Rintangan mana-mana konduktor biasanya bergantung pada suhu. Rintangan logam meningkat dengan haba. Dari sudut pandangan fizik, ini dijelaskan oleh peningkatan amplitud getaran haba unsur-unsur kekisi kristal dan peningkatan rintangan terhadap pergerakan aliran elektron terarah. Rintangan elektrolit dan semikonduktor berkurangan apabila dipanaskan - ini dijelaskan oleh proses lain.
Kandungan
Bagaimana termistor berfungsi
Dalam banyak kes, fenomena pergantungan suhu rintangan adalah berbahaya. Jadi, rintangan rendah filamen lampu pijar dalam keadaan sejuk menyebabkan keletihan pada saat dihidupkan. Menukar nilai rintangan perintang tetap semasa pemanasan atau penyejukan membawa kepada perubahan dalam parameter litar.
Pemaju sedang bergelut dengan fenomena ini, perintang dihasilkan dengan TCR yang dikurangkan - pekali rintangan suhu. Barangan sedemikian lebih mahal daripada biasa. Tetapi terdapat komponen elektronik sedemikian di mana pergantungan rintangan pada suhu diucapkan dan dinormalisasi. Unsur-unsur ini dipanggil termistor (rintangan haba) atau termistor.
Jenis dan peranti termistor
Termistor boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar mengikut tindak balas mereka terhadap perubahan suhu:
- jika rintangan jatuh apabila dipanaskan, termistor tersebut dipanggil Termistor NTC (dengan pekali rintangan suhu negatif);
- jika rintangan meningkat semasa pemanasan, maka termistor mempunyai TCR positif (ciri PTC) - unsur tersebut juga dipanggil posistor.
Jenis termistor ditentukan oleh sifat bahan dari mana termistor dibuat. Apabila dipanaskan, logam meningkatkan rintangan, oleh itu, berdasarkan mereka (lebih tepat, berdasarkan oksida logam), rintangan haba dengan TCR positif dihasilkan. Semikonduktor mempunyai hubungan songsang, jadi elemen NTC dibuat daripadanya. Unsur-unsur yang bergantung kepada haba dengan TCR negatif secara teorinya boleh dibuat berdasarkan elektrolit, tetapi pilihan ini amat menyusahkan dalam amalan. Niche beliau ialah penyelidikan makmal.
Reka bentuk termistor boleh berbeza. Mereka dihasilkan dalam bentuk silinder, manik, pencuci, dll. dengan dua output (seperti perintang konvensional). Anda boleh memilih bentuk yang paling mudah untuk pemasangan di tempat kerja.
Ciri-ciri utama
Ciri yang paling penting bagi mana-mana termistor ialah pekali rintangan suhu (TCR).Ia menunjukkan berapa banyak rintangan berubah apabila dipanaskan atau disejukkan dengan 1 darjah Kelvin.
Walaupun perubahan suhu, dinyatakan dalam darjah Kelvin, adalah sama dengan perubahan darjah Celsius, Kelvin masih digunakan dalam ciri-ciri rintangan haba. Ini disebabkan oleh penggunaan meluas persamaan Steinhart-Hart dalam pengiraan, dan ia termasuk suhu dalam K.
TCR adalah negatif untuk termistor NTC dan positif untuk termistor PTC.
Satu lagi ciri penting ialah rintangan nominal. Ini ialah nilai rintangan pada 25°C. Mengetahui parameter ini, adalah mudah untuk menentukan kebolehgunaan rintangan haba untuk litar tertentu.
Juga, untuk penggunaan termistor, ciri seperti voltan operasi terkadar dan maksimum adalah penting. Parameter pertama menentukan voltan di mana elemen boleh beroperasi untuk masa yang lama, dan yang kedua - voltan di atasnya prestasi rintangan haba tidak dijamin.
Untuk posistor, parameter penting ialah suhu rujukan - titik pada graf pergantungan rintangan pada pemanasan, di mana ciri berubah. Ia mentakrifkan kawasan kerja rintangan PTC.
Apabila memilih termistor, anda perlu memberi perhatian kepada julat suhunya. Di luar kawasan yang ditentukan oleh pengilang, cirinya tidak diseragamkan (ini boleh menyebabkan ralat dalam pengendalian peralatan) atau termistor secara amnya tidak boleh beroperasi di sana.
Penamaan grafik bersyarat
Pada rajah, UGO termistor mungkin berbeza sedikit, tetapi tanda utama rintangan haba ialah simbol t bersebelahan dengan segi empat tepat yang melambangkan perintang.Tanpa simbol ini, adalah mustahil untuk menentukan rintangan bergantung pada - UGO yang serupa mempunyai, sebagai contoh, varistor (rintangan ditentukan oleh voltan yang digunakan) dan elemen lain.
Kadangkala sebutan tambahan digunakan pada UGO, yang menentukan kategori termistor:
- NTC untuk unsur dengan TCS negatif;
- PTC untuk posistor.
Ciri ini kadangkala ditunjukkan oleh anak panah:
- satu arah untuk PTC;
- berbilang arah untuk NTC.
Penamaan huruf boleh berbeza - R, RK, TH, dll.
Bagaimana untuk memeriksa termistor untuk prestasi
Pemeriksaan pertama termistor adalah untuk mengukur rintangan nominal dengan multimeter konvensional. Jika pengukuran dilakukan pada suhu bilik, yang tidak jauh berbeza daripada +25 ° C, maka rintangan yang diukur tidak sepatutnya berbeza dengan ketara daripada yang ditunjukkan pada kes atau dalam dokumentasi.
Jika suhu ambien lebih tinggi atau lebih rendah daripada nilai yang ditentukan, pembetulan kecil mesti diambil.
Anda boleh cuba mengambil ciri suhu termistor - untuk membandingkannya dengan yang dinyatakan dalam dokumentasi atau memulihkannya untuk unsur yang tidak diketahui asalnya.
Terdapat tiga suhu yang tersedia untuk dibuat dengan ketepatan yang mencukupi tanpa alat pengukur:
- ais cair (boleh diambil di dalam peti sejuk) - kira-kira 0 ° C;
- badan manusia - kira-kira 36 ° C;
- air mendidih - kira-kira 100 ° C.
Dari titik ini, anda boleh melukis anggaran pergantungan rintangan pada suhu, tetapi untuk posistor ini mungkin tidak berfungsi - pada graf TKS mereka, terdapat kawasan di mana R tidak ditentukan oleh suhu (di bawah suhu rujukan).Sekiranya terdapat termometer, anda boleh mengambil ciri pada beberapa titik - dengan menurunkan termistor ke dalam air dan memanaskannya. Setiap 15 ... 20 darjah, adalah perlu untuk mengukur rintangan dan plot nilai pada graf. Jika anda perlu mengambil parameter di atas 100 darjah, bukannya air, anda boleh menggunakan minyak (contohnya, automotif - motor atau transmisi).
Angka tersebut menunjukkan pergantungan tipikal rintangan pada suhu - garis pepejal untuk PTC, garis putus-putus untuk NTC.
Di mana berkenaan
Penggunaan termistor yang paling jelas adalah sebagai penderia suhu. Kedua-dua termistor NTC dan PTC adalah sesuai untuk tujuan ini. Ia hanya perlu memilih elemen mengikut kawasan kerja dan mengambil kira ciri termistor dalam peranti pengukur.
Anda boleh membina geganti terma - apabila rintangan (lebih tepat, penurunan voltan merentasinya) dibandingkan dengan nilai yang diberikan, dan apabila ambang melebihi, output bertukar. Peranti sedemikian boleh digunakan sebagai peranti kawalan haba atau pengesan kebakaran. Penciptaan meter suhu adalah berdasarkan fenomena pemanasan tidak langsung - apabila termistor dipanaskan dari sumber luaran.
Juga dalam bidang menggunakan rintangan haba, pemanasan langsung digunakan - termistor dipanaskan oleh arus yang melaluinya. Perintang NTC boleh digunakan dengan cara ini untuk mengehadkan arus - contohnya, apabila mengecas kapasitor besar apabila dihidupkan, serta untuk mengehadkan arus permulaan motor elektrik, dsb. Dalam keadaan sejuk, unsur yang bergantung kepada haba mempunyai rintangan yang besar.Apabila kapasitor dicas sebahagian (atau motor mencapai kelajuan terkadarnya), termistor akan mempunyai masa untuk memanaskan arus yang mengalir, rintangannya akan jatuh, dan ia tidak akan menjejaskan operasi litar lagi.
Dengan cara yang sama, anda boleh memanjangkan hayat lampu pijar dengan memasukkan termistor secara bersiri dengannya. Ia akan mengehadkan arus pada saat yang paling sukar - apabila voltan dihidupkan (pada masa ini kebanyakan lampu gagal). Selepas memanaskan badan, ia akan berhenti menjejaskan lampu.
Sebaliknya, termistor dengan ciri positif digunakan untuk melindungi motor elektrik semasa operasi. Jika arus dalam litar belitan meningkat disebabkan oleh motor yang terhenti atau beban aci yang berlebihan, perintang PTC akan menjadi panas dan mengehadkan arus ini.
Termistor NTC juga boleh digunakan sebagai pemampas haba untuk komponen lain. Jadi, jika termistor NTC dipasang selari dengan perintang yang menetapkan mod transistor dan mempunyai TKS positif, maka perubahan suhu akan mempengaruhi setiap elemen dengan cara yang bertentangan. Akibatnya, kesan suhu dikompensasikan, dan titik operasi transistor tidak beralih.
Terdapat peranti gabungan yang dipanggil termistor dengan pemanasan tidak langsung. Elemen yang bergantung kepada suhu dan pemanas terletak dalam satu perumah unsur tersebut. Terdapat sentuhan haba di antara mereka, tetapi mereka diasingkan secara galvani. Dengan mengubah arus melalui pemanas, rintangan boleh dikawal.
Termistor dengan ciri yang berbeza digunakan secara meluas dalam kejuruteraan. Sebagai tambahan kepada aplikasi standard, skop kerja mereka boleh diperluaskan.Segala-galanya hanya terhad oleh imaginasi dan kelayakan pemaju.
Artikel yang serupa:
