Što su termistori i čemu služe?

Uređaj i vrste

Termistor je poluvodički uređaj čiji otpor ovisi o njegovoj temperaturi. Ovisno o vrsti elementa, otpor se može povećati ili pasti pri zagrijavanju. Postoje dvije vrste termistora:

• NTC (negativni temperaturni koeficijent) - s negativnim temperaturnim koeficijentom otpora (TCS). Često ih nazivaju "Termistori".
• PTC (pozitivni temperaturni koeficijent) - s pozitivnim TKS-om. Nazivaju ih i "posistori".

Važno! Temperaturni koeficijent električnog otpora je ovisnost otpora o temperaturi. Opisuje koliko Ohm ili postotak nominalne vrijednosti mijenja otpornost elementa povećanjem njegove temperature za 1 stupanj Celzijusa. Na primjer, obični otpornici pozitivna TKS (pri zagrijavanju povećava se otpor vodiča).

Termistori su niskotemperaturni (do 170K), srednje temperaturni (170-510K) i visokotemperaturni (900-1300K). Tijelo elementa može biti izrađeno od plastike, stakla, metala ili keramike.

Uvjetno grafičko označavanje termistora na dijagramu nalikuje običnim otpornicima, a jedina je razlika što su prekriženi trakom, a pored nje označeno je slovo t.

Usput, na ovaj su način naznačeni bilo koji otpornici, čiji se otpor mijenja pod utjecajem okoline, a vrsta djelovanja veličina označena je slovom, t je temperatura.

Ključne značajke:

• Nominalni otpor na 25 Celzijevih stupnjeva.
• Maksimalno rasipanje struje ili snage.
• Raspon radnih temperatura.
• TKS.

Zanimljiva činjenica: Termistor je 1930. godine izumio znanstvenik Samuel Ruben.

Pogledajmo pobliže kako to radi i čemu služi svaki od njih.

NTC

Osnovne informacije

Otpor NTC termistora smanjuje se kada se zagrijavaju, njihov TCS je negativan. Temperaturna ovisnost otpora prikazana je na donjem grafikonu.

Ovdje možete biti sigurni da se pri zagrijavanju smanjuje otpor NTC termistora.

Takvi termistori izrađeni su od poluvodiča. Načelo rada je da s porastom temperature koncentracija nosača naboja raste, elektroni prolaze u provodni pojas. Osim poluvodiča, koriste se oksidi prijelaznih metala.

Obratite pažnju na takav parametar kao što je beta koeficijent.Uzima se u obzir pri korištenju termistora za mjerenje temperature, za izračun prosjeka grafikona otpora u odnosu na temperaturu i obavljanje izračuna pomoću mikrokontrolera. Beta jednadžba za približavanje krivulji promjene otpora termistora koju vidite u nastavku.

Pitam se: u većini slučajeva koriste se termistori u temperaturnom rasponu od 25-200 stupnjeva Celzija. Prema tome, mogu se koristiti za mjerenja u tim rasponima, dok termoelementi djeluju na 600 Celzijevih stupnjeva.

Gdje se koristi

Negativni TCS termisori često se koriste za ograničavanje početne struje elektromotora, startnih releja, radi zaštite litijevih baterija od pregrijavanja i napajanja kako bi se smanjila struja punjenja ulaznog filtra (kapacitivna).

Na gornjem dijagramu prikazan je primjer korištenja termistora u napajanju. Ta se aplikacija naziva izravno grijanje (kada se sam element zagrijava kada struja teče kroz njega). Na ploči za napajanje NTC otpornik je kako slijedi.

Na donjoj slici vidite kako izgleda NTC termistor. Može se razlikovati u veličini, obliku i rjeđe u boji, a najčešće su zelena, plava i crna.

Ograničenje početne struje elektromotora uz pomoć NTC termistora široko je rasprostranjeno u kućanskim aparatima zbog lakoće primjene. Poznato je da prilikom pokretanja motora može potrošiti struju mnogo puta i desetine puta veću od svoje nazivne potrošnje, posebno ako motor pokreće ne pod opterećenjem, već pod opterećenjem.

Princip rada takve sheme:

Kad je termistor hladan, otpor mu je visok, uključujemo motor, a struja u krugu je ograničena aktivnim otporom termistora. Postupno se ovaj element zagrijava i njegov otpor opada, a motor ulazi u režim rada. Termistor je odabran tako da je u vrućem stanju otpor blizu nule. Na fotografiji ispod vidite izgorjeli termistor na ploči brusilice za meso Zelmer, gdje se koristi takvo rješenje.

Nedostatak ovog dizajna je što pri ponovnom pokretanju, kada se termistor još nije ohladio, ne dolazi do ograničenja struje.

Za zaštitu svjetiljki sa žarnom niti postoji prilično poznata amaterska uporaba termistora. Na donjem dijagramu prikazana je mogućnost ograničavanja napona struje kad su takve svjetiljke uključene.

Ako se za mjerenje temperature koristi termistor, ovaj način rada naziva se neizravno grijanje, tj. Grija se pomoću vanjskog izvora topline.

Pitam se: termistori nemaju polaritet, pa se mogu koristiti i u istosmjernom i u izmjeničnom krugu bez straha od preokreta polariteta.

obilježavanje

Termistori se mogu abecedno označavati i sadržavati boje u obliku krugova, prstenova ili pruga. Istodobno, postoji mnogo načina označavanja slova - to ovisi o proizvođaču i vrsti određenog elementa. Jedna opcija:

U praksi, ako se koristi za ograničavanje prolazne struje, najčešći su diskovni termistori, koji su označeni kako slijedi:

5D-20

Tamo gdje prva znamenka označava otpor pri 25 Celzijevih stupnjeva - 5 Ohma, a "20" - promjer, što je veći - to više snage može rasipati. Primjer toga vidite na donjoj slici:

Za dešifriranje oznaka u boji možete upotrijebiti donju tablicu.

Zbog obilja mogućnosti označavanja, možete pogriješiti u dekodiranju, stoga je za točnost dešifriranja bolje potražiti tehničku dokumentaciju za određenu komponentu na web mjestu proizvođača.

PTC

Osnovne informacije

Pozistori, kao što je rečeno, imaju pozitivan TCS, odnosno povećava se njihov otpor zagrijavanjem. Izrađene su na bazi barijevog titanata (BaTiO₃). Pozistor ima takav grafikon temperature i otpornosti:

Uz to, morate obratiti pažnju na karakteristike struje napona:

Način rada ovisi, primjerice, o odabiru radne točke pozicionara na I-V karakteristici:

• Linearni presjek koristi se za mjerenje temperature;
• Nizvodni dio koristi se u startnim relejima, vremenski relej, mjerenje snage elektromagnetskog zračenja na mikrovalnoj, požarnoj alarmi i drugim stvarima.

Videozapis u nastavku opisuje što su posistori:

Prema potrebi

Opseg pozista je dovoljno širok. Koriste se uglavnom u shemama zaštite opreme i uređaja od pregrijavanja ili preopterećenje, rjeđe za mjerenje temperature, a također i kao samostabilizirajući grijaći element. Ukratko su navedeni primjeri upotrebe:

1. Zaštita motora. Instaliran u prednjem dijelu svakog namota motora (za jednostupanjski trofazni 3, za dvostupanjsku 6 itd.), PTC termistor sprečava izgaranje namotaja u slučaju zastoja rotora ili u slučaju kvara sustava prisilnog hlađenja. Kako funkcionira ovaj krug? Pozistor se koristi kao senzor spojen na upravljački uređaj s aktivirajućim relejima, starterima i kontaktima. U slučaju nužde, njegov otpor raste i taj se signal prenosi upravljačkom tijelu, motor se isključuje.
2. Zaštitite namota transformatora od pregrijavanja i (ili) preopterećenja, zatim se otpornik serijski ugrađuje s primarnim namotom.
3. Sustav za demagnetizaciju kinezopa za CRT televizore i monitore. Usput, ovaj dio često ne uspije i morate se baviti ovim slučajem tijekom popravka, dok je kvar osigurača karakterističan.
4. Grijaći element u pištolju za ljepilo. Na primjer, u automobilima za grijanje usisnog trakta, donja fotografija prikazuje kanal grijača XX Pierburgovog rasplinjača.

Termistori su skupina uređaja koji temperaturu mogu pretvoriti u električni signal, što se očitava mjerenjem pada napona ili struje u krugu u kojem je ugrađen. Ili sami mogu biti regulatorno tijelo, ako mu to parametri dopuštaju. Jednostavnost i pristupačnost ovih uređaja omogućuje im široku primjenu kako u profesionalnom dizajnu uređaja, tako i u amaterskoj radio praksi.

Konačno, preporučujemo gledanje videa u kojem je detaljno opisano što je termistor, kako radi i gdje se koristi:

Sigurno ne znate:

• Online izračun otpornika za LED
• Kako otpor vodiča ovisi o temperaturi
• Kako sami napraviti regulator temperature