Термистор - это термочувствительный элемент, состоящий из спеченного полупроводникового материала, который демонстрирует большое изменение сопротивления пропорционально небольшому изменению температуры. Термистор может работать в широком диапазоне температур и давать значение температуры по изменению сопротивления, которое определяется двумя словами: термический и резистор. Положительные температурные коэффициенты (PTC) и отрицательные температурные коэффициенты (NTC) - это два основных типа термисторов, которые используются для приложения для измерения температуры.
Типы термисторов
Термисторы просты в использовании, недороги, прочные и предсказуемо реагируют на изменение температуры. Термисторы в основном используются в цифровые термометры и бытовая техника, такая как духовки, холодильники и т. д. Стабильность, чувствительность и постоянная времени - это общие свойства термистора, которые делают эти термисторы прочными, портативными, экономичными, высокочувствительными и лучшими для измерения температуры в одной точке.
Термисторы бывают двух типов:
- Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC)
- Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор PTC
Термисторы PTC - это резисторы с положительным температурным коэффициентом, у которых сопротивление увеличивается пропорционально температуре. Эти термисторы подразделяются на две группы в зависимости от их конструкции и производственного процесса. Первая группа термисторов включает силисторы, в которых в качестве полупроводникового материала используется кремний. Эти термисторы могут использоваться в качестве датчиков температуры PTC из-за их линейных характеристик.
Термистор PTC
Термисторы переключаемого типа - это вторая группа термисторов PTC, которые используются в нагревателях, а также полимерные термисторы, которые состоят из пластика и часто используются в качестве восстанавливаемых предохранителей.
Типы термисторов PTC
Термисторы PTC классифицируются в зависимости от уровня температуры, который они измеряют. Эти типы зависят от следующего:
- Элементы : Это термисторы дискового, пластинчатого и цилиндрического типов.
- Свинец, тип погружения: Эти термисторы бывают двух видов, а именно. окрашенные и неокрашенные. Они имеют высокотемпературные покрытия для механической защиты, устойчивости к окружающей среде и электроизоляции.
- Тип корпуса: Это могут быть пластиковые или керамические корпуса, которые используются в зависимости от требований применения.
- Тип сборки : Это единичный продукт из-за его конструкции и формы.
Типичные характеристики термистора PTC
Следующие ниже характеристики термисторов показывают взаимосвязь между различными параметрами, такими как температура, сопротивление, ток, напряжение и время.
1. Температура против сопротивления
На рисунке ниже мы можем наблюдать, как быстро сопротивление изменяется в зависимости от температуры, то есть резкое повышение сопротивления при небольших изменениях температуры. PTC показывает небольшой отрицательный температурный коэффициент по сравнению с обычным повышением температуры, но при более высоких температурах и точке Кюри наблюдается резкое изменение сопротивления.
Температурная зависимость сопротивления
2. Вольт-амперные характеристики.
Эта характеристика показывает взаимосвязь между напряжением и током в состоянии теплового равновесия, как показано на рисунке. Когда напряжение увеличивается от нуля, ток и температура также повышаются, пока термистор не достигнет точки переключения. Дальнейшее увеличение напряжения приводит к уменьшению тока в области постоянной мощности.
Характеристики тока напряжения
3. Текущие и временные характеристики
Это говорит о надежности, необходимой для твердотельных переключателей при нагреве и защите от сильноточных приложений. Когда на термистор PTC подается напряжение, превышающее заданное, в момент приложения напряжения течет большой ток из-за низкого сопротивления.
Текущие временные характеристики
Применение термистора PTC
1. Задержка по времени: Задержка по времени в цепи обеспечивает время, необходимое термистору PTC для достаточного нагрева, чтобы переключиться из состояния с низким сопротивлением в состояние с высоким сопротивлением. Время задержки зависит от размера, температуры и напряжения, к которому он подключен, а также от используемой цепи. Эти применения включают реле с задержкой переключения, таймеры, электрические вентиляторы и т. Д.
два. Запуск двигателя : Немного электродвигатель s имеют пусковую обмотку, на которую требуется питание только при запуске двигателя. Когда цепь включена, термистор PTC имеет меньшее сопротивление, позволяя току проходить через пусковую обмотку. При запуске двигателя термистор с положительным температурным коэффициентом нагревается и в какой-то момент переключается в состояние с высоким сопротивлением, а затем отключает эту обмотку от сети. Время, необходимое для этого, зависит от требуемого запуска двигателя.
3. Саморегулирующиеся нагреватели: Если через переключающий термистор с положительным температурным коэффициентом проходит ток, он стабилизируется при определенной температуре. Это означает, что если температура снижается пропорционально сопротивлению, позволяя протекать большему току, устройство нагревается. Если температура повышается до уровня, ограничивающего ток, проходящий через устройство, устройство охлаждается.
Термисторы PTC используются в качестве таймеров в цепи катушки размагничивания ЭЛТ-дисплеев. Схема размагничивания с использованием термистора PTC проста, надежна и недорога.
Термистор NTC
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры. Эти термисторы изготовлены из литого чипа полупроводниковый материал такой как спеченный оксид металла.
Термистор NTC
Наиболее часто используемые оксиды для этих термисторов - это марганец, никель, кобальт, железо, медь и титан. Эти термисторы подразделяются на две группы в зависимости от метода крепления электродов к керамическому корпусу. Они есть:
- Термисторы шарикового типа
- Металлизированные поверхностные контакты
Термисторы шарикового типа изготовлены из платинового сплава, а выводные провода спечены непосредственно в керамическом корпусе. Термисторы шарикового типа обладают высокой стабильностью, надежностью, малым временем отклика и работают при высоких температурах. Эти термисторы доступны в небольших размерах и демонстрируют сравнительно низкие постоянные рассеяния. Эти термисторы обычно получаются путем их последовательного или параллельного подключения. Термисторы шарикового типа бывают следующих типов:
- Голые бусы
- Бусины с покрытием из стекла
- Прочные бусины
- Миниатюрные стеклянные бусины
- Стеклянные зонды
- Стеклянные стержни
- Бусина в стеклянных корпусах
Вторая группа термисторов имеет контакты с металлизированной поверхностью, которые доступны с радиальными или осевыми выводами, а также без выводов для монтажа - с помощью пружинных контактов. Для этих термисторов доступны различные покрытия. Контакт с металлизированной поверхностью может быть нанесен путем окраски, напыления или погружения по мере необходимости, контакт фиксируется в керамическом корпусе. Эти термисторы бывают следующих типов:
- Диски
- Чипсы
- Крепления на поверхность
- Хлопья
- Стержни
- Шайбы
Типичные характеристики термистора NTC
Есть три электрические характеристики, которые принимаются во внимание для всех приложений, в которых используются термисторы NTC.
- Сопротивление-температурная характеристика
- Текущие характеристики
- Вольт-амперная характеристика
1. Характеристики сопротивления и температуры.
Термистор NTC демонстрирует отрицательные температурные характеристики, когда сопротивление увеличивается при небольшом понижении температуры, как показано на рисунке.
Температурная характеристика сопротивления
2. Текущие временные характеристики.
Скорость изменения тока низкая из-за высокого сопротивления термистора. Наконец, когда устройство приближается к состоянию равновесия, скорость изменения тока будет уменьшаться по мере достижения конечного значения времени, которое показано ниже на рисунке.
Текущие временные характеристики
3. Вольт-амперная характеристика
Как только самонагревающийся термистор достигает состояния равновесия, скорость потери тепла устройством становится равной подаваемой мощности. На рисунке ниже мы можем наблюдать взаимосвязь этих двух параметров, при этом мы можем наблюдать уменьшение напряжения при токе 0,01 мА, и снова напряжение увеличивается при пиковом токе 1,0 мА, а затем уменьшается при значении тока 100 мА.
Вольт-амперная характеристика
Применение термистора NTC
1. Защита от перенапряжения: Когда термистор NTC включен, он поглощает импульсный ток через оборудование и защищает его, изменяя его сопротивление.
2. Контроль температуры и сигнализация: Термистор NTC может использоваться как система контроля температуры или температурная сигнализация. Когда температура увеличивается, а сопротивление термистора уменьшается - ток становится большим и подает сигнал тревоги или включает систему обогрева.
Это два основных типа термисторов, используемых для различных приложений измерения температуры. Надеюсь, что характеристики термистора и его применение, в дополнение к типам, могли бы дать вам лучшее и полное понимание темы или электрических и электронных проектов. Пожалуйста, напишите свои предложения и комментарии в разделе комментариев ниже.
Фото:
Типы термисторов по ussensor
Термистор PTC от пауманокгруппа
Температурная зависимость сопротивления от epcos
Текущие временные характеристики по желчь
Термистор NTC от сделай сам
Текущие временные характеристики по Amwei
Напряжение Токовая характеристика: по кантерм
