах с положительным температурным коэффициентом нагрев также вызывает увеличение их сопротивления, что создает эффект самоусиления, который увеличивает сопротивление, тем самым ограничивая ток. Таким образом, он действует как устройство ограничения тока, защищая цепь.

  Подробнее: Конденсатор

  Работа термистора

  Принцип работы термистора менее сложен и его легко понять. Принцип просто в том, что их сопротивление зависит от их температуры. Омметр используется для измерения сопротивления термистора. Зная точное соотношение между тем, как изменения температуры повлияют на сопротивление термистора. Таким образом, измерив сопротивление термистора, можно определить его температуру. Величина, на которую изменяется сопротивление, зависит от типа материала, используемого в термисторе. Зависимость между температурой термистора и сопротивлением нелинейна.

  Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о работе термисторов:

  Преимущества и недостатки термисторов

  Преимущества:

  Ниже приведены преимущества термисторов в различных областях их применения:

  • Долговечность 90 026
  • Высокочувствительный
  • Портативность
  • Низкая стоимость
  • Срок службы дольше
  • Линейный выход
  • Лучше всего подходит для измерения диапазона температур
  • Лучше всего подходит для измерения температуры в одной точке
  • Самый широкий диапазон рабочих температур

  Подробнее: Понимание ультраконденсаторов

  Недостатки:

  Несмотря на хорошие преимущества термисторов, все же существуют некоторые ограничения. Ниже приведены недостатки термисторов в их различных применениях:

  • Нелинейный выход
  • Ограниченный диапазон температур
  • Медленное время отклика
  • Некоторые из них имеют низкую чувствительность

  Заключение

  Термисторы термометры сопротивления или резистор, сопротивление которого в зависимости от температуры. Слово происходит от терминов «термический» и «резистор». Их конструкция состоит из оксидов металлов, спрессованных в шарик, и диска. Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, применение, символ, спецификация, типы, история, структура и состав, работа, преимущества и недостатки термисторов.

  Я надеюсь, что вы получили много полезного от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

  Конструкция, типы, работа, характеристики и применение

  20 июня 2021 г.

  Термистор — это пассивный преобразователь, используемый в основном для измерения температуры. Его также называют термическим сопротивлением, т. е. сопротивление зависит от температуры. Эти термисторы, когда они подвергаются колебаниям температуры, будут изменять свое сопротивление. Таким образом, если мы измеряем изменение значения сопротивления, можно определить приложенную температуру.

  Термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент, а также положительный температурный коэффициент. Но обычно используются термисторы с отрицательным температурным коэффициентом. Свойство отрицательного температурного коэффициента состоит в том, что сопротивление термистора увеличивается с понижением температуры и уменьшается с повышением температуры.

  Это изменение сопротивления из-за изменения температуры известно по схеме моста Уитстона. Поскольку сопротивление изменяется в зависимости от изменения температуры, путем измерения значения сопротивления можно определить температуру.

  Конструкция термистора:

  Термистор состоит из металлической трубки, выводов и чувствительного элемента температуры. Чувствительный элемент температуры является основной частью термистора, который улавливает колебания температуры, заключенный в металлическую трубку. Чувствительный элемент в основном представляет собой терморезистор, изготовленный из спекаемых (прессованных) смесей оксидов металлов, таких как медь, никель, кобальт, железо, марганец и уран.

  Чувствительный элемент покрывается изолирующим материалом перед закрытием его металлической трубкой. Два провода подсоединены к датчику температуры и выведены из металлической трубки. Другой конец двух проводов подключается к одному из плеч мостовой схемы (обычно используется мост Уитстона), которая измеряет сопротивление термочувствительного элемента.

  Коммерческие термисторы изготавливаются в виде шариков, зондов, дисков и стержней различных размеров, как показано ниже. Термисторы очень чувствительны к колебаниям температуры, что делает их подходящими для точных измерений температуры. Они используются для измерения температуры в диапазоне от -100°C до +300°C.

  Типы термисторов:

  В зависимости от изменения значения сопротивления по отношению к изменению температуры существует два типа термисторов.

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

  Отрицательный температурный коэффициент или термистор NTC :

  Термисторы NTC имеют отрицательный температурный коэффициент, будет обратная зависимость между сопротивлением и температурой, т.е. если температура термистора увеличивается, сопротивление уменьшается. Их изготавливают из оксидов Mn, Ni, Co, Uran, которые измельчают в нужных пропорциях со связующими, прессуют в нужную форму и спекают.

  Термисторы этого типа широко используются для измерения температуры. Зависимость сопротивления от температуры может быть выражена следующим соотношением:

  Где

  • R _t = сопротивление при температуре (t) по Кельвину
  • R _o = сопротивление при температуре (t _o ) по Кельвину
  • β = Константа (обычно между 3400 и 3900).

  На приведенной выше кривой показано изменение сопротивления термистора NTC в зависимости от температуры. Изменение нелинейное. Они доступны со значениями от нескольких ом до мегаом.

  Преимущества телекоммуникаций

  Пожалуйста, включите JavaScript

  Преимущества телекоммуникаций

  Положительный температурный коэффициент или термистор PTC :

  Термисторы этого типа имеют положительный температурный коэффициент, т.е. их сопротивление увеличивается с повышением температуры. Он показан на рисунке ниже.

  Обычно изготавливаются из титанатов бария, свинца и стронция. Термисторы с положительным температурным коэффициентом в основном используются в качестве защитных элементов в электрических машинах для защиты обмоток трансформаторов и двигателей и т. д.

  Они используются в качестве устройства для защиты всех видов электрооборудования от перегрева. Если аппарат перегревается, сопротивление термистора PTC резко возрастает. Катушка реле будет обесточена, и аппарат будет отключен от источника питания.

  Работа термистора :

  Первоначально на чувствительный элемент термистора подается известное значение тока, и рассчитывается сопротивление чувствительного элемента термистора. Затем термистор помещают в среду, температуру которой необходимо измерить.

  Теперь при помещении термистора в среду, температура которой выше температуры чувствительного элемента. Это вызывает нагрев чувствительного элемента и повышение температуры чувствительного элемента.

  Предположим, термисторный чувствительный элемент имеет отрицательный температурный коэффициент. Сопротивление чувствительного элемента уменьшается из-за повышения его температуры. Точно так же, если температура среды снижается, температура чувствительного элемента также уменьшается, что, в свою очередь, увеличивает его сопротивление.

  Это изменение сопротивления термисторного чувствительного элемента измеряется мостом Уитстона. Температура среды определяется в зависимости от сопротивления, измеренного при калибровке.

  Калибровка термистора:

  • Сначала термистор помещается при температуре 0°C и при этой температуре измеряется его сопротивление.
  • Теперь выводы термистора подключаются к любому из плеч уравновешенного моста Уитстона.
  • Мост выходит из равновесия, когда к нему подключается термистор. Изменяя сопротивление термистора, мост снова уравновешивается.
  • Теперь термистор находится при определенной температуре, скажем, 50°C. Это вызывает изменение температуры термистора и, следовательно, сопротивления. Следовательно, мост становится неуравновешенным.
  • Опять же, изменяя сопротивление термистора, мост снова уравновешивается. При этом термистор калибруется для измерения температуры в диапазоне от 0 до 50°C.

  Преимущества термисторов:

  Благодаря следующим преимуществам термистор является эффективным датчиком температуры по сравнению с другими датчиками температуры.

  • Обладает высокой чувствительностью и стабильным откликом.