Co jsou termistory a pro co jsou?

Zařízení a typy

Termistor je polovodičové zařízení, jehož odpor závisí na jeho teplotě. V závislosti na typu prvku může odpor při zahřátí vzrůst nebo klesnout. Existují dva typy termistorů:

• NTC (záporný teplotní koeficient) - se záporným teplotním koeficientem odporu (TCS). Často se jim říká termistory.
• PTC (pozitivní teplotní koeficient) - s pozitivním TKS. Nazývají se také „Posistory“.

Důležité! Teplotní koeficient elektrického odporu je závislost odporu na teplotě. Popisuje, o kolik Ohm nebo procento nominální hodnoty mění odpor prvku se zvýšením jeho teploty o 1 stupeň Celsia. Například obyčejné odpory pozitivní TKS (při zahřátí se zvyšuje odpor vodičů).

Termistory jsou nízkoteplotní (do 170 K), střední teploty (170-510K) a vysokoteplotní (900-1300K). Tělo prvku může být vyrobeno z plastu, skla, kovu nebo keramiky.

Podmíněné grafické označení termistorů v diagramu se podobá obyčejným odporům a jediný rozdíl spočívá v tom, že jsou přeškrtnuty proužkem a vedle něj je uvedeno písmeno t.

Mimochodem, tímto způsobem jsou označeny všechny odpory, jejichž odpor se mění pod vlivem prostředí a typ působících veličin je označen písmenem, t je teplota.

Klíčové vlastnosti:

• Jmenovitý odpor při 25 stupních Celsia.
• Maximální rozptyl proudu nebo výkonu.
• Rozsah provozních teplot.
• Tks.

Zajímavá skutečnost: Termistor byl vynalezen v roce 1930 vědcem Samuelem Rubenem.

Podívejme se blíže na to, jak to funguje a na co je každý z nich.

NTC

Základní informace

Odpor termistorů NTC se při zahřívání snižuje, jejich TCS je negativní. Teplotní závislost odporu je uvedena v grafu níže.

Zde se můžete ujistit, že při zahřívání klesá odpor termistoru NTC.

Tyto termistory jsou vyrobeny z polovodičů. Princip činnosti spočívá v tom, že se zvyšující se teplotou se zvyšuje koncentrace nosičů náboje, elektrony přecházejí do vodivého pásma. Kromě polovodičů se používají oxidy přechodných kovů.

Věnujte pozornost takovému parametru, jako je beta koeficient.Zohledňuje se při použití termistoru k měření teploty, průměrování grafu odporu proti teplotě a provádění výpočtů pomocí mikrokontrolérů. Beta rovnice pro aproximaci křivky změny odporu termistoru, kterou vidíte níže.

Zajímavé: ve většině případů se termistory používají v teplotním rozmezí 25 až 200 stupňů Celsia. V souladu s tím mohou být použity pro měření v těchto rozsazích, zatímco termočlánky pracují při 600 stupních Celsia.

Kde se používá

Negativní termistory TCS se často používají k omezení spouštěcích proudů elektromotorů, spouštěcích relé, k ochraně lithiových baterií před přehřátím a v napájecích zdrojích ke snížení nabíjecích proudů vstupního filtru (kapacitních).

Schéma výše ukazuje příklad použití termistoru v napájecím zdroji. Tato aplikace se nazývá přímé vytápění (když se samotný prvek zahřívá, když jím protéká proud). Na desce napájení je odpor NTC následující.

Na obrázku níže vidíte, jak vypadá termistor NTC. Může se lišit velikostí, tvarem a méně často barvou, nejčastější jsou zelená, modrá a černá.

Omezení rozběhového proudu elektromotorů pomocí termistoru NTC je u domácích spotřebičů rozšířené díky snadné implementaci. Je známo, že při spouštění motoru může spotřebovat proud mnohokrát a desetkrát vyšší, než je jeho jmenovitá spotřeba, zejména pokud je motor nastartován nečinně, ale pod zatížením.

Zásada fungování takového systému:

Když je termistor studený, jeho odpor je vysoký, zapneme motor a proud v obvodu je omezen aktivním odporem termistoru. Tento prvek se postupně zahřívá a jeho odpor klesá a motor přejde do provozního režimu. Termistor je vybrán tak, že v horkém stavu je odpor blízký nule. Na obrázku níže vidíte vyhořelý termistor na desce mlýnku na maso Zelmer, kde se takové řešení používá.

Nevýhodou této konstrukce je to, že při restartování, když termistor dosud nevychladl, nedochází k omezení proudu.

Existuje amatérské použití termistoru k ochraně žárovek. Schéma níže ukazuje možnost omezit aktuální ráz, když jsou takové žárovky zapnuté.

Pokud se k měření teploty používá termistor, nazývá se tento provozní režim nepřímým ohřevem, tj. Vytápí se externím zdrojem tepla.

Zajímavé: termistory nemají polaritu, takže je lze použít v DC i AC obvodech bez obav z obrácení polarity.

Značení

Termistory mohou být označeny abecedním způsobem a mohou obsahovat barevné značení ve formě kruhů, prstenů nebo pruhů. Zároveň existuje mnoho způsobů značení písmen - záleží na výrobci a typu konkrétního prvku. Jedna možnost:

V praxi, pokud se používá k omezení náběhového proudu, jsou nejčastější diskové termistory, které jsou označeny takto:

5D-20

Kde první číslice označuje odpor při 25 stupních Celsia - 5 Ohmů a „20“ - průměr, tím větší je - čím více energie dokáže rozptýlit. Příklad toho vidíte na obrázku níže:

Chcete-li dešifrovat barevné označení, můžete použít následující tabulku.

Vzhledem k velkému množství možností značení můžete udělat chybu při dekódování, proto je pro přesnost dekódování lepší hledat technickou dokumentaci konkrétního komponentu na webových stránkách výrobce.

PTC

Základní informace

Pozorory mají, jak bylo řečeno, pozitivní TCS, to znamená, že jejich odpor se zvyšuje s ohřevem. Jsou vyráběny na základě titaničitanu barnatého (BaTiO₃) Posistor má takový graf teploty a odporu:

Kromě toho musíte věnovat pozornost jeho charakteristice proudového napětí:

Provozní režim závisí na volbě provozního bodu posistoru na charakteristice I-V, například:

• K měření teploty se používá lineární řez;
• Následná sekce se používá ve spouštěcích relé, časové relé, měření výkonu elektromagnetického záření na mikrovlnnou troubu, požární poplach a další věci.

Níže uvedené video popisuje, jaké jsou pozory:

Případně

Rozsah pozic je dostatečně široký. Používají se hlavně v systémech ochrany zařízení a zařízení před přehřátím nebo přetížení, méně často pro měření teploty a také jako samostabilizační topný článek. Příklady použití:

1. Ochrana motoru. PTC termistor instalovaný v přední části každého vinutí motoru (pro jednorychlostní třífázovou 3, pro dvourychlostní 6 atd.) Zabraňuje vyhoření vinutí v případě zaseknutí rotoru nebo v případě selhání systému nuceného chlazení. Jak tento obvod funguje? Posistor se používá jako senzor připojený k ovládacímu zařízení s ovládacími relé, spouštěči a stykači. V případě nouze se jeho odpor zvýší a tento signál se přenese na řídící orgán, motor se vypne.
2. Chraňte vinutí transformátoru před přehřátím a (nebo) přetížením, poté je rezistor nainstalován v sérii s primárním vinutím.
3. Systém pro demagnetizaci kinofilmů pro CRT televizory a monitory. Mimochodem, tato část často selhává a tento případ musíte řešit při opravě, zatímco selhání pojistky je charakteristické.
4. Topný článek v lepicích kanálech. Například v automobilech pro vytápění sacího traktu je na obrázku níže vyobrazen topný kanál XX karburátoru Pierburg.

Termistory jsou skupinou zařízení, která mohou převádět teplotu na elektrický signál, který se čte měřením úbytku napětí nebo proudu v obvodu, kde je nainstalován. Nebo oni sami mohou být regulačním orgánem, pokud to jeho parametry umožňují. Jednoduchost a přístupnost těchto zařízení jim umožňuje široké využití jak pro profesionální návrh zařízení, tak i pro amatérské rozhlasové praktiky.

Nakonec doporučujeme sledovat video, na kterém je podrobně popsáno, co je termistor, jak funguje a kde se používá:

Určitě nevíte:

• Online výpočet odporu pro LED
• Jak závisí odpor vodiče na teplotě
• Jak si sami vyrobit regulátor teploty