Hvad er termistorer, og hvad er de til?
Enhed og typer
En termistor er en halvlederenhed, hvis modstand afhænger af dens temperatur. Afhængigt af elementtypen kan modstanden stige eller falde, når den opvarmes. Der er to typer termistorer:
- NTC (negativ temperaturkoefficient) - med en negativ temperaturmodstandskoefficient (TCS). Ofte kaldes de "termistorer."
- PTC (Positiv temperaturkoefficient) - med positiv TKS. De kaldes også "Posistorer".
Vigtig! Temperaturkoefficienten for elektrisk modstand er afhængigheden af modstanden af temperaturen. Beskriver hvor meget Ohm eller procent af den nominelle værdi ændrer elementets modstand med en stigning i dets temperatur med 1 grad Celsius. For eksempel almindelig modstande positiv TKS (ved opvarmning øges ledernes modstand).
Termistorer er lavtemperatur (op til 170 K), medium temperatur (170-510K) og høj temperatur (900-1300K). Elementets krop kan være lavet af plast, glas, metal eller keramik.
Den betingede grafiske betegnelse af termistorer i diagrammet ligner almindelige modstande, og den eneste forskel er, at de krydses af en strimmel, og bogstavet t er markeret ved siden af.
Forresten er alle modstande angivet på denne måde, hvis modstand ændres under påvirkning af miljøet, og typen af virkende mængder angives med bogstavet, t er temperaturen.
Vigtigste egenskaber:
- Nominel modstand ved 25 grader celsius.
- Maksimal strøm eller strømafledning.
- Området for driftstemperaturer.
- TKS.
Interessant fakta: Termistoren blev opfundet i 1930 af videnskabsmanden Samuel Ruben.
Lad os se nærmere på, hvordan det fungerer, og hvad hver enkelt af dem er til.
NTC
Grundlæggende oplysninger
Modstanden for NTC-termistorer aftager, når de opvarmes, deres TCS er negativ. Temperaturafhængigheden af modstanden er vist i nedenstående graf.
Her kan du sikre dig, at NTC-termistorens modstand mindskes ved opvarmning.
Sådanne termistorer er lavet af halvledere. Funktionsprincippet er, at med stigende temperatur øges koncentrationen af ladningsbærere, passerer elektronerne ind i ledningsbåndet. Foruden halvledere bruges overgangsmetalloxider.
Vær opmærksom på en sådan parameter som en betakoefficient.Det tages i betragtning, når man bruger en termistor til måling af temperatur, til gennemsnit af modstandsgrafen mod temperaturen og udfører beregninger ved hjælp af mikrokontrollere. Beta-ligningen til tilnærmelse af kurven for modstandsændringen af termistoren, som du ser nedenfor.
Jeg undre: i de fleste tilfælde bruges termistorer i temperaturområdet 25-200 grader celsius. I overensstemmelse hermed kan de bruges til målinger i disse intervaller, mens termoelementer fungerer ved 600 grader Celsius.
Hvor bruges
Negative TCS-termistorer bruges ofte til at begrænse startstrømmene for elektriske motorer, startrelæer, for at beskytte lithiumbatterier mod overophedning og i strømforsyninger for at reducere indgangsfiltrets ladestrømme (kapacitiv).
Diagrammet ovenfor viser et eksempel på anvendelse af en termistor i en strømforsyning. Denne applikation kaldes direkte opvarmning (når selve elementet varmer op, når strøm flyder gennem det). På strømforsyningskortet er NTC-modstanden som følger.
I figuren nedenfor ser du, hvordan NTC-termistor ser ud. Det kan variere i størrelse, form og mindre ofte i farve, de mest almindelige er grøn, blå og sort.
Begrænsningen af startstrømmen for elektriske motorer ved hjælp af en NTC-termistor er udbredt i husholdningsapparater på grund af den lette implementering. Det er kendt, at når motoren starter, kan den forbruge strøm mange gange og titalls gange højere end dens nominelle forbrug, især hvis motoren ikke startes under belastning, men under belastning.
Princippet for driften af en sådan ordning:
Når termistoren er kold, er dens modstand høj, tænder vi motoren, og strømmen i kredsløbet er begrænset af termistorens aktive modstand. Efterhånden opvarmes dette element, og dets modstand falder, og motoren går i driftstilstand. Termistoren vælges således, at modstanden i varm tilstand er tæt på nul. På billedet herunder ser du en udbrændt termistor på tavlen på Zelmer kødslibemaskinen, hvor en sådan løsning bruges.
Ulempen med dette design er, at når genstart, når termistoren endnu ikke er kølet af, forekommer strømbegrænsning ikke.
Der er en ikke helt kendt amatørbrug af en termistor til at beskytte glødelamper. Diagrammet nedenfor viser muligheden for at begrænse strømstrømmen, når sådanne lamper tændes.
Hvis en termistor bruges til at måle temperatur, kaldes denne driftsform indirekte opvarmning, dvs. Det opvarmes af en ekstern varmekilde.
Jeg undre: termistorer har ikke en polaritet, så de kan bruges både i jævnstrøm og vekslingskredsløb uden frygt for polaritet.
Mærkning
Termistorer kan markeres både på alfabetisk vis og indeholde farvemærkning i form af cirkler, ringe eller striber. På samme tid er der mange måder at bogstavmærke på - det afhænger af producenten og typen af det specifikke element. En af mulighederne:
I praksis, hvis det bruges til at begrænse indgangsstrømmen, er det mest almindelige disketermistorer, der er markeret som følger:
5D-20
Hvor det første ciffer indikerer modstand ved 25 grader Celsius - 5 ohm og “20” - diameteren, jo større den er - jo mere magt kan den spredes. Du kan se et eksempel på dette i figuren herunder:
For at dechifrere farvemærkningen kan du bruge tabellen herunder.
På grund af overflod af markeringsindstillinger kan du lave en fejl i afkodningen, og derfor er det bedre at afkode teknisk dokumentation for en bestemt komponent på producentens websted for dekodningsnøjagtighed.
PTC
Grundlæggende oplysninger
Posistorerne har som sagt en positiv TCS, dvs. deres modstand øges med opvarmning. De fremstilles på basis af bariumtitanat (BaTiO3) Posistor har en sådan graf over temperatur og modstand:
Derudover skal du være opmærksom på dets nuværende spændingskarakteristik:
Betjeningstilstand afhænger af valget af posistorens driftspunkt på I-V-karakteristikken, for eksempel:
- En lineær sektion bruges til at måle temperatur;
- Nedstrømsafsnittet bruges i startrelæer, tidsrelæ, måling af effekten af elektromagnetisk stråling på mikrobølgeovn, brandalarm og andre ting.
Videoen nedenfor beskriver, hvad posistorer er:
Hvor relevant
Omfanget af posistorer er stort nok. De bruges hovedsageligt i beskyttelsesordninger for udstyr og enheder mod overophedning eller overbelastning, sjældnere til temperaturmåling og også som et selvstabiliserende varmeelement. Kort eksempler på brug:
- Motorbeskyttelse. Installeret i den forreste del af hver motorvikling (til en-trins trefas 3, for to-hastighed 6 osv.) Forhindrer PTC-termistoren, at viklingen brænder ud i tilfælde af fastklemning af rotoren eller i tilfælde af svigt i det tvungne kølesystem. Hvordan fungerer dette kredsløb? Posistor bruges som en sensor, der er tilsluttet en styreenhed med aktiveringsrelæer, startere og kontaktorer. I nødsituationer stiger dens modstand, og dette signal overføres til det styrende organ, motoren slukkes.
- Beskyt transformatorviklingerne mod overophedning og (eller) overbelastning, derefter installeres modstanden i serie med den primære vikling.
- System til afmagnetisering af kineskoper til CRT-fjernsyn og skærme. For øvrig mislykkes denne del ofte, og du er nødt til at behandle denne sag under reparationen, mens sikringen er karakteristisk.
- Varmeelement i limpistoler. I biler til opvarmning af indsugningskanalen, for eksempel, viser billedet herunder varmekanalen XX for Pierburg-karburatoren.
Termistorer er en gruppe af enheder, der kan konvertere temperatur til et elektrisk signal, der aflæses ved at måle spændingsfaldet eller strømmen i kredsløbet, hvor det er installeret. Eller de kan selv være et regulerende organ, hvis dets parametre tillader det. Enhedens enkelhed og tilgængelighed gør det muligt at bruge dem i vid udstrækning både til professionel design af enheder og til amatørradio.
Endelig anbefaler vi at se en video, som det beskrives detaljeret, hvad en termistor er, hvordan den fungerer, og hvor den bruges:
Du ved bestemt ikke:
Indlæser ...
