Čo sú termistory a na čo sú?

Zariadenie a typy

Termistor je polovodičové zariadenie, ktorého odpor závisí od jeho teploty. V závislosti od typu prvku sa môže odpor pri zahrievaní zvyšovať alebo znižovať. Existujú dva typy termistorov:

• NTC (záporný teplotný koeficient) - so záporným teplotným koeficientom odporu (TCS). Často sa nazývajú „termistory“.
• PTC (pozitívny teplotný koeficient) - s pozitívnym TKS. Nazývajú sa tiež „Posistory“.

Dôležité! Teplotný koeficient elektrického odporu je závislosť odporu od teploty. Opisuje, o koľko Ohm alebo percento menovitej hodnoty mení odpor prvku so zvýšením jeho teploty o 1 stupeň Celzia. Napríklad bežné rezistory pozitívne TKS (pri zahrievaní sa zvyšuje odpor vodičov).

Termistory sú nízkoteplotné (do 170 K), stredné teploty (170-510 K) a vysokoteplotné (900-1300K). Teleso prvku môže byť vyrobené z plastu, skla, kovu alebo keramiky.

Podmienené grafické označenie termistorov v diagrame pripomína bežné rezistory a jediný rozdiel spočíva v tom, že sú prečiarknuté pásikom a vedľa neho je označené písmeno t.

Mimochodom, týmto spôsobom sú vyznačené akékoľvek odpory, ktorých odpor sa mení pod vplyvom prostredia a typ pôsobiacich veličín je označený písmenom, t je teplota.

Hlavné vlastnosti:

• Nominálny odpor pri 25 ° C.
• Maximálny rozptyl prúdu alebo výkonu.
• Rozsah prevádzkových teplôt.
• TKS.

Zaujímavý fakt: Termistor bol vynájdený v roku 1930 vedcom Samuelom Rubenom.

Pozrime sa bližšie na to, ako to funguje a na čo je určený.

NTC

Základné informácie

Odpor termistorov NTC pri zahrievaní klesá, ich TCS je negatívny. Teplotná závislosť odporu je uvedená v nasledujúcom grafe.

Tu si môžete byť istí, že pri zahrievaní klesá odpor termistora NTC.

Takéto termistory sú vyrobené z polovodičov. Princíp činnosti spočíva v tom, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje koncentrácia nosičov náboja, elektróny prechádzajú do vodivého pásma. Okrem polovodičov sa používajú oxidy prechodných kovov.

Venujte pozornosť takému parametru, ako je beta koeficient.Zohľadňuje sa pri použití termistora na meranie teploty, na priemerovanie grafu odporu oproti teplote a na vykonávanie výpočtov pomocou mikrokontrolérov. Beta rovnica na aproximáciu krivky zmeny odporu termistora je uvedená nižšie.

zaujímavá: vo väčšine prípadov sa termistory používajú v teplotnom rozsahu 25 - 200 stupňov Celzia. Preto ich možno použiť na meranie v týchto rozsahoch, zatiaľ čo termočlánky pracujú pri 600 stupňov Celzia.

Kde sa používa

Záporné termistory TCS sa často používajú na obmedzenie spúšťacích prúdov elektrických motorov, spúšťacích relé, na ochranu lítiových batérií pred prehriatím a na napájanie, aby sa znížili nabíjacie prúdy vstupného filtra (kapacitné).

Schéma vyššie ukazuje príklad použitia termistora v napájaní. Táto aplikácia sa nazýva priame vykurovanie (keď sa samotný prvok zahrieva, keď ním preteká prúd). Na doske napájacieho zdroja je odpor NTC nasledovný.

Na obrázku nižšie vidíte, ako vyzerá termistor NTC. Môže sa líšiť veľkosťou, tvarom a menej často farbou, najbežnejšie sú zelená, modrá a čierna.

Obmedzenie rozbehového prúdu elektrických motorov pomocou termistora NTC je v domácich spotrebičoch rozšírené kvôli ľahkej implementácii. Je známe, že pri naštartovaní motora môže spotrebovať prúd mnohokrát a desaťkrát vyšší, ako je jeho menovitá spotreba, najmä ak sa motor nenaštartuje pri voľnobežných otáčkach, ale pri zaťažení.

Zásada fungovania takejto schémy:

Keď je termistor studený, jeho odpor je vysoký, zapneme motor a prúd v okruhu je obmedzený aktívnym odporom termistora. Tento prvok sa postupne zahrieva a jeho odpor klesá a motor prejde do prevádzkového režimu. Termistor je zvolený tak, že v horúcom stave je odpor takmer nulový. Na nižšie uvedenej fotografii vidíte vyhorený termistor na doske mlynčeka na mäso Zelmer, kde sa takéto riešenie používa.

Nevýhodou tejto konštrukcie je to, že pri reštarte, keď termistor ešte nevychladol, nedochádza k obmedzeniu prúdu.

Nie je celkom známe amatérske použitie termistora na ochranu žiaroviek. Schéma nižšie ukazuje možnosť obmedzenia aktuálneho prepätia, keď sú také svetlá zapnuté.

Ak sa na meranie teploty používa termistor, tento režim sa nazýva nepriame zahrievanie, t. Vyhrieva sa vonkajším zdrojom tepla.

zaujímavá: termistory nemajú polaritu, takže ich možno použiť v jednosmerných aj striedavých obvodoch bez obáv zo zmeny polarity.

značkovanie

Termistory môžu byť označené abecedným spôsobom a môžu obsahovať farebné značenie vo forme kruhov, krúžkov alebo pruhov. V tomto prípade existuje veľa spôsobov označovania písmen - záleží na výrobcovi a type špecifického prvku. Jedna z možností:

V praxi, ak sa používa na obmedzenie nábehového prúdu, najbežnejšie sú diskové termistory, ktoré sú označené nasledovne:

5D-20

Ak prvá číslica označuje odpor pri 25 stupňoch Celzia - 5 Ohmov a „20“ - priemer, tým väčší je - čím viac energie dokáže rozptýliť. Príklad toho vidíte na obrázku nižšie:

Na rozlíšenie farebného označenia môžete použiť tabuľku uvedenú nižšie.

Vzhľadom na množstvo možností označovania môžete urobiť chybu pri dekódovaní, preto je kvôli presnosti dekódovania lepšie hľadať technickú dokumentáciu pre konkrétny komponent na webovej stránke výrobcu.

PTC

Základné informácie

Pozorovateľky majú, ako bolo povedané, pozitívny TCS, to znamená, že ich odpor sa zvyšuje zahrievaním. Vyrábajú sa na základe titaničnanu bárnatého (BaTiO₃) Posistor má taký graf teploty a odporu:

Okrem toho musíte venovať pozornosť jeho charakteristike prúdového napätia:

Prevádzkový režim závisí od výberu pracovného bodu polohového odporu na charakteristike I-V, napríklad:

• Na meranie teploty sa používa lineárny rez;
• Dolná časť sa používa v štartovacích relé, časové relé, meranie sily elektromagnetického žiarenia v mikrovlnnej rúre, požiarnom poplachu a ďalších veciach.

Video nižšie popisuje, aké pozory sú:

Prípadne

Rozsah ochranného krytu je dostatočne široký. Používajú sa hlavne v schémach ochrany zariadení a zariadení pred prehriatím alebo preťaženie, menej často na meranie teploty a tiež ako samo-stabilizujúci sa výhrevný článok. Stručný zoznam príkladov použitia:

1. Ochrana motora. PTC termistor, ktorý je nainštalovaný v prednej časti každého vinutia motora (pre jednorýchlostnú trojfázovú fázu 3, pre dvojrýchlostnú rýchlosť 6 atď.), Zabraňuje vyhoreniu vinutia v prípade zaseknutia rotora alebo v prípade zlyhania systému núteného chladenia. Ako tento obvod funguje? Posistor sa používa ako snímač pripojený k riadiacemu zariadeniu s ovládacími relé, spúšťačmi a stykačmi. V prípade núdze sa jeho odpor zvýši a tento signál sa prenesie na riadiaci orgán, motor sa vypne.
2. Chráňte vinutie transformátora pred prehriatím a (alebo) preťažením, potom je rezistor nainštalovaný v sérii s primárnym vinutím.
3. Systém demagnetizácie kinekopov pre televízory a monitory CRT. Mimochodom, táto časť často zlyháva a tento prípad musíte vyriešiť počas opravy, zatiaľ čo zlyhanie poistky je charakteristické.
4. Vykurovacie teleso v lepiacich pištoľiach. Napríklad v autách na vykurovanie sacieho traktu je na obrázku nižšie vyhrievací kanál XX karburátora Pierburg.

Termistory sú skupinou zariadení, ktoré môžu prevádzať teplotu na elektrický signál, ktorý sa odčítava meraním úbytku napätia alebo prúdu v obvode, v ktorom je nainštalovaný. Alebo sami môžu byť regulačným orgánom, ak to jeho parametre umožňujú. Jednoduchosť a prístupnosť týchto zariadení im umožňuje ich široké využitie tak na profesionálny dizajn zariadení, ako aj na amatérske rádiové cvičenie.

Nakoniec odporúčame sledovať video, na ktorom je podrobne opísaný termistor, ako funguje a kde sa používa:

Určite nevieš:

• Online výpočet odporu pre LED
• Ako závisí odpor vodiča od teploty
• Ako si sami vyrobíte regulátor teploty