Termistorių tipai, būdingos detalės ir darbo principas

Termistoriaus pavadinimas buvo sukurtas kaip „termiškai jautraus rezistoriaus“ trumpoji forma. Visa termistoriaus forma pateikia bendrą ir išsamią veiksmo, kuris yra termistoriaus bruožas, idėją.

Autorius: S. Prakashas

Įvairių tipų prietaisai, kuriuose naudojamas termistorius, apima platų prietaisų, tokių kaip temperatūros jutikliai ir elektroninės grandinės, asortimentą, kur jie kompensuoja temperatūrą.

Nors termistorius naudojamas ne taip dažnai, kaip įprastos formos tranzistoriai, rezistoriai ir kondensatoriai, elektroniniame lauke termistoriai naudojami plačiu mastu.

Termistoriaus grandinės simbolis

Simbolis, kurį termistorius naudoja atpažinti, yra pats grandinės simbolis.

Termistoriaus grandinės simbolis susideda iš pagrindo, kurį sudaro standartinis rezistoriaus stačiakampis kartu su įstriža linija, einančia per pagrindą, ir susideda iš mažo dydžio vertikalios dalies.

Grandinės schemose plačiai naudojamas termistoriaus grandinės simbolis.

Termistoriaus tipai

Termistorius galima suskirstyti į įvairius tipus ir kategorijas, remiantis daugeliu skirtingų būdų.

Šie būdai, pagal kuriuos jie turi būti klasifikuojami, visų pirma grindžiami termistoriaus reakcija į šilumos poveikį.

Kai kurių kondensatorių varža didėja didėjant temperatūrai, tuo tarpu kitų tipų termistoriuose pastebima priešingai, dėl ko sumažėja varža.

Šią idėją galima išplėsti termistoriaus kreive, kurią galima pavaizduoti paprastos formos lygtimi:

Atsparumo ir temperatūros ryšys

ΔR = k x ir ΔT

Pirmiau pateiktą lygtį sudaro:

= Pastebėtas atsparumo pokytis

= Pastebėtas temperatūros pokytis

k = pirmos eilės atsparumo temperatūros koeficientas

Tarp atsparumo ir temperatūros daugeliu atvejų yra nelinijinis ryšys. Tačiau esant įvairiems mažiems atsparumo ir temperatūros pokyčiams, keičiasi ir santykiai, kurie pastebimi ir santykiai tampa linijinio pobūdžio.

„K“ vertė gali būti teigiama arba neigiama, atsižvelgiant į termistoriaus tipą.

NTC termistorius (neigiamo temperatūros koeficiento termistorius): NTC termistoriaus savybė leidžia sumažinti atsparumą padidėjus temperatūrai, todėl NTC termistoriaus „k“ koeficientas yra neigiamas.

PTC termistorius (teigiamas temperatūros koeficiento termistorius): NTC termistoriaus savybė leidžia padidinti atsparumą padidėjus temperatūrai, taigi NTC termistoriaus „k“ koeficientas yra teigiamas.

Kitas termistoriaus diferenciacijos ir skirstymo į kategorijas būdas, išskyrus jų atsparumo kitimo ypatybes, priklauso nuo termistoriaus naudojamos medžiagos tipo. Naudojama medžiaga yra dviejų pagrindinių tipų:

Vienkristaliai puslaidininkiai

Metalo pobūdžio junginiai, tokie kaip oksidai

Termistorius: raida ir istorija

Variacijos, pastebėtos dėl temperatūros pokyčių, pokyčio reiškinys buvo parodytas XIX a. Pradžioje.

Yra daugybė būdų, kuriais termistorius iki šiol buvo naudojamas. Tačiau dauguma šio termistoriaus kenčia nuo trūkumo, kad jie gali parodyti labai mažus pasipriešinimo pokyčius, atitinkančius didelį temperatūros diapazoną.

Puslaidininkių naudojimas paprastai numanomas termistoriuose, kurie leidžia termistoriams parodyti didesnius pasipriešinimo pokyčius, atitinkančius didelį temperatūros diapazoną.

Medžiagos, naudojamos termistoriui gaminti, yra dviejų tipų, įskaitant metalinius junginius, kurie buvo pirmosios medžiagos, atrastos termistoriui gaminti.

1833 m., Matuodamas pasipriešinimo kitimą, atsižvelgiant į sidabro sulfido temperatūrą, Faradėjus atrado neigiamą temperatūros koeficientą. Bet metaliniai oksidai plačiai buvo prieinami tik 1940 m.

Silicio termistoriaus ir kristalinio germanio termistoriaus tyrimas buvo atliktas po Antrojo pasaulinio karo, kol buvo tiriamos puslaidininkių medžiagos.

Nors puslaidininkiai ir metaliniai oksidai yra dviejų tipų termistoriai, jų taikomi temperatūros diapazonai yra skirtingi, todėl jiems nereikia konkuruoti.

Termistoriaus sudėtis ir struktūra

Atsižvelgiant į taikymo sritis, kuriose reikia naudoti termistorių, kartu su temperatūros diapazonu, per kurį termistorius veiks, dydžių, formų ir medžiagos tipo, naudojamo termistoriaus gamybai.

Tuo atveju, kai plokščias paviršius turi būti nuolat kontaktuojamas su termistoriumi, termistoriaus forma šiais atvejais yra plokšti diskai.

Tuo atveju yra temperatūros zondai, kuriems reikia pagaminti termistorių, tada termistoriaus forma yra strypų arba granulių pavidalo. Taigi reikalavimai, kurie yra taikomi toms programoms, kurioms bus naudojamas termistorius, lemia faktinę termistoriaus fizinę formą.

Temperatūros diapazonas, kuriam naudojamas metalinio oksido tipo termistorius, yra 200–700 K.

Šių termistorių gamybai naudojamas komponentas yra smulkių miltelių, kurie yra sukepinti ir suspausti labai aukštoje temperatūroje, versija.

Šiems termistoriams dažniausiai naudojamos medžiagos yra nikelio oksidas, geležies oksidas, mangano oksidas, vario oksidas ir kobalto oksidas.

Temperatūros, kurioms naudojami puslaidininkiniai termistoriai, yra labai žema. Silicio termistoriai naudojami rečiau nei germanio termistoriai, kurie plačiau naudojami temperatūroms, kurios yra žemiau 100 ° absoliutaus nulio, t. Y. 100 K, ribų.

Temperatūra, kuriai galima naudoti silicio termistorių, neviršija 250 K. Jei temperatūra pakyla daugiau nei 250 K, tada silicio termistorius patiria teigiamų temperatūros koeficientų nustatymą. Termistoriaus gamybai naudojamas vienas kristalas, kuriame kristalo legiravimo lygis yra 10 ^ 16 - 10 ^ 17 / cm3.

Termistoriaus taikymai

Termistorius gali būti naudojamas daugeliui skirtingų tipų programų, ir yra daugybė kitų programų, kuriose jie yra.

Patraukliausia termistoriaus savybė, dėl kurios jie populiarūs naudoti grandinėse, yra tai, kad elementai, kuriuos jie pateikia grandinėse, yra labai ekonomiški, nes jie veikia efektyviai ir vis dėlto yra prieinami pigia kaina.

Tai, ar temperatūros koeficientas yra neigiamas, ar teigiamas, lemia programas, kuriose gali būti naudojamas termistorius.

Jei temperatūros koeficientas yra neigiamas, termistorius galima naudoti šioms reikmėms:

Labai žemos temperatūros termometrai: termistoriai naudojami matuoti labai žemos temperatūros temperatūrą labai žemos temperatūros termometruose.

Skaitmeniniai termostatai: šiuolaikiniai skaitmeniniai termostatai termistorius naudoja plačiai ir dažnai.

Akumuliatorių paketų monitoriai: akumuliatorių pakuočių temperatūra per visą jų įkrovimo laiką yra stebima naudojant NTC termistorius.

Kai kurios šiuolaikinėje pramonėje naudojamos baterijos, įskaitant plačiai naudojamas ličio jonų baterijas, yra linkusios per daug įkrauti. Tokiuose akumuliatoriuose jų įkrovimo būseną efektyviai nurodo temperatūra ir taip galima nustatyti laiką, kada reikia baigti įkrovimo ciklą.

Apsaugos nuo įsibėgėjimo įtaisai: maitinimo grandinėse naudojamos NTC termistoriai įtaisų pavidalu, kuris riboja įsijungimo srovę.

NTC termistoriai, veikdami kaip apsaugos nuo įsibėgėjimo įtaisai, apsaugo nuo didelių srovės srautų įjungimo vietoje ir užtikrina pradinį didelio pasipriešinimo lygį.

Po to termistorius pašildomas, taigi jo sukurtas pradinis atsparumo lygis iš esmės sumažėja, tokiu būdu užtikrinant didelę srovės srovę įprastos grandinės veikimo metu.

Šiai programai naudojami termistoriai yra suprojektuoti atitinkamai, todėl jų dydis yra didesnis, palyginti su matavimo tipo termistorais.

Jei temperatūros koeficientas yra teigiamas, termistorius galima naudoti šioms reikmėms:

Srovės ribojimo įtaisai: elektroninėse grandinėse naudojami PTC termistoriai srovės ribotuvų pavidalu.

PTC termistoriai veikia kaip alternatyvus dažniausiai naudojamo saugiklio įtaisas. Nėra jokio nereikalingo ar šalutinio poveikio, kurį sukelia šiluma, susidaranti nedideliais kiekiais, kai prietaisas normaliomis sąlygomis patiria srovės srautą.

Bet jei srovės srautas per įrenginį yra labai didelis, tai gali padidinti pasipriešinimą, nes šiluma gali būti neišsklaidyta aplinkoje, nes prietaisas gali to padaryti.

Dėl to susidaro daugiau šilumos, o tai sukelia teigiamą grįžtamąjį ryšį. Prietaisą apsaugo tokia šiluma ir srovės svyravimai, nes srovės kritimas pastebimas padidėjus varžai.

Termistorius galima naudoti labai įvairiai. Termistoriai gali būti naudojami temperatūros jutimui patikimai, pigiai (ekonomiškai) ir paprastai.

Įvairūs įtaisai, kuriuose galima naudoti termistorius, yra termostatai ir priešgaisrinė signalizacija. Termistoriai gali būti naudojami atskirai, kartu su kitais prietaisais. Pastaruoju atveju termistorius gali būti naudojamas aukštų laipsnių tikslumui užtikrinti, paverčiant jį Wheatstone tilto dalimi.

Taip pat termistoriai naudojami kaip temperatūros kompensavimo įtaisai.

Didelėje rezistorių dalyje padidėja varža, kuri pastebima atitinkamai padidėjus temperatūrai dėl jų teigiamo temperatūros koeficiento.

Tuo atveju, kai yra didelis stabilumo reikalavimas, naudojamas termistorius, turintis neigiamą temperatūros koeficientą. Tai pasiekiama, kai grandinėje yra termistorius, siekiant neutralizuoti komponento poveikį, kurį sukelia jų teigiamas temperatūros koeficientas.