เทอร์มิสเตอร์คืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร?

อุปกรณ์และประเภท

เทอร์มิสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมัน ความต้านทานอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงเมื่อได้รับความร้อนทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบ เทอร์มิสเตอร์มีสองประเภท:

• NTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ) - มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบของความต้านทาน (TCS) บ่อยครั้งที่พวกเขาเรียกว่า "เทอร์มิสเตอร์"
• PTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงบวก) - บวก TKS พวกเขาจะเรียกว่า "Posistor"

สำคัญ! ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้าคือการพึ่งพาของความต้านทานต่ออุณหภูมิ อธิบายถึงจำนวนโอห์มหรือเปอร์เซ็นต์ของค่าเล็กน้อยที่เปลี่ยนแปลงความต้านทานขององค์ประกอบเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส ตัวอย่างเช่นสามัญ ตัวต้านทาน บวก TKS (เมื่อถูกความร้อนความต้านทานของตัวนำจะเพิ่มขึ้น)

เทอร์มิสเตอร์คืออุณหภูมิต่ำ (สูงสุด 170K), อุณหภูมิปานกลาง (170-510K) และอุณหภูมิสูง (900-1300K) ร่างกายขององค์ประกอบอาจทำจากพลาสติกแก้วโลหะหรือเซรามิก

การกำหนดกราฟิกแบบมีเงื่อนไขของเทอร์มิสเตอร์ในแผนภาพคล้ายกับตัวต้านทานธรรมดาและความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือพวกมันถูกขีดด้วยแถบและตัวอักษร t ถูกระบุถัดจากมัน

โดยวิธีการใด ๆ ตัวต้านทานจะถูกระบุในลักษณะนี้ความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมและชนิดของปริมาณการกระทำจะถูกระบุด้วยตัวอักษร t คืออุณหภูมิ

คุณสมบัติที่สำคัญ:

• ความต้านทานเล็กน้อยที่ 25 องศาเซลเซียส
• การกระจายกระแสหรือกำลังไฟสูงสุด
• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน
• TKS

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: thermistor ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1930 โดยนักวิทยาศาสตร์ Samuel Ruben

เรามาดูกันว่ามันทำงานอย่างไรและแต่ละอันมีไว้เพื่ออะไร

กทช

ข้อมูลพื้นฐาน

ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC จะลดลงเมื่อถูกความร้อน TCS ของพวกมันจะเป็นลบ อุณหภูมิขึ้นอยู่กับความต้านทานจะแสดงในกราฟด้านล่าง

ที่นี่คุณสามารถมั่นใจได้ว่าเมื่อความร้อนความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC จะลดลง

เทอร์มิสเตอร์ชนิดนี้ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ หลักการของการกระทำคือเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเข้มข้นของประจุจะเพิ่มขึ้นอิเล็กตรอนจะผ่านเข้าไปในแถบการนำไฟฟ้า นอกจากเซมิคอนดักเตอร์แล้วยังมีการใช้ออกไซด์โลหะทรานซิชัน

ให้ความสนใจกับพารามิเตอร์เช่นค่าสัมประสิทธิ์เบต้ามันถูกนำมาพิจารณาเมื่อใช้เทอร์มิสเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิเฉลี่ยกราฟความต้านทานกับอุณหภูมิและทำการคำนวณโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ สมการเบต้าสำหรับการประมาณโค้งของการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ที่คุณเห็นด้านล่าง

น่าแปลกใจฉัน: ในกรณีส่วนใหญ่เทอร์มิสเตอร์ถูกใช้ในช่วงอุณหภูมิ 25-200 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงสามารถใช้สำหรับการวัดในช่วงเหล่านี้ในขณะที่เทอร์โมคับเปิลทำงานที่ 600 องศาเซลเซียส

จะใช้ที่ไหน

เทอร์มิสเตอร์ TCS เชิงลบมักใช้เพื่อ จำกัด กระแสเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า, รีเลย์เริ่มต้น, เพื่อป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมจากความร้อนสูงเกินไปและในอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อลดกระแสการชาร์จของตัวกรองอินพุต (capacitive)

แผนภาพด้านบนแสดงตัวอย่างของการใช้เทอร์มิสเตอร์ในแหล่งจ่ายไฟ แอปพลิเคชันนี้เรียกว่าการให้ความร้อนโดยตรง (เมื่อองค์ประกอบร้อนขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่าน) บนบอร์ดจ่ายไฟตัวต้านทาน NTC มีดังนี้

ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นว่าเทอร์มิสเตอร์ NTC มีลักษณะเป็นอย่างไร มันสามารถแตกต่างกันในขนาดรูปร่างและน้อยกว่าสีที่พบมากที่สุดคือสีเขียวสีน้ำเงินและสีดำ

ข้อ จำกัด ของกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยความช่วยเหลือของเทอร์มิสเตอร์ NTC เป็นที่แพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือนเนื่องจากความสะดวกในการใช้งาน เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์มันสามารถกินกระแสไฟฟ้าได้หลายครั้งและสูงกว่าการบริโภคเล็กน้อยเป็นสิบเท่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าสตาร์ทเครื่องยนต์ไม่ได้ใช้งาน แต่อยู่ภายใต้ภาระ

หลักการดำเนินงานของโครงการดังกล่าว:

เมื่อเทอร์มิสเตอร์เย็นความต้านทานของมันสูงเราจะเปิดมอเตอร์และกระแสในวงจรจะถูก จำกัด โดยความต้านทานที่ใช้งานของเทอร์มิสเตอร์ องค์ประกอบนี้ค่อยๆร้อนขึ้นและความต้านทานลดลงและเครื่องยนต์เข้าสู่โหมดการทำงาน เลือกเทอร์มิสเตอร์เพื่อที่ว่าในสภาวะร้อนความต้านทานจะใกล้เคียงกับศูนย์ ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นเทอร์มิสเตอร์ที่ถูกไฟไหม้บนเครื่องบดเนื้อของ Zelmer ซึ่งใช้วิธีการแก้ปัญหาดังกล่าว

ข้อเสียของการออกแบบนี้คือเมื่อรีสตาร์ทเมื่อเทอร์มิสเตอร์ยังไม่เย็นลงข้อ จำกัด ปัจจุบันจะไม่เกิดขึ้น

มีเทอร์มิสเตอร์ชนิดมือสมัครเล่นที่ไม่ค่อยคุ้นเคยเพื่อป้องกันหลอดไส้ แผนภาพด้านล่างแสดงตัวเลือกในการ จำกัด กระแสไฟกระชากเมื่อเปิดหลอดดังกล่าว

หากใช้เทอร์มิสเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิโหมดการทำงานนี้จะเรียกว่าการให้ความร้อนทางอ้อมเช่น มันถูกทำให้ร้อนโดยแหล่งความร้อนภายนอก

น่าแปลกใจฉัน: เทอร์มิสเตอร์ไม่มีขั้วดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้ทั้งในวงจร DC และ AC โดยไม่ต้องกลัวว่าจะกลับขั้ว

เครื่องหมาย

เทอร์มิสเตอร์สามารถทำเครื่องหมายได้ทั้งในแบบตัวอักษรและมีการทำเครื่องหมายสีในรูปแบบของวงกลมแหวนหรือแถบ ในเวลาเดียวกันมีการทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรหลายวิธี - ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและประเภทขององค์ประกอบเฉพาะ ทางเลือกหนึ่ง:

ในทางปฏิบัติหากมีการใช้เพื่อ จำกัด กระแสการไหลเข้าที่พบบ่อยที่สุดคือเทอร์มิสเตอร์ดิสก์ซึ่งมีการทำเครื่องหมายดังนี้:

5D-20

โดยที่ตัวเลขตัวแรกแสดงถึงความต้านทานที่ 25 องศาเซลเซียส - 5 โอห์มและ“ 20” - เส้นผ่านศูนย์กลางยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าไรก็ยิ่งมีอำนาจมากขึ้นเท่านั้น คุณเห็นตัวอย่างของสิ่งนี้ในรูปด้านล่าง:

หากต้องการถอดรหัสเครื่องหมายสีคุณสามารถใช้ตารางด้านล่าง

เนื่องจากตัวเลือกการทำเครื่องหมายมีมากมายคุณสามารถทำผิดพลาดในการถอดรหัสดังนั้นเพื่อความแม่นยำในการถอดรหัสมันจะดีกว่าที่จะมองหาเอกสารทางเทคนิคสำหรับส่วนประกอบเฉพาะบนเว็บไซต์ของผู้ผลิต

PTC

ข้อมูลพื้นฐาน

โพสิสเทอร์สอย่างที่ได้กล่าวมามี TCS เป็นบวกนั่นคือความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามการให้ความร้อน พวกเขาทำบนพื้นฐานของแบเรียมติตาเนต (BaTiO)₃) posistor มีกราฟของอุณหภูมิและความต้านทานดังนี้

นอกจากนี้คุณต้องใส่ใจกับคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบัน:

โหมดการทำงานขึ้นอยู่กับการเลือกจุดทำงานของ posistor ในคุณสมบัติ I-V เช่น:

• ส่วนเชิงเส้นใช้สำหรับวัดอุณหภูมิ
• ส่วนดาวน์สตรีมจะใช้ในรีเลย์เริ่มต้น ถ่ายทอดเวลาการวัดพลังของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนไมโครเวฟสัญญาณเตือนไฟไหม้และสิ่งอื่น ๆ

วิดีโอด้านล่างอธิบายว่าโพสิสเตอร์คืออะไร:

ในกรณีที่เกี่ยวข้อง

ขอบเขตของตัวต้านทานนั้นกว้างพอ ส่วนใหญ่จะใช้ในรูปแบบการป้องกันสำหรับอุปกรณ์และอุปกรณ์จากความร้อนสูงเกินไปหรือ เกินพิกัดน้อยกว่าสำหรับการวัดอุณหภูมิและยังเป็นองค์ประกอบความร้อนที่ทำให้เสถียร รายการตัวอย่างการใช้งานสั้น ๆ :

1. ป้องกันมอเตอร์ ติดตั้งที่ส่วนหน้าของขดลวดมอเตอร์แต่ละอัน (สำหรับความเร็วเดียวสามเฟส 3 สำหรับสองความเร็ว 6 ฯลฯ ) เทอร์มิสเตอร์ PTC ป้องกันไม่ให้คดเคี้ยวจากการเผาไหม้ในกรณีที่ติดขัดของโรเตอร์หรือในกรณีที่ระบบทำความเย็นบังคับไม่ทำงาน วงจรนี้ทำงานอย่างไร posistor ใช้เป็นเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุมที่มีรีเลย์, สตาร์ตเตอร์และคอนแทคเตอร์ ในกรณีฉุกเฉินความต้านทานจะเพิ่มขึ้นและสัญญาณนี้จะถูกส่งไปยังตัวควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์จะดับลง
2. ป้องกันขดลวดหม้อแปลงจากความร้อนสูงเกินไปและ (หรือ) เกินพิกัดจากนั้นตัวต้านทานจะถูกติดตั้งเป็นชุดพร้อมกับขดลวดปฐมภูมิ
3. ระบบสำหรับ demagnetization ของ kinescopes สำหรับโทรทัศน์และจอภาพ CRT โดยวิธีการส่วนนี้มักจะล้มเหลวและคุณต้องจัดการกับกรณีนี้ในระหว่างการซ่อมแซมในขณะที่ความล้มเหลวของฟิวส์เป็นลักษณะ
4. องค์ประกอบความร้อนในปืนกาว ในรถยนต์เพื่อให้ความร้อนกับทางเข้าตัวอย่างเช่นภาพด้านล่างแสดงช่องฮีตเตอร์ XX ของคาร์บูเรเตอร์ Pierburg

เทอร์มิสเตอร์เป็นกลุ่มของอุปกรณ์ที่สามารถแปลงอุณหภูมิเป็นสัญญาณไฟฟ้าซึ่งอ่านได้โดยการวัดแรงดันไฟฟ้าตกหรือกระแสในวงจรที่ติดตั้ง หรือพวกเขาเองอาจเป็นองค์กรกำกับดูแลหากพารามิเตอร์อนุญาต ความเรียบง่ายและการเข้าถึงของอุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางทั้งในการออกแบบอุปกรณ์ระดับมืออาชีพและสำหรับฝึกวิทยุสมัครเล่น

ในที่สุดเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีการอธิบายโดยละเอียดว่าเทอร์มิสเตอร์คืออะไรทำงานอย่างไรและใช้งานที่ไหน:

แน่นอนคุณไม่ทราบ:

• การคำนวณตัวต้านทานแบบออนไลน์สำหรับ LED
• ความต้านทานของตัวนำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างไร
• วิธีทำเครื่องควบคุมอุณหภูมิด้วยตัวเอง