Hva er termistorer og hva er de for?

Enhet og typer

En termistor er en halvlederenhet hvis motstand avhenger av dens temperatur. Avhengig av type element, kan motstanden stige eller falle når den varmes opp. Det er to typer termistorer:

• NTC (Negativ temperaturkoeffisient) - med en negativ temperaturmotstandskoeffisient (TCS). Ofte kalles de "termistorer."
• PTC (Positive Temperature Coefficient) - med positive TKS. De kalles også "Posistorer."

Viktig! Temperaturskoeffisienten for elektrisk motstand er avhengigheten av motstanden av temperaturen. Beskriver hvor mye Ohm eller prosent av den nominelle verdien som endrer elementets motstand med en økning i temperaturen med 1 grad Celsius. For eksempel vanlig motstander positive TKS (ved oppvarming øker lederens motstand).

Termistorer er lavtemperatur (opp til 170K), middels temperatur (170-510K) og høy temperatur (900-1300K). Elementet på kroppen kan være laget av plast, glass, metall eller keramikk.

Den betingede grafiske betegnelsen på termistorer i diagrammet ligner vanlige motstander, og den eneste forskjellen er at de blir krysset ut av en stripe og bokstaven t er indikert ved siden av.

Forresten, alle motstander er indikert på denne måten, hvis motstand endres under påvirkning av miljøet, og typen virkende mengder er angitt med bokstaven, t er temperaturen.

Hovedtrekk:

• Nominell motstand ved 25 grader Celsius.
• Maksimal strøm eller spredning av strøm.
• Området for driftstemperaturer.
• Tks.

Interessant fakta: Termistoren ble oppfunnet i 1930 av forskeren Samuel Ruben.

La oss se nærmere på hvordan det fungerer og hva hver enkelt av dem er for.

NTC

Grunnleggende informasjon

Motstanden til NTC-termistorer synker ved oppvarming, deres TCS er negativ. Temperaturavhengigheten til motstanden er vist i grafen nedenfor.

Her kan du sørge for at når oppvarmingen reduseres motstanden til NTC-termistoren.

Slike termistorer er laget av halvledere. Prinsippet for drift er at med økende temperatur øker konsentrasjonen av ladningsbærere, passerer elektronene inn i ledningsbåndet. I tillegg til halvledere brukes overgangsmetalloksider.

Vær oppmerksom på en slik parameter som en betakoeffisient.Det tas i betraktning når du bruker en termistor for å måle temperatur, for å gjennomsnittlig motstandsgrafen kontra temperaturen og utføre beregninger ved bruk av mikrokontrollere. Beta-ligningen for tilnærming av kurven for motstandsendringen til termistoren du ser nedenfor.

Interessant: i de fleste tilfeller brukes termistorer i temperaturområdet 25-200 grader. Følgelig kan de brukes til målinger i disse områdene, mens termoelementer fungerer ved 600 grader Celsius.

Hvor brukes

Negative TCS-termistorer brukes ofte for å begrense startstrømmene til elektriske motorer, startreléer, for å beskytte litiumbatterier mot overoppheting og i strømforsyninger for å redusere ladestrømmene til inngangsfilteret (kapasitivt).

Diagrammet over viser et eksempel på bruk av en termistor i en strømforsyning. Denne applikasjonen kalles direkte oppvarming (når selve elementet varmes opp når strøm strømmer gjennom det). På strømforsyningskortet er NTC-motstanden som følger.

På figuren under ser du hvordan NTC-termistoren ser ut. Det kan variere i størrelse, form og sjeldnere i farger, de vanligste er grønn, blå og svart.

Begrensningen av startstrømmen til elektriske motorer ved hjelp av en NTC-termistor er utbredt i husholdningsapparater på grunn av enkel implementering. Det er kjent at når motoren startes, kan den forbruke strøm mange ganger og titalls ganger høyere enn dets nominelle forbruk, spesielt hvis motoren ikke startes under tomgang, men under belastning.

Prinsippet for drift av en slik ordning:

Når termistoren er kald, er motstanden høy, vi slår på motoren og strømmen i kretsen er begrenset av den aktive motstanden til termistoren. Etter hvert varmer dette elementet opp og motstanden synker, og motoren går i driftsmodus. Termistoren er valgt slik at i varm tilstand er motstanden nær null. På bildet nedenfor ser du en utbrent termistor på tavlen til Zelmer kjøttkvern, der en slik løsning brukes.

Ulempen med denne konstruksjonen er at strømstoppbegrensning ikke forekommer ved omstart, når termistoren ikke har blitt avkjølt ennå.

Det er en ikke helt kjent amatørbruk av en termistor for å beskytte glødelamper. Diagrammet nedenfor viser muligheten til å begrense strømstøt når slike lamper er slått på.

Hvis en termistor brukes til å måle temperatur, kalles denne driftsformen indirekte oppvarming, dvs. Det varmes opp av en ekstern varmekilde.

Interessant: termistorer har ikke en polaritet, så de kan brukes både i likestrøms- og vekselstrømskretser uten frykt for reversering av polaritet.

merking

Termistorer kan merkes både på alfabetisk vis og inneholder fargemerking i form av sirkler, ringer eller striper. Samtidig er det mange måter å merke bokstaver på - det avhenger av produsenten og typen spesifikt element. Ett av alternativene:

I praksis, hvis den brukes til å begrense innbruddsstrømmen, er de vanligste disketermistorer, som er merket som følger:

5D-20

Der det første sifferet indikerer motstand ved 25 grader Celsius - 5 Ohm, og “20” - diameteren, jo større den er - jo mer kraft kan den spre seg. Du ser et eksempel på dette i figuren nedenfor:

For å dechiffrere fargemarkeringen kan du bruke tabellen nedenfor.

På grunn av overflod av merkealternativer, kan du gjøre en feil i avkodingen. Derfor er det bedre å se etter teknisk dokumentasjon for en bestemt komponent på produsentens nettsted for dekodingsnøyaktighet.

PTC

Grunnleggende informasjon

Posistorene har som sagt en positiv TCS, det vil si deres motstand øker med oppvarming. De er laget på basis av bariumtitanat (BaTiO₃). Posistoren har en slik graf over temperatur og motstand:

I tillegg må du ta hensyn til dets strømspenningskarakteristikk:

Driftsmodusen avhenger av valget av operasjonspunkt for posistor på I-V-karakteristikken, for eksempel:

• En lineær seksjon brukes til å måle temperatur;
• Nedstrømsseksjonen brukes i startreléer, tidsrelé, måling av kraften til elektromagnetisk stråling på mikrobølgeovn, brannalarm og annet.

Videoen nedenfor beskriver hva posistorer er:

Der det er aktuelt

Omfanget av posistorer er stort nok. De brukes hovedsakelig i beskyttelsesordninger for utstyr og enheter mot overoppheting eller overbelastning, sjeldnere for temperaturmåling, og også som et selvstabiliserende varmeelement. Liste over eksempler på bruk:

1. Motorbeskyttelse. PTC-termistoren, som er installert i den fremre delen av hver vikling av motoren (for en-trinns trefase 3, for to-trinns 6 osv.), Forhindrer viklingen fra å brenne ut i tilfelle fastklemming av rotoren eller i tilfelle svikt i tvungen kjølesystem. Hvordan fungerer denne kretsen? Posistoren brukes som en sensor koblet til en kontrollenhet med aktiveringsreléer, startere og kontaktorer. I nødstilfeller øker motstanden og dette signalet overføres til styringsorganet, slås motoren av.
2. Beskytt transformatorviklingene mot overoppheting og (eller) overbelastning, så blir motstanden installert i serie med primærviklingen.
3. System for avmagnetisering av kineskoper for CRT-TV-er og skjermer. Forresten, denne delen mislykkes ofte, og du må håndtere denne saken under reparasjonen, mens sikringen er karakteristisk.
4. Varmeelement i limpistoler. I biler for oppvarming av inntakskanalen, for eksempel, viser bildet nedenfor varmekanalen XX til Pierburg-forgasseren.

Termistorer er en gruppe enheter som kan konvertere temperatur til et elektrisk signal, som leses ved å måle spenningsfallet eller strømmen i kretsen der den er installert. Eller de kan selv være et regulerende organ, hvis parametrene tillater det. Enkelheten og tilgjengeligheten til disse enhetene gjør at de kan brukes mye både for profesjonell design av enheter og for amatørradio.

Til slutt anbefaler vi å se en video som beskriver hva en termistor er, hvordan den fungerer og hvor den brukes:

Du vet absolutt ikke:

• Online beregning av motstand for LED
• Hvordan avhenger motstanden til en leder av temperaturen
• Hvordan lage en temperaturkontroller selv