Kas ir termistori un kam tie paredzēti?

Ierīce un veidi

Termistors ir pusvadītāju ierīce, kuras pretestība ir atkarīga no tā temperatūras. Atkarībā no elementa veida, pretestība var paaugstināties vai samazināties, sildot. Ir divu veidu termistori:

• NTC (negatīvs temperatūras koeficients) - ar negatīvu temperatūras pretestības koeficientu (TCS). Bieži vien tos sauc par "termistoriem".
• PTC (pozitīvas temperatūras koeficients) - ar pozitīvu TKS. Tos sauc arī par "postītājiem".

Svarīgi! Elektriskās pretestības temperatūras koeficients ir pretestības atkarība no temperatūras. Apraksta, cik omi vai procenti no nominālās vērtības maina elementa pretestību, paaugstinoties tā temperatūrai par 1 grādu pēc Celsija. Piemēram, parasts rezistori pozitīvs TKS (karsējot, palielinās vadītāju pretestība).

Termistori ir zemas temperatūras (līdz 170K), vidējas temperatūras (170–510K) un augstas temperatūras (900–1300K). Elementa korpuss var būt izgatavots no plastmasas, stikla, metāla vai keramikas.

Termistoru nosacītais grafiskais apzīmējums diagrammā atgādina parastos rezistorus, un vienīgā atšķirība ir tā, ka tos izsvītro ar sloksni un blakus ir norādīts burts t.

Starp citu, šādā veidā tiek norādīti visi rezistori, kuru pretestība mainās apkārtējās vides ietekmē, un darbojošos lielumu veidu norāda burts, t ir temperatūra.

Galvenās īpašības:

• Nominālā pretestība 25 grādos pēc Celsija.
• Maksimālā strāvas vai jaudas izkliede.
• Darba temperatūras diapazons.
• Tks.

Interesants fakts: Termistoru 1930. gadā izgudroja zinātnieks Samuels Rubens.

Sīkāk apskatīsim, kā tas darbojas un kādam nolūkam katrs no tiem ir paredzēts.

NTC

Pamatinformācija

NTC termistoru pretestība samazinās sildot, to TCS ir negatīvs. Pretestības atkarība no temperatūras parādīta zemāk redzamajā grafikā.

Šeit jūs varat pārliecināties, ka sildot, NTC termistora pretestība samazinās.

Šādi termistori ir izgatavoti no pusvadītājiem. Darbības princips ir tāds, ka, paaugstinoties temperatūrai, palielinās lādiņu nesēju koncentrācija, elektroni nonāk vadītspējas joslā. Papildus pusvadītājiem tiek izmantoti pārejas metālu oksīdi.

Pievērsiet uzmanību šādam parametram kā beta koeficients.Tas tiek ņemts vērā, izmantojot termistoru, lai izmērītu temperatūru, vidējo pretestības grafiku pret temperatūru un veiktu aprēķinus, izmantojot mikrokontrolleri. Beta vienādojums, lai tuvinātu zemāk redzamo termistora pretestības izmaiņu līkni.

Interesanti: vairumā gadījumu termistori tiek izmantoti temperatūras diapazonā no 25-200 grādiem pēc Celsija. Attiecīgi tos var izmantot mērījumiem šajos diapazonos, savukārt termopāri darbojas 600 grādos pēc Celsija.

Kur tiek izmantots

Negatīvos TCS termistorus bieži izmanto, lai ierobežotu elektromotoru, starta releju starta strāvas, lai aizsargātu litija baterijas no pārkaršanas un barošanas avotos, lai samazinātu ieejas filtra (kapacitīvo) uzlādes strāvas.

Iepriekš redzamajā diagrammā parādīts termistoru izmantošanas piemērs barošanas avotā. Šo lietojumprogrammu sauc par tiešu sildīšanu (kad elements pats uzsilst, kad caur to plūst strāva). Uz barošanas avota NTC rezistors ir šāds.

Zemāk redzamajā attēlā redzat, kā izskatās NTC termistors. Tas var atšķirties pēc lieluma, formas un retāk pēc krāsas, visbiežāk tie ir zaļš, zils un melns.

Elektromotoru starta strāvas ierobežošana ar NTC termistoru palīdzību ir plaši izplatīta mājsaimniecības ierīcēs, to ieviešanas viegluma dēļ. Ir zināms, ka, iedarbinot motoru, tas daudzkārt un desmitiem reižu var patērēt strāvu virs nominālā patēriņa, it īpaši, ja motoru iedarbina nevis brīvgaitā, bet ar slodzi.

Šādas shēmas darbības princips:

Kad termistors ir auksts, tā pretestība ir augsta, mēs ieslēdzam motoru, un strāvu ķēdē ierobežo termistora aktīvā pretestība. Pakāpeniski šis elements uzkarst un tā pretestība samazinās, un motors nonāk darba režīmā. Termistoru izvēlas tā, lai karstā stāvoklī pretestība būtu tuvu nullei. Zemāk esošajā fotoattēlā jūs redzat izdegušu termistoru uz Zelmer gaļas mašīnā tāfeles, kur tiek izmantots šāds risinājums.

Šīs konstrukcijas trūkums ir tāds, ka, atsākot darbību, kad termistors vēl nav atdzisis, strāvas ierobežojums nenotiek.

Lai aizsargātu kvēlspuldzes, termistoru izmanto ne visai pazīstams amatieris. Zemāk redzamā diagramma parāda iespēju ierobežot strāvas pārspriegumu, kad šādas lampas ir ieslēgtas.

Ja temperatūras mērīšanai tiek izmantots termistors, šo darbības režīmu sauc par netiešu sildīšanu, t.i. To silda ārējs siltuma avots.

Interesanti: termistoriem nav polaritātes, tāpēc tos var izmantot gan līdzstrāvas, gan maiņstrāvas ķēdēs, nebaidoties no polaritātes maiņas.

Marķēšana

Termistorus var marķēt gan alfabētiskā veidā, gan ar krāsu marķējumu apļu, gredzenu vai svītru veidā. Tajā pašā laikā ir daudz burtu marķēšanas veidu - tas ir atkarīgs no ražotāja un konkrētā elementa veida. Viena iespēja:

Praksē, ja to izmanto ieejas strāvas ierobežošanai, visizplatītākie ir disku termistori, kurus apzīmē šādi:

5D-20

Kur pirmais cipars norāda pretestību 25 grādos pēc Celsija - 5 omi, un “20” - diametrs, jo lielāks tas ir - jo vairāk enerģijas tas var izkliedēt. Tālāk redzamajā attēlā ir redzams piemērs:

Lai atšifrētu krāsu marķējumu, varat izmantot zemāk esošo tabulu.

Marķēšanas iespēju pārpilnības dēļ jūs varat kļūdīties dekodēšanā, tāpēc, lai atšifrētu precizitāti, labāk ir meklēt ražotāja vietnē specifiska komponenta tehnisko dokumentāciju.

PTC

Pamatinformācija

Posistoriem, kā tika teikts, ir pozitīva TCS, tas ir, to pretestība palielinās, sildot. Tie ir izgatavoti uz bārija titanāta (BaTiO₃) Posistorim ir šāds temperatūras un pretestības grafiks:

Turklāt jums jāpievērš uzmanība tā strāvas-sprieguma raksturlielumam:

Darbības režīms ir atkarīgs no posistora darbības punkta izvēles I-V raksturlīknei, piemēram:

• Temperatūras mērīšanai izmanto lineāru sekciju;
• Pakārtoto posmu izmanto starta relejos, laika stafete, mērot elektromagnētiskā starojuma jaudu mikroviļņu krāsnī, ugunsgrēka trauksmē un citās lietās.

Zemāk esošajā videoklipā ir aprakstīti posistori:

Attiecīgā gadījumā

Posistoru loks ir pietiekami plašs. Tos galvenokārt izmanto aprīkojuma un ierīču aizsardzības shēmās no pārkaršanas vai pārslodze, retāk temperatūras mērīšanai, kā arī kā pašstabilizējošs sildelements. Īsi uzskaitiet lietošanas piemērus:

1. Motora aizsardzība. Instalēts katra motora tinuma frontālajā daļā (vienfrekvences trīsfāžu 3, divu ātrumu 6 utt.), PTC termistors novērš tinumu izdegšanu, ja rotors iesprūst vai piespiedu dzesēšanas sistēma sabojājas. Kā šī shēma darbojas? Posistoru izmanto kā sensoru, kas savienots ar vadības ierīci ar iedarbināšanas relejiem, starteriem un kontaktoriem. Avārijas gadījumā tā pretestība palielinās, un šis signāls tiek pārsūtīts uz vadības korpusu, motors tiek izslēgts.
2. Aizsargājiet transformatora tinumus no pārkaršanas un (vai) pārslodzes, tad rezistors tiek uzstādīts virknē ar primāro tinumu.
3. CRT televizoru un monitoru kineskopu demagnetizācijas sistēma. Starp citu, šī daļa bieži neizdodas, un remonta laikā jums ir jārisina šī lieta, savukārt drošinātāja kļūme ir raksturīga.
4. Sildelements līmes pistolēs. Piemēram, automašīnās ieplūdes trakta sildīšanai zemāk esošajā fotoattēlā parādīts Pierburgas karburatora XX sildītāja kanāls.

Termistori ir ierīču grupa, kas temperatūru var pārveidot par elektrisku signālu, ko nolasa, izmērot sprieguma kritumu vai strāvu ķēdē, kur tā ir uzstādīta. Vai arī viņi paši var būt pārvaldes iestāde, ja to atļauj tās parametri. Šo ierīču vienkāršība un pieejamība ļauj tās plaši izmantot gan ierīču profesionālai noformēšanai, gan radioamatieru praksei.

Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties videoklipu, kurā ir sīki aprakstīts, kas ir termistors, kā tas darbojas un kur tas tiek izmantots:

Protams, jūs nezināt:

• Tiešsaistes LED rezistora aprēķins
• Kā diriģenta pretestība ir atkarīga no temperatūras
• Kā pats izgatavot temperatūras kontrolieri