Nhiệt điện trở là gì và chúng dùng để làm gì?
Thiết bị và loại
Nhiệt điện trở là một thiết bị bán dẫn có điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Tùy thuộc vào loại nguyên tố, điện trở có thể tăng hoặc giảm khi được làm nóng. Có hai loại nhiệt điện:
- NTC (Hệ số nhiệt độ âm) - với hệ số nhiệt độ âm của điện trở (TCS). Thông thường chúng được gọi là "Thermistors."
- PTC (Hệ số nhiệt độ dương) - với TKS dương. Họ cũng được gọi là "Posistors."
Quan trọng! Hệ số nhiệt độ của điện trở là sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Mô tả mức độ Ohm hoặc phần trăm của giá trị danh nghĩa thay đổi điện trở của phần tử khi nhiệt độ của nó tăng thêm 1 độ C. Ví dụ, bình thường điện trở TKS dương (khi được làm nóng, điện trở của dây dẫn tăng).
Nhiệt điện trở là nhiệt độ thấp (lên đến 170K), nhiệt độ trung bình (170-510K) và nhiệt độ cao (900-1300K). Phần thân của phần tử có thể được làm bằng nhựa, thủy tinh, kim loại hoặc gốm.
Chỉ định đồ họa có điều kiện của các thermistors trong sơ đồ giống với các điện trở thông thường, và sự khác biệt duy nhất là chúng được gạch chéo bởi một dải và chữ t được chỉ ra bên cạnh nó.
Nhân tiện, bất kỳ điện trở nào được chỉ định theo cách này, điện trở thay đổi dưới tác động của môi trường và loại đại lượng tác động được biểu thị bằng chữ cái, t là nhiệt độ.
Các đặc điểm chính:
- Kháng chiến danh nghĩa ở 25 độ C.
- Tối đa hiện tại hoặc tản điện.
- Phạm vi của nhiệt độ hoạt động.
- Tks.
Sự thật thú vị: Nhiệt điện trở được phát minh vào năm 1930 bởi nhà khoa học Samuel Ruben.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về cách thức hoạt động của nó và những gì chúng được sử dụng.
NTC
Thông tin cơ bản
Điện trở của nhiệt điện trở NTC giảm khi đun nóng, TCS của chúng âm tính. Sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở được thể hiện trong biểu đồ dưới đây.
Ở đây bạn có thể chắc chắn rằng khi sưởi ấm, điện trở của nhiệt điện trở NTC giảm.
Nhiệt điện như vậy được làm bằng chất bán dẫn. Nguyên lý hoạt động là khi nhiệt độ tăng, nồng độ chất mang điện tích tăng, các electron chuyển vào dải dẫn. Ngoài chất bán dẫn, các oxit kim loại chuyển tiếp được sử dụng.
Hãy chú ý đến một tham số như một hệ số beta.Nó được tính đến khi sử dụng nhiệt điện trở để đo nhiệt độ, để lấy trung bình đồ thị điện trở so với nhiệt độ và thực hiện các tính toán bằng vi điều khiển. Phương trình beta cho xấp xỉ đường cong thay đổi điện trở của nhiệt điện trở bạn nhìn thấy bên dưới.
Hấp dẫn: trong hầu hết các trường hợp, nhiệt điện trở được sử dụng trong khoảng nhiệt độ 25-200 độ C. Theo đó, chúng có thể được sử dụng để đo trong các phạm vi này, trong khi cặp nhiệt điện hoạt động ở 600 độ C.
Nơi được sử dụng
Nhiệt điện trở TCS âm thường được sử dụng để hạn chế dòng khởi động của động cơ điện, rơle khởi động, để bảo vệ pin lithium khỏi quá nóng và trong các bộ nguồn để giảm dòng sạc của bộ lọc đầu vào (điện dung).
Sơ đồ trên cho thấy một ví dụ về việc sử dụng nhiệt điện trở trong nguồn điện. Ứng dụng này được gọi là sưởi ấm trực tiếp (khi phần tử tự nóng lên khi dòng điện chạy qua nó). Trên bảng cung cấp điện, điện trở NTC như sau.
Trong hình bên dưới, bạn thấy nhiệt điện trở NTC trông như thế nào. Nó có thể khác nhau về kích thước, hình dạng và ít thường xuyên hơn về màu sắc, phổ biến nhất là màu xanh lá cây, xanh dương và đen.
Giới hạn của dòng khởi động của động cơ điện với sự trợ giúp của nhiệt điện trở NTC là phổ biến trong các thiết bị gia dụng do dễ thực hiện. Được biết, khi khởi động động cơ, nó có thể tiêu thụ dòng điện nhiều lần và cao hơn hàng chục lần so với mức tiêu thụ định mức của nó, đặc biệt nếu động cơ được khởi động không dưới mức nhàn rỗi, nhưng dưới tải.
Nguyên tắc hoạt động của sơ đồ như vậy:
Khi nhiệt điện trở lạnh, điện trở của nó cao, chúng ta bật động cơ và dòng điện trong mạch bị giới hạn bởi điện trở hoạt động của nhiệt điện trở. Dần dần, phần tử này nóng lên và điện trở giảm xuống, và động cơ chuyển sang chế độ vận hành. Nhiệt điện trở được chọn sao cho ở trạng thái nóng, điện trở gần bằng không. Trong bức ảnh dưới đây, bạn thấy một nhiệt điện trở bị cháy trên bảng của máy xay thịt Zelmer, nơi sử dụng một giải pháp như vậy.
Nhược điểm của thiết kế này là khi khởi động lại, khi nhiệt điện trở chưa nguội, giới hạn dòng điện không xảy ra.
Có một cách sử dụng không chuyên nghiệp của một nhiệt điện trở để bảo vệ đèn sợi đốt. Biểu đồ dưới đây cho thấy tùy chọn giới hạn mức tăng hiện tại khi đèn như vậy được bật.
Nếu một nhiệt điện trở được sử dụng để đo nhiệt độ, chế độ hoạt động này được gọi là gia nhiệt gián tiếp, tức là Nó được làm nóng bởi một nguồn nhiệt bên ngoài.
Hấp dẫn: thermistors không có cực tính, vì vậy chúng có thể được sử dụng cả trong mạch DC và AC mà không sợ đảo cực.
Đánh dấu
Nhiệt điện trở có thể được đánh dấu cả theo cách chữ cái và chứa dấu màu ở dạng hình tròn, vòng hoặc sọc. Đồng thời, có nhiều cách đánh dấu chữ cái - nó phụ thuộc vào nhà sản xuất và loại phần tử cụ thể. Một trong các tùy chọn:
Trong thực tế, nếu nó được sử dụng để hạn chế dòng vào, phổ biến nhất là nhiệt điện đĩa, được đánh dấu như sau:
5D-20
Trong đó chữ số đầu tiên biểu thị mức kháng cự ở 25 độ C - 5 Ohms và đường kính 20 đường - đường kính, nó càng lớn - nó càng có thể tiêu tan nhiều năng lượng. Bạn thấy một ví dụ về điều này trong hình dưới đây:
Để giải mã đánh dấu màu, bạn có thể sử dụng bảng dưới đây.
Do sự phong phú của các tùy chọn đánh dấu, bạn có thể mắc lỗi khi giải mã, do đó, để giải mã chính xác, tốt hơn là tìm tài liệu kỹ thuật cho một thành phần cụ thể trên trang web của nhà sản xuất.
PTC
Thông tin cơ bản
Các posistors, như đã nói, có một TCS tích cực, nghĩa là sức đề kháng của chúng tăng lên khi sưởi ấm. Chúng được sản xuất trên cơ sở barium titanate (BaTiO3) Các điện trở có một biểu đồ nhiệt độ và điện trở như vậy:
Ngoài ra, bạn cần chú ý đến đặc tính điện áp hiện tại của nó:
Chế độ vận hành phụ thuộc vào sự lựa chọn điểm vận hành của điện trở trên đặc tính I-V, ví dụ:
- Một phần tuyến tính được sử dụng để đo nhiệt độ;
- Phần hạ lưu được sử dụng trong rơle bắt đầu, rơle thời gian, đo sức mạnh của EMP trên lò vi sóng, báo cháy và những thứ khác.
Video dưới đây mô tả các yếu tố tích cực là gì:
Nơi áp dụng
Phạm vi của posistors là đủ rộng. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các kế hoạch bảo vệ cho thiết bị và thiết bị khỏi quá nóng hoặc quá tải, ít thường xuyên hơn để đo nhiệt độ, và cũng là một yếu tố làm nóng tự ổn định. Liệt kê ngắn gọn các ví dụ sử dụng:
- Bảo vệ động cơ. Được lắp đặt ở phần trước của mỗi cuộn dây động cơ (đối với ba pha 3 tốc độ 3, hai tốc độ 6, v.v.), nhiệt điện trở PTC ngăn không cho cuộn dây bị cháy trong trường hợp kẹt rôto hoặc trong trường hợp hỏng hệ thống làm mát cưỡng bức. Làm thế nào để mạch này hoạt động? Các điện trở được sử dụng như một cảm biến được kết nối với một thiết bị điều khiển với rơle, bộ khởi động và công tắc tơ. Trong trường hợp khẩn cấp, điện trở của nó tăng lên và tín hiệu này được truyền đến cơ quan chủ quản, động cơ bị tắt.
- Bảo vệ cuộn dây máy biến áp khỏi quá nhiệt và (hoặc) quá tải, sau đó điện trở được lắp nối tiếp với cuộn dây sơ cấp.
- Hệ thống khử từ của kinescopes cho TV và màn hình CRT. Nhân tiện, phần này thường thất bại và bạn phải xử lý trường hợp này trong quá trình sửa chữa, trong khi sự cố của cầu chì là đặc trưng.
- Yếu tố làm nóng trong súng bắn keo. Trong xe hơi để sưởi ấm đường nạp, ví dụ, hình ảnh dưới đây cho thấy kênh nóng XX của bộ chế hòa khí Pierburg.
Nhiệt điện trở là một nhóm các thiết bị có thể chuyển đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện, được đọc bằng cách đo điện áp hoặc dòng điện trong mạch nơi nó được lắp đặt. Hoặc chính họ có thể là một cơ quan quản lý, nếu các thông số của nó cho phép nó được thực hiện. Sự đơn giản và khả năng tiếp cận của các thiết bị này cho phép chúng được sử dụng rộng rãi cả cho thiết kế chuyên nghiệp của thiết bị và thực hành radio nghiệp dư.
Cuối cùng, chúng tôi khuyên bạn nên xem video mà nó được mô tả chi tiết về nhiệt điện trở là gì, cách thức hoạt động và nơi sử dụng:
Chắc chắn bạn không biết:
Đang tải...
