Шта су термистори и чему служе?

Уређај и врсте

Термистор је полуводички уређај чији отпор зависи од његове температуре. У зависности од врсте елемента, отпор може порасти или пасти када се загрева. Постоје две врсте термистора:

• НТЦ (негативни температурни коефицијент) - са негативним температурним коефицијентом отпора (ТЦС). Често их називају „Термистори“.
• ПТЦ (позитивни температурни коефицијент) - са позитивним ТКС-ом. Називају их и "позисторима".

Важно! Температурни коефицијент електричног отпора је зависност отпора од температуре. Описује колико Охм или проценат номиналне вредности мења отпор елемента повећањем његове температуре за 1 степен Целзијуса. На пример, обичан отпорници позитивни ТКС (када се загреју, отпор проводника се повећава).

Термистори су нискотемпературни (до 170К), средњи (170-510К) и високотемпературни (900-1300К). Тело елемента може бити израђено од пластике, стакла, метала или керамике.

Условно графичко означавање термистора на дијаграму подсећа на обичне отпорнике, а једина разлика је у томе што су прецртани траком, а поред ње означено је слово т.

Успут, на овај начин су означени било какви отпорници, чији отпор се мења под утицајем околине, а врста делујућих величина је означена словом, т је температура.

Кључне карактеристике:

• Номинални отпор на 25 степени Целзијуса.
• Максимално расипање струје или снаге.
• Опсег радних температура.
• Ткс.

Занимљива чињеница: Термистор је изумио 1930. године научник Самуел Рубен.

Погледајмо поближе како то функционише и чему служи свака од њих.

НТЦ

Основне информације

Отпор НТЦ термистора смањује се када се загреју, њихов ТЦС је негативан. Температурна зависност отпора приказана је на доњем графикону.

Овде можете бити сигурни да ће се при загревању отпор НТЦ термистора смањити.

Такви термистори су направљени од полуводича. Принцип деловања је да са порастом температуре концентрација носача наелектрисања расте, електрони прелазе у проводни опсег. Поред полуводича, користе се и оксиди прелазних метала.

Обратите пажњу на такав параметар као што је бета коефицијент.Узима се у обзир када се користи термистор за мерење температуре, за просековање графикона отпора у односу на температуру и за обављање израчуна помоћу микроконтролера. Бета једначина за апроксимацију криве промене отпорности термистора коју видите доле.

Занимљиво: у већини случајева се користе термистори у температурном опсегу од 25-200 степени Целзијусових. Сходно томе, могу се користити за мерења у овим распонима, док термоелементи делују на 600 степени Целзијуса.

Где се користи

Негативни ТЦС термистори се често користе за ограничавање почетне струје електромотора, стартних релеја, за заштиту литијумских батерија од прегревања и за напајање како би се смањила струја пуњења улазног филтра (капацитивна).

На горњем дијаграму приказан је пример коришћења термистора у напајању. Ова апликација се назива директно загревање (када се сам елемент загрева када струја тече кроз њега). На плочи за напајање НТЦ отпорник је како слиједи.

На слици испод видите како изгледа НТЦ термистор. Може се разликовати по величини, облику, а ређе и по боји, а најчешће су зелена, плава и црна.

Ограничење почетне струје електромотора уз помоћ НТЦ термистора широко је распрострањено у кућанским апаратима због лакоће примене. Познато је да приликом покретања мотора може потрошити струју много пута и десетине пута већу од своје називне потрошње, посебно ако се мотор покреће не у празном ходу, већ под оптерећењем.

Принцип рада такве шеме:

Кад је термистор хладан, отпор му је висок, укључујемо мотор, а струја у кругу је ограничена активним отпором термистора. Постепено, овај елемент се загрева и његов отпор опада, а мотор улази у режим рада. Термистор је изабран тако да је у врућем стању отпор близу нуле. На фотографији испод видите изгорели термистор на плочи брусилице за месо Зелмер, где се користи такво решење.

Недостатак овог дизајна је што при поновном покретању, када се термистор још није охладио, не долази до ограничења струје.

Постоји не баш позната аматерска употреба термистора за заштиту лампи са жарном нити. На доњем дијаграму приказана је могућност ограничавања напона струје када су такве лампе укључене.

Ако се користи термистор за мерење температуре, овај начин рада назива се индиректно загревање, тј. Греје се спољним извором топлоте.

Занимљиво: термистори немају поларитет, па се могу користити и у једносмерним и наизменичним круговима без страха од преокрета поларитета.

Означавање

Термистори се могу обележавати абецедно и садржавати ознаке у боји у облику кругова, прстенова или пруга. У исто време, постоји много начина обележавања слова - зависи од произвођача и врсте одређеног елемента. Једна опција:

У пракси, ако се користи за ограничавање пролазне струје, најчешћи су дисковни термистори, који су обележени на следећи начин:

5Д-20

Тамо где прва цифра означава отпор при 25 степени Целзијуса - 5 Охма, а „20“ - пречник, што је већи - то је већа снага коју може да расипа. Пример тога видите на слици испод:

Да бисте дешифровали ознаку боје, можете користити табелу испод.

Због обиља могућности обележавања, можете погрешити у декодирању, па је за тачност дешифрирања боље потражити техничку документацију за одређену компоненту на веб локацији произвођача.

ПТЦ

Основне информације

Позистори, као што је речено, имају позитиван ТЦС, односно повећава се њихов отпор загријавањем. Направљени су на бази баријевог титаната (БаТиО₃) Позистор има такав графикон температуре и отпорности:

Поред тога, морате обратити пажњу на карактеристике струје напона:

Начин рада зависи од избора радне тачке позиционара на И-В карактеристикама, на пример:

• Линеарни пресек се користи за мерење температуре;
• Следећи део се користи у стартним релејима, временски релеј, мерење снаге електромагнетног зрачења на микроталасној, противпожарној аларми и другим стварима.

Видео испод описује који су посистори:

Ако је применљиво

Обим позиста је довољно широк. Користе се углавном у шеми заштите опреме и уређаја од прегревања или преоптерећење, ређе за мерење температуре, а такође као самостабиљући грејни елемент. Укратко наведите примере употребе:

1. Заштита мотора. Инсталиран у предњем делу сваког намотаја мотора (за једноступањски трофазни 3, за двостепени 6, итд.), ПТЦ термистор спречава изгарање намотаја у случају заглављења ротора или у случају квара система принудног хлађења. Како ово коло функционише? Позистор се користи као сензор спојен на управљачки уређај с актуелним релејима, стартерима и контактима. У случају нужде, његов отпор расте и овај сигнал се преноси управљачком телу, мотор се искључује.
2. Заштитите намотаја трансформатора од прегријавања и (или) преоптерећења, а затим је посистор инсталиран серијски са примарним намотом.
3. Систем за демагнетизацију кинезопа за ЦРТ телевизоре и мониторе. Узгред, овај део често не успе и морате се бавити овим случајем током поправке, док је испадање осигурача карактеристично.
4. Грејни елемент у пиштољу за лепљење. На пример, у аутомобилима за грејање усисног тракта, на слици испод се види канал грејача КСКС карбуратора Пиербург.

Термистори су група уређаја која температуру може претворити у електрични сигнал, а очитава се мерењем пада напона или струје у кругу где је инсталиран. Или они сами могу бити регулаторно тело, ако његови параметри то омогућавају. Једноставност и приступачност ових уређаја омогућава им широку употребу како у професионалном дизајну уређаја тако и у аматерској радио пракси.

На крају, препоручујемо вам да погледате видео у којем је детаљно шта је термистор, како ради и где се користи:

Сигурно не знате:

• Онлине израчунавање отпорника за ЛЕД
• Како отпор проводника зависи од температуре
• Како сами направити регулатор температуре