Hyödynnä termistöjä rajoittamalla ravintorajoituksia. Termistore: caratteristiche e principio di funzionamento Applicazione dei termistori negli elettrodomestici

Termi NTC ja PTC

Attualmente l'industria tuottaa una vasta gamma di termistori, posistori e termistori NTC. Ogni Singolo Modelo o Serie è prodotto for funzionare in determinate condizioni e ad esso vengono imposti determinati requisiti.

Pertanto elencare semplicemente i parametri dei posistori e dei termistori NTC sarà di scarsa utilità. Prenderemo una strada leggermente diversa.

Ogni volta che metti le mani su un termistore contrassegni di facile lettura, devi trovare un foglio di riferimento o una scheda tecnica per questo modello di termistore.

Se non sai cos’è una scheda technica ti consiglio di dare un’occhiata a questa pagina. In poche parole, la scheda technica contiene informazioni su tutti i Principi parametri di questo komponente. Tämä asiakirja elenca tutto ciò che on välttämätön sähköisessä sovelluksessa.

Avevo questo termistore varastossa. Dai un'occhiata alla kuva. All'inizio non sapevo nulla di lui. C'erano tiedot minime. A giudicare dalla marcatura, questo è un termistore PTC, cioè and posistore. Lo dice proprio - PTC. Quella che segue on marcatura C975.

All'inizio può sembrare improbabile che sia possibile trovare almeno alcune informazioni su questo posistore. Ma non storere il naso! Aprire il selain, digitaa sulla Googlen yksi lause, joka tulee seuraavaan: "posistor c975", "ptc c975", "ptc c975 datasheet", "ptc c975 datasheet", "posistor c975 datasheet". Successivamente, non resta che trovare la scheda technica di questo posistore. Normaali, le schede techniche sono -muotoilu tulee PDF-tiedostoon.

Dalla scheda trovata in poi PTC C975, ho appreso quanto segue. EPCOS-tuote. Titolo completo B59975C0160A070(sarja B599*5). Questo termistore PTC viene usezato per limitare la corrente durante cortocircuiti e sovraccarichi. Quelli. Questa è una specie di fusibile.

Fornirò una tabella con le principali caratteristiche tecniche della serie B599*5, oltre ad una breve spiegazione del significato di tutti questi numeri e lettere.

Rivolgiamo ora la nostra Attenzione all caratteristiche elettriche di un particolare prodotto, nel nostro caso si tratta di un posistore PTC C975 (marcatura completa B59975C0160A070). Dai un'occhiata alla tabella seguente.

Io R- Corrente nominale (mA). Corrente nominale. Questa è la corrente che un dato posistore può sopportare per lungo tempo. Lo definirei anche funzionante, corrente normale. Per il posistore C975, la corrente nominale on poco più di mezzo ampeer, nello spesifinen 550 mA (0,55 A).

È - Corrente di commutazione (mA). Corrente di commutazione. Questa è la quantità di corrente che scorre attraverso un posistore alla quale la sua resistenza inizia ad aumentare bruscamente. Pertanto, se una corrente superiore a 1100 mA (1,1 A) inizia a fluire attraverso il posistore C975, inizierà a svolgere la sua funzione protettiva, o meglio, inizierà a limitare la corrente che lo dellall'auistenzausa. Corrente commutazione ( È e la temperatura di riferimento ( Tref) sono collegati, poiché la corrente di commutazione provoca il riscaldamento del posistore e la sua temperatura raggiunge il livello Tref, al quale aumenta la resistenza del posistore.

minä Smax - Corrente di commutazione massima (YK). Corrente di commutazione massima. Come possiamo vedere dalla tabella, per questo valore è indicato anche il valore della tensione sul posistore - V = Vmax. Questo non è un caso. Il fatto è che qualsiasi positore può assorbire una certa potenza. Se supera il limite suostumus, fallirà.

Pertanto la tensione viene specificata anche per la corrente di commutazione massima. In questo caso è pari 20 volttia. Moltiplicando 3 ampeeria per 20 volttia, ja sen teho on 60 wattia. Questa è esattamente la potenza che il nostro posistore può assorbire limitando la corrente.

Io sono - Corrente jäännös (mA). Corrente jäännös. Questa è la corrente residua che scorre attraverso il posistore, dopo che si è attivato, e inizia a limitare la corrente (ad esempio durante un sovraccarico). La corrente residua mantiene riscaldato il posistore in modo che sia in uno stato "caldo" e agisce come limitatore di corrente finché non viene eliminata la causa del sovraccarico. Come puoi vedere, la tabella mostra il valore di questa corrente per diverse tensioni sul posistore. Uno per il massimo ( V = Vmax), un altro per nominale ( V = V R). Non è difficile intuire che moltiplicando la corrente limite per la tensione, otteniamo la potenza necessaria per mantenere il riscaldamento del posistore nello stato attivato. Per un positor PTC C975 questa potenza ja 1,62 ~ 1,7 W.

Che è successo R.R. E Rmin Il grafico seguente ci aiuterà a capire.



R min - Vähimmäisvastus (Ohm). Vähimmäisvastus. Il valore di resistenza più piccolo del posistore. La resistenza minima, che corrisponde alla temperatura minimima oltre la quale inizia il range con TCR positivo. Se studi in dettaglio i grafici dei posistori, notai che fino al valore T Rmin Al contrario, la resistenza del posistore deminuisce. Cioè, un posistore a temperature inferiori T Rmin si Comporta come un termistore NTC "pessimo" e la sua resistenza diminuisce (leggermente) con l'aumentare della temperatura.

R R- Resistenza nominale (Ohm). Resistenza nominale. Questa è la resistenza del posistore ad una temperatura precedentemente specificata. Di solito questo 25°C(meno spesso 20°С). In poche parole, questa è la resistenza di un posistore a temperatura ambiente, che possiamo facilmente misurare con qualsiasi multimetro.

Hyväksyntä - tradotto letteralmente, questa è approvazione. Cioè, è approvato da questa o quella organizzazione che si occupa del controllo di qualità, ecc. Non particolarmente interessato.

Codice d'ordinazione - sarjan numerot. Qui, penso, è chiaro. Etichettatura completa del prodotto. Nel nostro caso è B59975C0160A070.

Dalla scheda tecnica del posistore PTC C975, ho appreso che può essere utilizzato come fusibile autoripristinante. Ad esempio, in un dispositivo elettronico che in modalità operativa consuma una corrente non superiore a 0,5 A con una tensione di alimentazione di 12 V.

Ora parliamo dei parametri dei termistori NTC. Permettimi di ricordarti che il termistore NTC ha un TCS negatiivinen. A differentenza dei resistori, quando riscaldato, la resistenza di un terministore NTC diminuisce dramamente.

Avevo diversi termistori NTC in Magazzino. Erano installati principalmente negli alimentatori e in tutti i tipi di unità di potenza. Il loro scopo è limitare la corrente di avviamento. Ho optato per questo termistore. Scopriamo ja suoi parametri.



Gli unici segni sul corpo sono i securienti: 16D-9F1. Dopo una breve ricerca su Internet siamo riusciti ja trovare la scheda technica dell'intera Serie di termistori NTC MF72. Nello specifico, la nostra copia lo è MF72-16D9. Questa Serie di termistori viene usezata per limitare la corrente di spunto. Il grafico seguente mostra chiaramente il funzionamento di un termistore NTC.



Nel momento iniziale, quando il dispositivo è acceso (esempio, unimentator switching per laptop, undtator, un alimentator per computer, un caricabatterie), la resistenza del termistore NTC on nostettu ja assorbe l'impulso di corrente. Quindi si riscalda e la sua resistenza diminuisce più volte.

Mentre il dispositivo è in funzione e consuma corrente, il termistore è riscaldato e la sua resistenza è basssa.

In questa modalità, il termistore non offre praticamente alcuna resistenza alla corrente che lo attraversa. Non appena l'apparecchio elettrico viene scollegato dalla rete elettrica, il termistore si raffredderà e la sua resistenza aumenterà nuovamente.

Rivolgiamo la nostra attenzione ai parametri e all caratteristiche Principi del termistore NTC MF72-16D9. Diamo un'occhiata alla tabella.



R25 - Resistenza nominale del termistore 25°C (Ohm). Resistenza del termistore ad una temperatura ambiente di 25°C. Questa resistenza può essere helpottaa misurata multimetrolla. Termistori MF72-16D9 on 16 ohmia. Infatti R25- questo è lo stesso di R.R.(Resistenza nominale) per un posistore.

Massimo. Corrente stationaria - Corrente massima del termistore (YK). La corrente massima possibile attraverso il termistore che può resistere a lungo. Se si supera la corrente massima, si verificherà un calo di resistenza simile a una valanga.

noin R di massimo. Attuale- Resistenza del termistore alla corrente massima (Ohm). Valore approssimativo della resistenza del termistore NTC al flusso di corrente massimo. Termistorissa NTC MF72-16D9, joka kestää 0,802 ohmia. Questa è quasi 20 volte inferiore alla resistenza del nostro termistore ad una temperatura di 25°C (quando il termistore è "freddo" e non caricato con corrente circolante).

Dissipar. Coef. - Fattore di sensibilità energetica (mW/°C). Affinché la temperatura interna del termistore possa variare di 1°C, è necessario che assorba una certa quantità di energia. Questo parametro mostra il rapporto tra la potenza assorbita (mW) e la variazione di temperatura del termistore. Per il nostro termistore MF72-16D9, jonka parametri on 11 milliwattia/1°C.

Lascia che ti ricordi che quando un termistore NTC si riscalda, la sua resistenza diminuisce. Per riscaldarlo, viene consumata la corrente che lo attraversa. Pertanto, il termistore assorbirà energia. La potenza assorbita porta al riscaldamento del termistore e questo a sua volta porta ad una diminuzione della resistenza del termistore NTC di 10 - 50 volte.

Costante di tempo termica - Costante di tempo di raffreddamento (S). Il tempo durante il quale la temperatura di un termistore scarico cambierà del 63.2% della differentenza di temperatura tra il termistore stesso e l'ambiente. In poche parole, questo è il tempo durante il quale il termistore NTC ha il tempo di raffreddarsi dopo che la corrente smette di fluire attraverso di esso. Ad esempio, quando l'alimentazione è scollegata dalla rete.

Massimo. Capacità di carico μF - Capacità di scarico massima . Caratteristica di prova. Mostra la capacità che può essere scaricata in un termistore NTC attraverso un resistore limitatore in un circuito di prova senza dannenggiarlo. La capacità è specifata in microfarad e per una tensione specifica (corrente alternata di 120 e 220 volt (VAC)).

Tolleranza di R 25 - Tolleranza . Deviazione ammissibile della resistenza del termistore ad una temperatura di 25°C. Altrimenti, questa è una deviazione dalla resistenza nominale R25. Solitamente la tolleranza è ±10 - 20%.

Questi sono tutti i parametri principali dei termistori. Naturalmente, ci sono altri parametri che possono essere trovati nelle schede tecniche, ma di norma sono facilmente calcolabili dai parametri principali.

Spero che ora, quando ti imbatti in un komponente elettronico che non ti è familiare (non necessariamente un termistore), sarà facile per te scoprirne le caratteristiche principali, i parametri e lo scopo.

La maggior parte dei sensori di temperatura sopra keskustella non sono particolarmente apprezzati dai radioamatori coinvolti nel lavoro creativo a casa o al lavoro. Le ragioni di ciò sono diverse: costi elevati, dimensioni significative e la necessità di usezare Componenti Elettronici Special (piuttosto complessi) per garantirne il funzionamento. I progetti elettronici, che le riviste di elettronica radiofonica offrono in abbondanza ai loro lettori, usezano principalmente termistori come sensori di temperatura. Saranno keskustelee jatkosta.

Un termistore è un dispositivo la cui resistenza cambia in modo significativo con la temperatura. Si tratta di un dispositivo resistivo con un elevato TCR (resistenza temperatura) in un ampio intervallo di lämpötila. Esistono termistori con TCR negativo, la cui resistenza diminuisce con l'aumentare della temperatura, spesso chiamati termistori, e termistori con TCR positivo, la cui resistenza aumenta con l'aumentare della temperatura. Tali termistori sono chiamati posistori. Entrambi i tipi sono realizzati con materiali semiconduttori, l'intervallo di variazioni del loro TCR è (-6,5…+70)%/C. L'effetto termistore koostuu nel modificare la resistenza di un semiconduttore verso l'alto o verso il basso a causa di una diminuzione o aumento della sua temperatura!<*чанизм из менения сопро "^вмо’-‘ия с г емперасурой отличен п. подобно! о явления в металлах (о чем и говорит факт уменьшения сопротивления при увеличении температуры], а особенности э»ого физического эффекта будут подробнее рассмотрены ниже.

È noto che nel 1833 Faraday scoprì un TCR negatiivinen nel solfuro d'argento, ma la mancanza di informazioni sul fenomeno ei contatti metallo-semiconduttore impedì la fabbricazione di dispositivi con caratteristiche riproducibili. Negli anni '30 del XX secolo gli ossidi Ge 3 0 4 e UO? i chimici hanno Scoperto un coefficiente di resistenza alla temperatura negativo elevato. All'inizio degli anni '40, questa serie fu arricchita con NiO, CoO ja NiO Co? 0 3 -Мп у О¦;. L'intervallo di resistività si è ampliato a causa dell'aggiunta del lato o del rame Mn l 0 4 al composto Ni0-Mn; -.0;;.

con GCS negativi sono costituiti da ossidi metallici con livelli elettronici vuoti e a basse temperature lo scambio di elettroni tra ioni vicini è difficile e la conduttività elettrica della sostanza è basssa. Se la temperatura aumenta, gli elettroni acquisiscono energia sotto forma di calore, il processo di scambio di elettroni tra ioni diventa più intenso e quindi la mobilità dei portatori di carica aumenta notevolmente. Altri termistori hanno un coefficiente di resistenza alla temperatura positivo entro un determinato intervallo di lämpötila. Nel gergo degli ingegneri radiofonici tali termistori sono chiamati posistoraggi.

La resistenza termica con TCS positivo può essere divisa 2 ryhmässä:

1. realizzati in materiale semiconduttore (solitamente Si) sotto forma di piccoli wafer con terminali su lati opposti. Il loro utilizzo si basa sul fatto che i cristalli drogati di St (silicio) come gts e tipo p hanno un TCR positivo a cryogeniche a 150°C E superiore e la temperatura ambiente TCS nrp è pari a noin 0,8 % per 1 C,

2. Termistore con un TCR elevato - fino al 70% per 1 °C), ma in un intervallo di temperatura più limitato. Il materiale in questo caso è titanato di bario semiconduttore policristallino con una grande variazione di TCR ad una temperatura di 120 °C, corrispondente al punto di Curie ferroelettrico di questo materiale. Aggiungendo altri materiali, come titanato di piombo o stronzio, tale cambiamento nel TCR può essere ottenuto a lämpötila comrese tra -100 e +250°C. È anche possibile modificare la pendenza della curva di resistenza in modo che si verifichi una variazione di temperatura maggiore in un intervallo di temperatura più ristretto, ad esempio O...100°C.

Il design dei termistori più diffuusi

La dipendenza dalla temperatura della resistenza è la caratteristica principale dei termistori, che determina in gran parte le altre caratteristiche di questi prodotti. È ambivalente sulla dipendenza dalla temperatura della resistività del semiconduttore da cui è realizzato questo termistore. La dipendenza dalla temperatura della resistenza della maggior parte dei tipi di termistori domestici con TCR negativo sull'intero intervallo di temperature operative è determinata dalla formula

Huom. I valori intermedi delle resistenze nominali corrispondono alla Serie E6 con una tolleranza di ±20 % (MMT-1, KMT-1); Serie E12 con toleranze ±10, ±20% (STZ-1).

Tehomassa: KMT-1: 1000 mW MMT-1, STZ-1: 600 mW Lämpötilakerroin della Resistenza: KMT-1: ~(4,2…8,4) %/°С MMT-1: - (2, 4) …5,6 )%/°С STZ-1: -(3,35…3,95)%/°С Herkkyyskerroin alla lämpötila: KMT-1: 3600…7200 K MMT-1: 2060 …4300 K STZ-1: 2870…3395 K Hajoamiskerroin: 5 mW/°С Energinen herkkyyskerroin: KMT-1: 1 mW MMT-1, STZ-1: 1,3 mW Tempo: ei pisimmillään 85 s Ympäristön lämpötila: KMT-1: da -60 a +155°С MMT-1, STZ-1: da -60 a +125°С Suhteellinen lämpötila:

KMT-1, MMT-1: lopullinen 98 % lämpötilasta ±25°C STZ-1: lopullinen 98 %> aina +35°C lämpötilan ilmanpaine: 133 Pa (1 mm Hg) Tempo di funzionamento minimo:

KMT-1, MMT-1: 15.000 ore STZ-1: 5.000 ore Aikakaus ja aika:

KMT-1, MMT-1: 15 vuotta STZ-1: 12 vuotta

con perline di riscaldamento diretto TKS negatiivinen

TR-4 - termistori isolati ermeticamente sigillati - sono destinati all'uso in allarmi di livello di liquidi, misurazione e controllo della temperatura, nonché per la compensazione della temperatura degli elementi del circuito elettrico con TCS positivo.

Peso: ei più di 0,3 g

Nimellisvastus: 1 -10 3 0m±20%.

Tehoteho: 70 mW

Herkkyyskerroin alla lämpötila:

Resistenssin lämpötilakerroin:

-(1,8…2,2) %/°С

Herkkyyskerroin alla lämpötila: 0,15 mW

Costante di tempo: non più di 3 s

Käyttörajoitukset:

Ympäristön lämpötila: da -60 - +200°C

Suhteellinen lämpötila: lopullinen 98% +35°C

Bassan paineilma:

Fino a 0,00013 Pa (10-6 mm Hg)

Minimo tempo di funzionamento: 20.000 malmia

Säilytysaika: 15 vuotta.

Il limite di taajuutta per l'utilizzo di questi termistori nei dispositivi elektronici è 1 kHz. In condizioni operative, i termistori possono riscaldarsi fino una temperatura di 150...200°C. Nei circuiti per limitare le correnti di avviamento (ad esempio motori elettrici), questo dispositivo è collegato in serie al carico e il riscaldamento viene effettuato grazie alla corrente che passa nel circuito.

Oltre ai dispositivi di cui sopra, ja termistori TR-10, TR-15 sono popolari. Unesempio di simbolo completo nella documentazione: termistore TR-15-2200 Ohm-1.2 W-TU11-97 ADPK.434.121.012TU. Con questa sigla si indica la tipologia, la resistenza nominale, il potere di dissipazione del calore 25°C, le condizioni techniche dell'impianto di progettazione e del produttore.

Nella tabella La Tabella 1.1 useimmat sähköiset parametrit termistoriin TR-15.

Tabella 1.1. Parametri dei termistori TR-15

I valori intermedi delle resistenze nominali dei termistori corrispondono a GOST 28884-90, ovvero possono avere valori pari a 1.0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 (i kertoimet si moltiplicano per i numero 10, 100, 1000). Poikkeama vastustusta ±20%.

Quando riscaldato alla temperatura massima, la resistenza dei termistori diminuisce diminuisce di oltre 100 volte. Per alcuni dispositivi (a titolo di esempio) nella tabella. 1.2. I valori di resistenza nello stato riscaldato sono forniti alla massima dissipazione di potenza. Lämpötilaväli TP-sarjan termistorissa -60…+155°C. La dissipazione di potenza ammissibile a lämpötila ylittää +25°C ja riduce proporzionalmente secondo una legge lineare 0,25P max alla massima temperatura di esercizio.

Esistono analoghi importati, ad esempio termistori di NTC (negativo temperatura). Questi dispositivi sono disponibili in vari alloggiamenti, alcuni dei quali hanno

Tabella 1.2 Modifica nella connessione del termistore TR-15

al massimo riskaldamento

fissaggi: ciò accepte di semplificare il compito dell'utente finale - sviluppatore. L'intervallo di temperatura operativa per questi dispositivi è -55, +) /'O C. Aspetto - sotto forma di una grande goccia. Per limitare il lancio della società MTS, è presentato nella Tabella 1.3.

Un esmpio di designazione not turna di analoghi stranieri; B57 I53-S330-M qui B?7 on nimetty termostaatin omistajiksi. ! 53 Designazione del tipo S, 330 Designazione del codice di resistenza "Dov'è l'ultima cifra?" la designazione indica il numero di proiettili, th il suo ragazzo con lve p.revei 33 ohmia.

– I OCHIOG YU (;1,20 %)

Tabella 1.3. NTC per la limitazione delle correnti di spunto

con TKS positivo - positori

ST5-1, ST6-1A, ST6-1B - termistori non sigillati e non isolati - progettati per la misurazione e il controllo della temperatura, allarme antincendio, protezione termica, limitazione ja stabilzazione corrente in Sähköiset CC-piirit.

Peso: ei più di 0,7 g

Campo delle resistenze nominali: ST5-1: 20…150 Ohm ST6-1 A: 40…400 Ohm ST6-1 B: 180; 270 ohmia

Huom. Tolleranza per ST6-1 B: ±20 %.

Tehovoima: ST5-1: 700 mW ST6-1 A: 1100 mW ST6-1B: 800 mW

Coefficiente di temperatura della resistenza, non inferiore a:

ST5-1: 20 %/°C

ST6-1 A: 10 %/°C

ST6-1B: 15 %/°C

TCS:n positiivisen arvioinnin lämpötilaväli:

ST5-1: da +120 - +200°С

ST6-1 A: da +40 - +155°C

ST6-1B: da +20 - +125°С

Molteplicità di variazione della resistenza nell'area del TCS positivo: non inferiore a 10 3

Hajoamiskerroin: 9 mW/°C

Fattore di sensibilità energetica:

ST5-1: 0,01 mW

ST6-1 A: 0,3 mW

ST6-1B: 0,5 mW

Costante di tempo: ei più di 20 s

Käyttörajoitukset:

Ympäristön lämpötila:

ST5-1: da -20 - +200°С

ST6-1 A: da -60 - +155°C

ST6-1 B: da -60 - +125°C

Umidità relativa dell'aria +25°C:ssa:

ST5-1: Fino all'85%

ST6-1A, ST6-1B: lopullinen 98 %

Bassan paineilma: lopullinen 133 Pa (1 mm Hg)

Tempo di funzionamento minimo:

ST5-1: 3 000 malmia

ST6-1 A, ST6-1 B: 10 000 malmia

Kohteen tiedot:

ST5-1: 3 vuotta

ST6-1 A, ST6-1B: 10 vuotta

Caratteristiche dell'uso dei termistori

Quando si installano tutti i tipi di termistori, si consiglia di utilizzare la saldatura di grado POS-61 (GOST 21930-76). Durante la saldatura, la temperatura di saldatura deve essere di 260±5°C e il tempo di saldatura non deve superare i 4 seconds. La saldatura dei conduttori del termistore deve essere eseguita a non meno di 10 mm dal suo corpo.

Basati sui termistori, esistono sistemi per la misurazione e il controllo Remoto e centralizzato della temperatura, sistemi di controllo termico per macchine e meccanismi, circuiti di compensazione della temperatura e circuiti di misurazione della potenza RF. sono usezati nell'elettronica industriale e nelle apparecchiature domestiche: frigoriferi (camere fredde), automobili, dispositivi di riscaldamento elettrico, televisori, sistemi di riscaldamento centralizzato jne. Käytän televisiota spesso termistorien kanssa TCR-positiivisella magneettisella elokuvalla. I primissimi dispositivi che usezavano termistori erano sensori per la misurazione e la regolazione della temperatura. sono ampiamente usezati in vari dispositivi non soolo come sensori di temperatura. Una volta modificati, possono essere usezati per variare i tempi di ritardo in un ampio intervallo, come kondensaattorit tai induktorit oskillaattorissa a bassataajuudessa, per la protezione da sovratensione in circuiti capacitivi, induttivi o resistivi, come limitatori, come limitatori per la misurazione della pressione del gas o della temperatura conduttività. Sono utilizzati anche nei sensori di temperatura, nei termometri e in quasi tutti i dispositivi elettronici legati alla temperatura. L'uso dei termistori nelle apparecchiature militari on merkityksellinen ja merkityksellinen. sono parte integrante dei systemi elettronici di controllo della temperatura per missilistrategi. Le apparecchiature antincendio usezano sensori di temperatura. Il sensore contiene due termistori a coefficiente di temperatura negativo, montati su un circuito stampato in un alloggiamento in policarbonato. Ne viene fuori uno: un termistore aperto, che risponde rapidamente ai cambiamenti della temperatura dell'aria. Un altro termistore si trova nell'alloggiamento e reagisce più lentamente alle variazioni di temperatura. In condizioni stabili, entrambi i termistori sono in equilibrio termico con la temperatura dell'aria e presentano una certa resistenza. Se la temperatura dell'aria aumenta rapidamente, la resistenza del termistore aperto diventa inferiore alla resistenza di quello chiuso. Il rapporto di resistenza dei termistori è monitorato da un circuito elettronico e, se questo rapporto supera un livello di soglia impostato in fabbrica, genera un allarme. Questo principio di funzionamento on chiamato "risposta in velocità di temperatura". Se la temperatura dell'aria aumenta lentamente, la differentenza nella resistenza dei termistori è insignificante. Tuttavia, questa differentenza aumenta se si collega un resistore con stabilità alle alte temperature in serie con un termistore chiuso. Quando il rapporto tra la somma delle resistenze del termistore chiuso e del resistore stabile e la resistenza del termistore aperto supera una determinata soglia, si verifica una modalità di allarme. Il sensore gena una modalità “Allarme” quando la temperatura esterna raggiunge i 60°C, indipendentemente dalla velocità di aumento della temperatura.

L'uso dei termistori come sensori di temperatura non presenta solo vantaggi, ma anche svantaggi. Quindi, ad esempio, si tratta di inerzia dovuta alla costante di tempo t, alla scarsa stabilità in determinate condizioni, ecc. Un altro Campo di applicazione dei termistori è la compensazione della temperatura dei sähköpiirit in un ampio intervallo di lämpötila. Tali circuiti elettrici sono popolari tra gli ingegneri radiofonici e si trovano negli amplificatori di potenza a bass frequenza e nei sfaccettati dispositivi automatici universali destinati all'uso nella vita di tutti i giorni.

I termistori appartengono alla categoria dei dispositivi a semiconduttore e sono ampiamente usezati nell'ingegneria elettrica. Per la loro fabbricazione vengono hyödyntää materiaaleja puolijohteissa, jotka ovat erityisiä negatiivisia lämpötilakertoimia. Se regardiamo i termistori in generale, il principio di funzionamento di questi dispositivi è che la resistenza elettrica di questi conduttori dipende completamente dalla temperatura. In questo caso vengono prese in regardazione la forma e le dimensioni del termistore, nonché le proprietà fisiche del semiconduttore. Negatiivinen lämpötilakerroin on ylivoimainen ja metallin laatuinen.

Progettazione e funzionamento dei termistori

I termistori più comuni sono realizzati sotto forma di un'asta semiconduttrice rivestita con vernice smaltata. I cavi e i cappucci di contatto sono collegati ad esso e vengono usezati soolo in ambienti asciutti. Olen singoli design dei termistori sono collocati in una custodia metallica sigillata. Possono essere usezati liberamente in ambienti con qualsiasi umidità e resistono facilmente all'influenza di un ambiente aggressivo.

La tenuta della struttura è assicurata usezando vetro e stagno. Le aste di tali termistori sono avvolte in un foglio di metallo e come conduttore di corrente viene utilizzato filo di nichel. I valori nominali dei termistori vanno da 1 a 200 kOhm e il loro intervallo di temperatura varia da -100 a +129 gradi.

I termistori sfruttano la proprietà dei conduttori di cambiare a seconda della temperatura. Per questi dispositivi, i metalli vengono usezati nella loro forma pura, molto spesso platino e.

Utilizzando termistori

Molti mallit di termistori vengono usezati nei dispositivi che monitorano e reglano la temperatura. Sono dotati di un generatore di corrente, di un elemento sensibile e di un ponte di misura bilanciato. Il ponte viene portato in uno stato equilibrato spostando il cursore del reostato. Di conseguenza, il valore reostatico è proporzionale alla resistenza misurata, che dipende completamente dalla temperatura.

Oltre ai ponti di misura bilanciati viene usezata una versione non bilanciata che offre una maggiore affidabilità. Tuttavia, con un tale dispositivo, la precisione della misurazione è molto inferiore, poiché è influenzata dalle fluttuazioni di tensione nella sorgente di corrente. Ad esempio, un termometro a resistenza a base di platino accepte di misurare lämpötila nell'intervallo da -10 ja +120 gradi. L'umidità relativa può raggiungere il 98%.

Il principio di funzionamento di tale dispositivo si basa sui cambiamenti nella resistenza del platino in base alle variazioni di temperatura. La registrazione diretta dei risultati della misurazione della resistenza viene effettuata utilizzando un dispositivo secondario dotato di scala.

Olen vastus ja puolijohde la cui resistenza dipende dalla temperatura sono chiamati termistori. Hanno la proprietà di un significativo coefficiente di resistenza alla temperatura, il cui valore è molte volte maggiore di quello dei metalli. Sono ampiamente usezati nell'ingegneria elettrica.

Negli schemi elettrici, i termistori sono designati:

Progettazione ja funzionamento

Hanno un design simplice ja sono disponibilie eri ulottuvuuksia ja muotoja.

I semiconduttori contengono due tipi di portatori di carica liberi: elettroni e lacune. Lämpötila costante, questi portatori si formano ja compaiono in modo casuale. Il numero medio di portatori liberi è in equilibrio dinamico, cioè invariato.

Quando la temperatura cambia, l'equilibrio viene interrotto. Se la temperatura aumenta, aumenta anche il numero dei portatori di carica e, al diminuire della temperatura, diminuisce la concentrazione dei portatori. La resistività di un semiconduttore influenzata dalla temperatura.

Se la temperatura si avvicina allo zero assoluto, il semiconduttore ha la proprietà di un dielettrico. Se riscaldato fortemente, conduce perfettamente la corrente. La caratteristica Principle del termistore è che la sua resistenza dipende in modo più evidente dalla temperatura normaalin lämpötilan (-50 +100 astetta) välillä.

I termistori più diffusi sono realizzati sotto forma di un'asta semiconduttrice rivestita di smalto. Ad esso sono collegati gli elettrodi e i cappucci di contatto. Tali resistori vengono utilizzati in luoghi asciutti.

Alcuni termistori sono collocati in una custodia metallica sigillata. Pertanto possono essere usezati in luoghi umidi con ambienti esterni aggressivi.

La tenuta della cassa viene creata usezando stagno e vetro. Le barre dei semiconduttori sono avvolte in un foglio metallizzato. Il filo di nichel viene usezato per collegare la corrente. Nimellisvastusarvo on 1-200 kOhm, käyttölämpötila -100 +129 astetta.

Il principio di funzionamento di un termistore si basa sulla proprietà di cambiare resistenza con la temperatura. Per la produzione vengono käyttää metallipuri: rame ja platino.

Impostazioni principali

• TKS– coefficiente di resistenza termica, è uguale alla variazione di resistenza di una sezione del circuito quando la temperatura cambia di 1 grado. Se il TCS on positivo, vengono chiamati ja termistori positori(Termistori RTS). Se il TCS on negatiivinen, kaikki termistori(Termistori NTS). Per i resistori, all'aumentare della temperatura, aumenta anche la resistenza, ma per i termistori accade il contrario.
• Resistenza nominale – questo è il valore di resistenza a 0 gradi.
• Campo di funzionamento. Suddivisi sono suddivisi in bass temperatura (meno di 170 K), media temperatura (da 170 ja 510 K), alta temperatura (più di 570 K).
• Dissipation di potenza . Si tratta della quantità di potenza entro la quale il termistore, durante il funzionamento, garantisce il mantenimento dei parametri specificati in base alle condizioni tecniche.

Tipi e caratteristiche dei termistori

Tutti i sensori di temperatura in produzione funzionano secondo il principio della conversione della temperatura in un segnale di corrente elettrica, che può essere trasmesso ad alta velocità su lunghe distanze. Qualsiasi quantità può essere convertita in segnali elettrici convertendoli in codice digitale. Vengono trasmessi con elevata precision ed dalla technologia informatica.

termistori metallici

Non tutti i conduttori attuali possono essere utilizzati come materiale per i termistori, poiché i termistori hanno determinati requisiti. Il materiale per la loro fabbricazione deve avere un TCR elevato e la resistenza deve dipendere dalla temperatura secondo un grafico lineare in un ampio intervallo di temperature.

Inoltre, un conduttore metallico deve essere inerte alle azioni aggressive dell'ambiente esterno e riprodurre caratteristiche di alta qualità, il che nõusoleku di modificare i sensori senza impostazioni e strumenti di misura speciali.

Il rame e il platino sono adatti a tali requisiti, nonostante il loro costo elevato. I termistori basati su di essi sono chiamati platino e rame. Le resistenze termiche TSP (platino) funzionano ja lämpötila pakkaa -260 e 1100 astetta. Se la temperatura è Compresa tra 0 e 650 gradi, tali sensori vengono usezati come campioni e standard, poiché in questo intervallo l'instabilità non è superiore a 0,001 gradi.

Gli svantaggi dei termistori al platino includono la non linearità della conversione e il costo elevato. Pertanto, misurazioni tarkka dei parametri sono possibili soolo nel campo operativo.

Campioni di rame Economici di termistori TCM sono praticamente ampiamente usezati, in cui la linearità della dipendenza della resistenza dalla temperatura è molto più elevata. Il loro svantaggio è la basssa resistività e l'instabilità alle lämpötila nostaa, la rapida ossidazione. A questo proposito, le resistenze termiche a base di rame hanno un usezo limitato, non superiore a 180 gradi.

Per l'installazione di sensori in platino e rame, viene usezata una linea a 2 fili a una distanza massima di 200 metri dal dispositivo. Se la distanza è maggiore, vengono utilizzati in cui il terzo conduttore serve a compensare la resistenza dei fili.

Tra gli svantaggi dei termistori in platino e rame si può notare la loro bassa velocità operativa. La loro inerzia termica raggiunge diversi minuti. Esistono termistori a bassa inerzia, il cui tempo di risposta non è superiore a pochi decimi di secondo. Ciò è ottenuto grazie all dimensioni ridotte dei sensori. Tali resistenze termiche sono realizzate in microfilo racchiuso in un guscio di vetro. Questi sensori hanno una bassa inerzia, sono sigillati e altamente stabili. Pur essendo di piccole dimensioni, hanno una resistenza di diversi kOhm.

puolijohde

Tali resistenze sono chiamate termistori. Se li confrontiamo con campioni di platino e rame, presentano una maggiore sensibilità e un valore TCR negatiivi. Ciò significa che all'aumentare della temperatura, la resistenza del resistore deminuisce. I termistori hanno un TCR molto maggiore rispetto ai sensori in platino ja rame. Nelle piccole dimensioni la loro resistenza raggiunge 1 megaohm, il che non accepte di influenzare la misura della resistenza del conduttore.

Per le misurazioni della temperatura sono diventati molto popolari i termistori basati sui semiconduttori KMT, costituiti da ossidi di cobalto e manganese, nonché i resistori termici MMT basati su ossidi di rame e manganese. La dipendenza della resistenza dalla temperatura sul grafico ha una buona linearità nell'intervallo di temperatura -100 +200 gradi. L'affidabilità dei termistori basati su semiconduttori è piuttosto elevata; le loro proprietà sono riittäväemente stabili per lungo tempo.

Il loro principale svantaggio è il fatto che durante la produzione in serie di tali termistori non è possibile taatusti la necessaria precizza delle loro caratteristiche. Pertanto, un singolo resistore sarà diverso da un altro campione, proprio come i transistor, che dallo stesso lotto possono avere fattori di guadagno diversi, è difficile trovare due campioni identici. Questo punto negativo crea la necessità di un'ulteriore regolazione dell'apparecchiatura durante la sostituzione del termistore.

Per collegare i termistori viene solitamente utilizzato un circuito a ponte, in cui il ponte è bilanciato da un potenziometro. Poiché la resistenza del resistore cambia a causa della temperatura, il ponte può essere portato in equilibrio regolando il potenziometro.

Questo metodo di configurazione manuale viene utilizzato nei laboratori didattici per dimostrare il funzionamento. Il regolate a potenziometro è dotato di una graduata in gradi. In pratica, negli schemi di misurazione complessi, questa regolazione avviene automaticamente.

Sovellus dei termistori

Esistono due modalità di funzionamento dei sensori di temperatura. Nella prima modalità, la temperatura del sensore è determinata soolo dalla temperatura ambiente. La corrente che scorre attraverso il resistore è piccola e non è in grado di riscaldarlo.

Nella modalità 2, il termistore viene riscaldato dalla corrente circolante e la sua temperatura è determinata dalle condizioni di trasferimento del calore, ad esempio velocità di soffiaggio, densità del gas, ecc.

Termistori sui diagrammi (NTS) e vastukset (RTS) hanno rispettivamente kertoimet resistenza negativi e posititive e sono designati tulevat seuraamaan:

Appliazioni dei termistori

• Misura della temperatura.
• Elettrodomestici: congelatori, asciugacapelli, frigoriferi, ecc.
• Elettronica automobilistica: misurazione antigelo e raffreddamento olio, controllo gas di scarico, systemi frenanti, temperatura interna.
• Conditionatori: distribuzione del calore, controllo della temperatura ambiente.
• Blocco della porta nei dispositivi di riscaldamento.
• Industry Elettronica: stabilzazione della temperatura di laser e diodi, nonché avvolgimenti di bobine di rame.
• Nei telefoni cellulari per compensare il riscaldamento.
• Limitazione della corrente di avviamento di motori, lampade di illuminazione, .
• Controllo del riempimento del liquido.

Sovellus dei positori

• Suojaa ohjaus ja moottori.
• Protezione contro lo scioglimento in caso di sovraccarico di corrente.
• Per ritardare l'orario di accensione degli alimentator switching.
• Tietokoneen näyttö ja televisiokatokuva smagnetisoinnista ja värin vääristymisestä.
• Negli avviatori dei compressori dei frigoriferi.
• Blocco termico di trasformatori e motori.
• Dispositivi di memoria delle information.
• Tule riscaldatori del carburatore.
• Negli elettrodomestici: chiusura della porta della lavatrice, negli asciugacapelli jne.

Elettrotecnica / Elettronica a stato solido / 8.2.1. Principio di funzionamento dei positori

Un posistore on puolijohteen termistore, jolla on positiivisen terminen vastustuskerroin.

Nella produzione di massa, i posistori sono realizzati sulla base di ceramica al titanato di bario. Il titanato di bario BaTiO 3 on dielektrinen vastus, jonka ympäristön lämpötila on 10 10 ... 10 12 ohmia. cm, che supera significativamente la resistività dei semiconduttori. Se invece si introducono nella composizione di impurità di elementi delle terre rare (lantanio, cerio, ecc.) o di altri elementi (niobio, tantalio, antimonio, bismuto, ecc.) aventi una valenza maggiore di quella del titanio ionic un raggiamioica ionic al titanato di bario, vicino al raggio dello ione titanio, ciò porterà ad una diminuzione della resistività a 10...10 2 Ohm. cm, che corrisponde alla resistività dei materiali semiconduttori.

Il titanato di bario semiconduttore ha una dipendenza anomala dalla temperatura della resistività: in un intervallo di temperature ristretto, quando riscaldato al di sopra del punto di Curie, la resistività del titanato di bario semiconduttore diordinia aument.

Il meccanismo di conduttività elettrica del titanato di bario semiconduttore in presenza di impurità può essere rappresentato come sekunde. Un'impurità di un elemento delle terre harvinainen (ad esempio il lantanio) sostituisce il bario in un punto del reticolo cristallino. Alcuni atomi di titanio, mantenendo la neutralità elettrica dell'intero cristallo, catturano gli elettroni di valenza in eccesso del lantanio, che ha valenza maggiore del bario. Gli elettroni catturati, essendo in uno stato quasi stabile, si muovono facilmente sotto l'influenza di un campo elettrico e determinano la conduttività elettrica del materiale.

Nel titanato di bario semiconduttore sono presenti ioni di titanio tetravalenti e trivalenti. Gli elettroni possono essere scambiati tra ioni titanio di diversa valenza. In questo caso, ogni ione titanio diventa tri- o tetravalente. Questo processo on vastuussa sähköisen johtamisen johdosta.

La comparsa delle proprietà dei semiconduttori nei cristalli ionici sotto l'influenza di impurità si osserva anche per l'ossido di nichel. I semiconduttori prodotti con questo metodo sono talvolta chiamati semiconduttori ja valenza controllata.

La technologia per la produzione di positori on samanlainen kuin teknologia per la produzione di prodotti muun materiaalin keramiikka. Dopo la miscelazione dei componenti iniziali e delle sostanze contenenti elementi impuri, la cottura iniziale di tale miscela viene effettuata ad una temperatura di circa 1000 °C.

La massa solida risultante viene frantumata e quindi modellata in pezzi grezzi. La seconda cottura viene effettuata ad una temperatura di 1300...1400 °C.

Di conseguenza, lo strato resistivo di un posistore è costituito da un gran numero di contatti tra loro

sono grani tai cristalliti di titanato di bario semiconduttore.

La resistenza di un posistore dipende dalla resistenza degli strati superficiali impoveriti sui grani. L'altezza delle barriere di potenziale superficiale risulta essere piccola a temperature inferiori al punto di Curie, quando nei grani esiste polarizzazione spontanea e il materiale ha una costante dielettrica molto elevata.

A lämpötila superiori al punto di Curie, il titanato di bario subisce una trasformazione di fase dallo stato ferroelettrico a quello paraelettrico. In questo caso, la polarizzazione spontanea scompare, la costante dielettrica deminuisce bruscamente, aumenta l'altezza delle barriere potenziali superficiali sui grani e aumenta la resistenza del posistore (kuva 8.3).

L'area di crescita della resistenza dipende dal punto Curie della ceramica. Il punto di Curie del titanato di bario può essere spostato verso basse temperature sostituendo parzialmente il bario con lo stronzio. Viceversa, il punto di Curie può essere spostato verso temperature più elevate sostituendo parzialmente il bario con il piombo.

Anche la sostituzione parziale del titanio con zirconio, stagno o samario riduce il punto di Curie. Questa regolazione nõusoleku di creare positori in cui si osserva un coefficiente di resistenza termica positivo in diversi intervalli di temperatura.

Volte per creare posistori vengono hyödyntää silicio monocristallino, germanio ja muita materiaaleja puolijohteita. Il principio di funzionamento di tali positori si basa sulla diminuzione della mobilità dei portatori di carica all'aumentare della temperatura

termistori

Designazione sul kaavio, lajike, sovellus

Nell'elettronica c'è semper qualcosa da misurare o valutare. Ad esmpio, la temperatura. Questo compito viene svolto con successo dai termistori: Componenti eletronici basati su semiconduttori, la cui resistenza varia a seconda della temperatura.

Qui non descriverò la teoria dei processi fisici che si verificano nei termistori, ma mi avvicinerò alla pratica: presenterò al lettore la designazione del termistore sul diagramma, il suo aspetto, alcune varietà e le loro caratteristiche.

Negli schemi elettrici, il termistore è indicato in questo modo.

A seconda dell'ambito di applicazione e del tipo di termistore, la sua designazione nel diagramma potrebbe presentare lievi differentenze. Ma puoi semper identificarlo grazie alla sua caratteristica iscrizione T O t0 .

La caratteristica Principle di un termistore è la sua TKS. TKS lo è kerroin resistenza alla lämpötila. Suurin mahdollinen lämpötilankesto on 1 0 C (1 Celsius-aste) tai 1 Kelvin-aste.

I termistori hanno diversi parametri tärkeitä. Non li citerò, questa è una storia a parte.

Suurin kuva MMT-4V-termistorista (4,7 kOhm). Se lo colleghi a un multimetro e lo riscaldi, ad esempio, con una pistola ad aria calda o la punta di un saldatore, puoi assicurarti che la sua resistenza diminuisca con l'aumentare della temperatura.

I termistori si trovano quasi ovunque. A voltte sei sorpreso di non averli notati prima, di non aver prestato loro attenzione. Diamo un'occhiata alla scheda del caricabatterie IKAR-506 e proviamo a trovarli.

Ecco il primo termistore. Poiché si trova in una custodia SMD e ha dimensioni ridotte, è saldato su una piccola scheda e installato su un radie in alluminio: controlla la temperatura dei transistor chiave.

Secondo. Questo è il cosiddetto termistore NTC ( JNR10S080L). Ti dirò di più su questi. Tarjoile rajoitetusti avviamentoa. È divertente. Sembra un termistore, ma funge da elemento protettivo.

Per qualche motivo, quando si parla di termistori, di solito si pensa che servano per misurare e controllare la temperatura. Si scopre che hanno trovato applikaatio tulee dispositivi di sicurezza.

Termistori sono installati anche negli amplificatori delle auto. Ecco il termistore nell'amplificatore Supra SBD-A4240. Qui è coinvolto nel protezione dal surriscaldamento dell'amplificatore.

Ecco un altro esempio. Tämä on yksi DCB-145-ioni-akku DeWalt-kacciaviteista. O meglio, le sue "frattaglie". Un termistore di misurazione viene usezato per controllare la temperatura delle celle della batteria.

È lähes näkymätön.

È riempito con sigillante siliconico. Quando la batteria è assemblata, questo termistore si adatta perfettamente a una delle celle della batteria agli ioni di litio.

Riscaldamento diretto ja indiretto.

Secondo il metodo di riscaldamento, i termistori sono divisi in due gruppi:

Riscaldamento diretto.

Cos'è un termistore e suo usezo in elettronica

Questo avviene quando il termistore viene riscaldato dall'aria ambiente esterna o dalla corrente che scorre direttamente attraverso il termistore stesso. I termistori a riscaldamento diretto vengono generalmente utilizzati per la misurazione o la compensazione della temperatura. Tali termistori si trovano in termometri, termostaat, caricabatterie (ad esempio, per le batterie agli ioni di litio nei cacciaviti).

Riscaldamento indiretto. Questo è quando il termistore viene riscaldato da un elemento riscaldante vicino. Allo stesso tempo, esso stesso e l'elemento riscaldante non sono collegati elettricamente tra loro. In questo caso la resistenza del termistore è determinata in funzione della corrente che scorre attraverso l'elemento riscaldante e non attraverso il termistore. I termistori con riscaldamento indiretto sono dispositivi combinati.

Termistori ja posistori NTC.

In base alla dipendenza della variazione di resistenza dalla temperatura, i termistori si dividono in due tipi:

termi NTC;

Termi PTC (alias positori).

Scopriamo qual è la differentenza tra loro.

Termi NTC.

I termistori NTC prerendono il nome dall'lyhenne NTC - Negatiivinen lämpötilakerroin o "Kerroin resistenza negativa". La particolarità di questi termistori è questa Quando riscaldati, la loro resistenza diminuisce. Ehdotus, ecco come è indikato il termistore NTC nel diagramma.

Designazione del termistore sul diagramma

Come puoi vedere, le frecce sulla designazione sono in direzioni diverse, il che indica la proprietà Principle del termistore NTC: la temperatura aumenta (freccia su), la resistenza diminuisce (freccia giù). E päinvastoin.

Käytännössä on mahdollista saada NTC-termistore qualsiasi alimentatore switching. Ad esempio, un tale termistore può essere trovato nell'alimentatore di un computer.

Abbiamo già visto il termistore NTC sulla scheda ICAR, soolo che lì era di colore grigio-verde.

Tämä kuva on eniten NTC di EPCOS -termistorista. Utilizzato per limitare la corrente di avviamento.

Per i termistori NTC, di norma, viene indicata la sua resistenza 25 0 C (per un dato termistore è 8 Ohm) ja la corrente operativa massima. Di solito si tratta di pochi ampere.

Tämä NTC-termistore on asennettu 220V jännitteen sarjaan. Dai un'occhiata al diagramma.

Poiché è collegato in serie al carico, tutta la corrente consumata scorre attraverso di esso. Il termistore NTC limita la corrente di spunto, che si verifica a causa della carica dei condensatori elettrolitici (nello schema C1). Un picco di corrente di carica può portare alla rottura dei diodi nel raddrizzatore (ponte di diodi su VD1 - VD4).

Ogni volta che si accende l'alimentazione, il condensatore inizia a caricarsi e la corrente inizia a fluire attraverso il termistore NTC. La Resistenza del termistore NTC on elevata poiché non ha ancora avuto il tempo di riscaldarsi. La corrente che scorre attraverso il termistore NTC lo riscalda. Successivamente, la resistenza del termistore deminuisce e praticamente non interferisce con il flusso di corrente consumato dal dispositivo. Pertanto, grazie al termistore NTC, mahdollista takuu ja "avvio regolare" del dispositivo elettrico e proteggere i diodi raddrizzatori dai guasti.

È chiaro che mentre l'alimentatore switching è acceso, il termistore NTC è uno stato "riscaldato".

Se qualche elemento nel circuito si guasta, il consumo di corrente aumenta solitamente bruscamente. Allo stesso tempo, ci sono spesso casi in cui un termistore NTC funge da sorta di fusibile aggiuntivo e si guasta anche a causa del superamento della corrente operativa massima.

Il guasto dei transistor chiave nell'alimentatore del caricabatterie ha portato al superamento della corrente operativa massima di questo termistore (max 4 A) ja se on bruciato.

Vastusta PTC:tä. Termi PTC.

termistori, la cui resistenza aumenta se riscaldato, sono chiamati positori. Sono anche termistori PTC (PTC - Positiivinen lämpötilakerroin , "Coefficiente di resistenza positiva").

Vale la pena notare che i posistori sono meno diffusi dei termistori NTC.

Symbolo di un posistore nel diagramma.

Olen vastus PTC sono facili da rilevare sulla scheda di qualsiasi TV CRT a colori (con un tubo catodico). Asenna nel smagnetizzazione -piiriin. In natura esistono sia posistori a due terminali che posistori a tre terminali.

La foto mostra un rappresentante di un posistore a due terminali, usezato nel circuito di smagnetizzazione di un cinescopio.

Il fluido di lavoro del posistore è installato all'interno dell'alloggiamento tra i terminali della molla. Realtà, questo è il posistore stesso. Esternamente sembra una compressa con uno strato di contatto spruzzato sui lati.

Come ho già detto, i posistori servono a smagnetizzare il cinescopio, o meglio la sua maschera. A causa del campo magnetico terrestre o dell'influenza di magneti esterni, la maschera si magnetizza e l'immagine a colori sullo schermo del cinescopio viene distorta e appaiono dei punti.

Todennäköisyys, että äänimerkki on "clang" quando la TV si accende: questo è il momento in cui funziona il ciclo di smagnetizzazione.

Oltre ai posistori a due terminali, sono ampiamente utilizzati i posistori a tre terminali.

La loro differentenza rispetto a quelli a due terminali è che sono costituiti da due posistori "a pillola", installati in unico allloggiamento. Queste "compresse" sembrano esattamente identiche. Ma non è vero. Oltre al fatto che una compressa è leggermente più piccola dell'altra, la loro resistenza al freddo (ambiente temperatura) è diversa. Tabletissa on resistanssi noin 1,3–3,6 kOhm, ja se kestää vain 18–24 ohmia.

I posistori a tre terminali vengono usezati anche nel circuito di smagnetizzazione del cinescopio, come quelli a due terminali, ma il loro circuito di connessione è leggermente diverso. Se il posistore si guasta improvisamente, e ciò accade abbastanza spesso, sullo schermo televisivo compaiono macchie con una visualizzazione a colori innaturale.

Ho già parlato più in dettaglio dell'uso dei posistori nel circuito di smagnetizzazione dei tubi catodici qui.

Oikeustaan ​​NTC-termistori, ja positio vengono hyödyntää tulevat suojauslaitteet. Un tipo di posistore è un fusibile autoripristinante.

Termi SMD.

Con l'introduzione attiva del montaggio SMT, i produttori hanno iniziato a produrre termistori per il montaggio superficiale. In apparenza, tali termistori differentiscono poco dai condensatori SMD ceramici. Le dimensioni corrispondono alle Serie Standard: 0402, 0603, 0805, 1206. Lähes mahdotonta erottaa SMD:n lähistöllä olevien kondensaattoreiden piiristä.

Termi sisällytetty.

I termistori integrati vengono usezati attivamente anche nell'elettronica. Se si dispone di una stazione di saldatura con controllo della temperatura della punta, nell'elemento riscaldante è integrato un termistore a film sottile. I termistori sono integrati anche nell'asciugacapelli delle stazioni di saldatura ad aria calda, ma lì si tratta di un elemento separato.

Vale la pena notare che nell'elettronica, insieme ai termistori, vengono utilizzati attivamente fusibili termici e relè termici (ad esempio il tipo KSD), che sono facili da trovare anche nei dispositivi elettronici.

Ora che abbiamo acquisito familiarità con i termistori, è tempo di conoscere i loro parametri.

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TERMORESISTENZE

Termistore- un resistore a semiconduttore che sfrutta la dipendenza della resistenza elettrica di un materiale semiconduttore dalla temperatura.

Il termistore è caratterizzato da un elevato coefficiente di resistenza alla temperatura (TCR), semplicità del dispositivo, capacità di funzionare in varie condizioni climaticche con carichi meccanici significativi e stabilità delle caratteristiche nel tempo.

Kuva 2.1. termistori.

Costruzione I termistori sono prodotti sotto forma di aste, tubi, dischi, rondelle, sfere e piastre sottili, principalmente mediante metodi di metallurgia delle polveri. Le loro dimensioni possono variare 1–10 mikronia ja 1–2 cm.

Luokittelu. I termistori sono classificati in base ai loro parametri principali.

per temperatura di esercizio:

§ temperatura ultrabassa (lämpötila 4,2 K),

§ basso temperatura (temperatura inferiore a 170 K),

§ lämpötilamedia (170–510 K)

§ temperatura elevata (yli 570 K).

§ temperatura ultraelevata (lämpötila 900–1300 K).

toinen TKS:ssä:

§ posistori (termistori PTC) - termistori con un coefficiente di resistenza alla temperatura positivo (PTCR);

§ termistori (termistori NTC) - termistori con un coefficiente di resistenza alla temperatura negativo (NTC);

Quindi il metodo di riscaldamento:

§ con riscaldamento diretto;

§ con riscaldamento indiretto.

Oltre alla classificazione in base ai parametri di base, i termistori si distinguono anche per scopo, metodi di protezione, progettazione, tipo di materiale, tecnologia di produzione e modalità operativa.

La modalità operativa dei termistori dipende da quale parte della caratteristica corrente-tensione statica (caratteristica volt-ampere) per la quale viene selezionato il punto operativo. A sua volta, la caratteristica corrente-tensione dipende sia dal design, dalle dimensioni e dai parametri Principli del termistore, sia dalla temperatura, dalla conduttività termica dell'ambiente e dalla connessione termica tra il termistore e l'ambiente. I termistori con un punto operativo nella sezione iniziale (lineare) della caratteristica corrente-tensione vengono utilizzati per misurare e controllare la temperatura e compensare le variazioni di temperatura nei parametri dei circuiti elettrici e dei dispositivi elettron. I termistori con un punto operativo nella sezione discendente della caratteristica corrente-tensione (con resistenza negativa) vengono utilizzati come relè di avviamento, relè temporali, misuratori di potenza della radiazione elettromagnetica nel t temperaturstabilizatori. La modalità operativa del termistore, in cui il punto di funzionamento si trova anche sulla sezione discendente della caratteristica corrente-tensione (questo sfrutta la dipendenza della resistenza del termistore dalla temperatura e dalla della conduttiviticai tipi termissist'ambien de termi) emi di controllo termico e allarme antincendio, regolazione del livello di mezzi liquidi e granulari; l'azione di tali termistori si basa sul verificarsi di un effetto relè nel circuito con il termistore al variare della temperatura ambiente o delle condizioni di scambio termico tra il termistore e il mezzo.

Riso. 2.2. Classificazione dei termistori.

I parametri Principli del termistore sono: resistenza nominale, coefficiente di temperatura della resistenza, intervallo di temperatura operativa, dissipazione di potenza massima nõusolekuta.

Esistono termistori con TCS negativo (termistori) ja positivo (posistori). Sono anche chiamati rispettivamente termistori NTC ja termistori PTC. Per i resistori, all'aumentare della temperatura, aumenta anche la resistenza, ma per i termistori è vero il contrario: all'aumentare della temperatura, la resistenza diminuisce.

I termistori TCR negatiivinen sono costituiti da una miscela di ossidi di metalli di transizione policristallini (ad esempio MnO, CoO?, NiO, CuO), drogati con Ge e Si, puolijohteet di tipo A III B V, puolijohteiden vetrosi ja muita materiaaleja.

Vengono prodotti anche termistori di design speciale, con riscaldamento indiretto. Tali termistori hanno un avvolgimento riscaldato, isolato dall'elemento resistivo a semiconduttore (se la potenza rilasciata nell'elemento resistivo è piccola, il regime termico del termistore è determinato dalla temperatura del riscaldatore, inter succaldatore, succaldatore). Pertanto, diventa possibile modificare lo stato del termistore senza modificare la corrente che lo attraversa. Tale termistore viene usezato come resistore variabile controllato elettricamente a distanza.

Kuvittele convenzionale dei termistori. I termistori sono un type di resistore, quindi vengono aggiunti elementi grafici aggiuntivi all'immagine di un resistore normale.

Riso. 2.3. Immagine convenzionale dei termistori: a) kuvittele grafica generale; b) termistore (termistore con TKS negativo); c) posistore (termistore con TCS positivo); d) termistori con riscaldamento indiretto.

Symboli termistöille. Attualmente l'industria tuottaa termistorit, jotka vastaavat GOST-standardeja: GOST 13453-64, GOST 13453-68, GOST 17598-72. Oltre agli standard attuali, i termistori sono prodotti da vari produttori che dispongono di un proprio sistema di designazione. Secondo lo standardattuale (GOST 13453-64, GOST 13453-68, GOST 17598-72), il simbolo dei resistori è costituito dai seuraavien elementtien.

primo elemento- una lettera o una combinazione di lettere che denota una sottoclasse di resistori:

TP - termistore con TKC negativo (termistore),

TPP on positiivinen TKC (posistore) -termometri.

secondo elemento— i numeri indicano il gruppo di materiale resistivo dell'elemento:

1 - koboltti-mangaani,

2 - rame-mangaani,

3 - rame-kobolto-mangaani,

4 - nikkeli-koboltti-mangaani,

5 - pohja di titanato di bario drogato con germanio;

6 - basato su soluzioni solide drogate nel järjestelmä BaTiO 3 - BaSnO 3;

8 - a base di ossido di vanadio non vanadio e una serie di soluzioni solide non-cristalline:

9 - emäs biossido di vanadio VO 2;

10 - basato sul sistema (Ba, Sr) Ti03;

11 - basato sul sistema (Ba, Sr) (Ti, Sn) O 3 drogato con cerio.

terzo elemento- resistenza nominale e designazione della lettera dell'unità di misura (Ohm, kOhm) o numero (cifre) - indika il numero di registrazione di un tipo specifico di resistore (per termistori degli anni precedenti di produzione);

quarto elemento- tolleranza (%).

Ad esampio, TP-2-33 kOhm ±20%.— un termistore con TKC negativo, numero di serie di sviluppo 2, resistenza nominale 33 kOhm, toleranza ±20%. Insieme a quelli nuovi, ci sono i termistori degli anni di produzione precedenti. La base era la composizione del materiale semiconduttore con cui erazzato l'elemento sensibile alla temperatura. Per semmio, MMT- rame-mangaani; KMT- koboltti-mangaani. Gli stabilisator di tensione sono nominati TP2/0,5; TP2/2; TP6/2. Le lettere rappresentano T(termo) R( vastus) P(riscaldamento diretto).

Un posistore e un terministore: qual è la differentenza?

Il numero al numeratore indica il valore della tensione nominale in voltte e il denominatore indica la corrente operativa media milliamnereina. Sensori di temperatura TRP 68–01I – T(termo), R( vastus). P(riscaldamento diretto), 68 – lämpötila di risposta, 0 C, 01 – numero di serie dello sviluppo del progetto. E- con elettrocateteri isolati dal corpo

Sono designati misuratori di potenza a microonde di modeli precedenti T8, T9, TS-1 E TS-2. La lettera Ш qui indica una piccola capacità di shunt. Gli sviluppi peräkkäin nimettynä ST-3-29 ja ST3-32. I termistori per riscaldamento diretto di vecchi progetti per system di controllo con palautetta sono nimetty TKP-20, TKP-50 ja TKP-350. I numeri indicano il valore della resistenza in Ohm. Successivamente furono sviluppati per questi scopi i terministori ST1-21, ST3-21, ST1-27 ja ST3-27 Ei termistori alta stabilità TPA-1 e TPA-2, la lettera Indica un materiale resistivo a base di cristalli diaman sing puolijohde

Pääparametrit ja ominaisuudet

Caratteristiche dei termistori. Una caratteristica dei termistori è la loro caratteristica corrente-tensione statica. Rappresenta la dipendenza della corrente che scorre attraverso il termistore dalla tensione applicata in condizioni di equilibrio termico tra esso e l'ambiente esterno. Il tipo di caratteristica corrente-tensione statica non lineare dipende dalla resistenza dell'elemento sensibile alla temperatura, dalla sua progettazione, dalle dimensioni complessive, dal grado di accoppiamento termico con l'ambiente e dalla temperatura.

Riso. 2.4. Dipendenze dalla temperatura della resistenza dei termistori con TCS negativo (a) ja positivo (b).

Il tipo di caratteristiche corrente-tensione dei termistori a riscaldamento indiretto dipende in gran parte dalla corrente che scorre attraverso l'avvolgimento di riscaldamento I p. Pertanto, per loro vengono solitamente fornite le caratteristiche di riscaldamento, stabilendo una connessione tra la resistenza del termistore e la potenza dissipata sul riscaldamento avvolgimento.

Riso. 2.5. Caratteristiche di riscaldamento dei termistori ja riscaldamento indiretto

Parametri fondamentali dei termistori.

§ Rn- resistenza nominale - la resistenza dei termistori ad una determinata temperatura ambiente, solitamente 25°C tai 20°C.

§ Intervallo di temperatura di esercizio T 2, T 1;

§ α - coefficiente di temperatura della resistenza - caratterizza la variazione della resistenza del termistore in % quando la temperatura cambia di 1 grado, solitamente indicata per la stessa temperatura della resistenza nominale.

§ Costante SISÄÄN- un valore che caratterizza la sensibilità alla temperatura dei termistori in un determinato intervallo di temperature. Determinato dalle proprietà fisiche del materiale puolijohde, calcolato dalla kaava:
Kyyhkynen

R1 - resistenza del termistore, misurata alla lämpötila T 1, Ohm;
R 2 - resistenza del termistore, misurata alla temperatura T 2, Ohm.

§ Rmax— la potenza massima dissipabile è la potenza ammissibile ad una temperatura di 25°C (o altra specificata nelle Technicale), alla quale per un dato tempo (tempo minimo di funzionamento) i parametri dei termistori si mantengono entro i Technical limiti stabiliti.

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La parola "termistore" on automaattinen esittely: RESISTENZA TERMICA, joka kestää lämpötilaa.

I termistori sono in gran parte dispositivi non-lineari e spesso presentano grandi variazioni nei parametri. Questo è il motivo per cui molti, anche ingegneri e progettisti di circuiti esperti, sperimentano disagi quando lavorano con questi dispositivi. Tuttavia, dando un'occhiata più da vicino a questi dispositivi, puoi vedere che i termistori sono in realtà dispositivi abbastanza semplici.

Innanzitutto va detto che non tutti i dispositivi che cambiano resistenza con la temperatura sono chiamati termistori. Per semmio, termometri resistivi, che sono costituiti da piccole bobine di filo ritorto o da pellicole metalliche spruzzate. Sebbene i loro parametri dipendano dalla temperatura, funzionano però diversamente dai termistori. Yleisesti il ​​termine "termistore" viene applicato a dispositivi sensibili alla temperatura puolijohde dispositivi.

Esistono due classi principi di termistori: TCR negatiivinen (resistenza lämpötilakerroin) ja TCR positiivinen.

Esistono due tipi fundamentalmente diversi di termistori prodotti con TCR positivo. Alcuni sono realizzati tulevat termistori NTC, mentre altri sono realizzati in silicio. I termistori TCR positiivinen määräno descritti brevemente, concentrandosi sui più comuni termistori TCR negatiivisia. Pertanto, meno che non vi siano istruzioni particolari, parleremo di termistori con TCR negatiivinen.

I termistori NTC sono dispositivi non-lineaarinen, valikoima ristretto e altamente sensibili, la cui resistenza deminuisce all'aumentare della temperatura. La Figura 1 mostra una curva che mostra la variazione della resistenza in base alla temperatura ed è una curva tipica dipendenza dalla temperatura della resistenza. Herkkyys on noin 4-5 %/oC. Esite un'ampia gamma di valori di resistenza e la variazione di resistenza può raggiungere molti ohm e persino kilo-ohm per grado.

Kuva. 1 TCR:n negatiiviset termit ovat niin herkkiä ja merkittäviä

I gradi non sono lineaari. R o può essere in ohm, kilo-ohm tai mega-ohm:

Rapporto di resistenza 1 R/R o; 2 - lämpötila o C

I termistori sono essenzialmente ceramici semiconduttori. Sono costituiti da polveri di ossidi metallici (solitamente ossidi di nichel e manganese), talvolta con l'aggiunta di piccole quantità di altri ossidi. Gli ossidi in polvere vengono miscelati con acqua e leganti vari per ottenere un impasto liquido, a cui viene data la forma desiderata e cotto a lämpötila superiori a 1000 o C.

Viene saldato un rivestimento metallico conduttivo (solitamente argento) e i cavi vengono collegati. Il termistore completato è solitamente rivestito con resina epossidica tai vetro oppure racchiuso in qualche altro alloggiamento.

Dalla kuva. 2 puoi vedere che esistono molti tipi di termistori.

I termistori hanno la forma di dischi e rondelle con un diametro compreso tra 2,5 e noin 25,5 mm e la forma di aste di varie dimensioni.

Alcuni termistori vengono prima realizzati come grandi piastre e poi tagliati in quadrati. I termistori a perla molto piccola vengono realizzati bruciando direttamente una goccia di pasta su due terminali refrattari in lega di titanio e quindi immergendo il termistore nel vetro per creare un rivestimento.

Parametri tipici

Dire "parametri tipici" non è del tutto corretto, poiché esistono soolo pochi parametri tipici per i termistori. È disponibile un numero altrettanto elevato di Technicale per una varietà di tipi, dimensioni, forme, valori nominali e tolleranze di termistori. Inoltre, spesso i termistori prodotti da produttori diversi non sono intercambiabili.

È possibile acquistare termistori con resistenze (a 25 o C - la temperatura alla quale viene solitamente determinata la resistenza del termistore) da uno ohm a dieci megaohm o più.

La resistenza dipende dalle dimensioni e dalla forma del termistore, tuttavia, per ciascun tipo specifico, i valori di resistenza possono differentire di 5-6 ordini di grandezza, cosa che si ottiene semplicemente cambiando la miscela di ossidi. Quando si sostituisce la miscela, cambia anche il tipo di dipendenza dalla temperatura della resistenza (curva R-T) e cambia la stabilità alle alte lämpötila. Fortunatamente, anche i termistori con una resistenza elevata piisave per essere utilizzati a lämpötila kohottaa tendono ad essere più stabili.

I termistori Economici di solito hanno tolleranze sui parametri abbastanza ampie. Ad esempio, i valori di resistenza contractiti a 25 o C variano nell'intervallo da ± 20 % a ± 5 %. A lämpötila più alte o più basse, la diffusione dei parametri aumenta ancora di più. Per un tipico termistore con una sensibilità del 4% per grado Celsius, le corrispondenti tolleranze di temperatura misurate vanno da ±5 °C ±1,25 °C ja 25 °C. I termistori ad alta precisione paljonno keskustella più avanti in questo articolo.

In precedenza è stato detto che i termistori sono dispositivi a raggio ristretto. Ciò deve essere spiegato: la maggior parte dei termistori funziona nell'intervallo da -80°C ja 150°C, e ci sono dispositivi (solitamente rivestiti in vetro) che funzionano a 400°C ja lämpötila on parempi.

Tuttavia, per scopi pratici, la maggiore sensibilità dei termistori limita il loro intervallo di temperatura utile. La resistenza di un tipico termistore può variare di un fattore 10.000 o 20.000 a lämpötila comprese tra -80 °C e +150 °C. meno che viene utilizzata la commutazione della gamma). La resistenza del termistore, valutata a nolla astetta, non supererà diversi ohm a

La maggior parte dei termistori useza la saldatura per collegare i cavi internamente. Ovviamente, un termistore di questo tipo non può essere utilizzato per misurare temperature superiori al punto di fusione della lega di saldatura. Anche senza saldatura, il rivestimento epossidico dei termistori dura solo a una temperatura non superiore a 200 °C. Per temperature più elevate è necessario usezare termistori rivestiti di vetro conduttori saldati o fusi.

I requisiti di stabilità limitano inoltre l'uso dei termistori alle alte lämpötila. La struttura dei termistori inizia a cambiare quando esposta a lämpötila nostaa e la velocità e la natura del cambiamento sono in gran parte determinate dalla miscela di ossidi e dal metodo di produzione del termistore. Una certa deriva nei termistori con rivestimento epossidico inizia a lämpötila superiori 100°C noin. Se un termistore di questo tipo funziona continuamente a 150 o C, la deriva può essere misurata di diversi gradi all'anno. I termistori a basssa resistenza (ad esempio, non più di 1000 ohm ja 25 oC) sono spesso anche peggiori: la loro deriva può essere notata quando funzionano noin 70 oC. E a 100 oC diventano inaffidabili.

I dispositivi Economici con tolleranze più ampie sono prodotti con meno attenzione ai dettagli e possono produrre risultati ancora peggiori. D'altra parte, alcuni termistori rivestiti in vetro adeguatamente progettati hanno un'eccellente stabilità anche a lämpötila più nostaa. I termistori a sfera rivestiti di vetro hanno un'ottima stabilità, così come i termistori a disco rivestiti di vetro introdotti più latestemente.

Va ricordato che la deriva dipende sia dalla temperatura che dal tempo. Ad esempio, di solito è possibile use un termistore con rivestimento epossidico quando riscaldato brevemente 150°C senza deriva significativa.

Quando si usezano termistori, è necessario tenere conto del valore nominale dissipation di potenza costante. Ad esempio, un piccolo termistore con rivestimento epossidico ha una costante di dissipazione di un milliwatt per grado Celsius in aria ferma.

Parametri del termistore

In altre parole, un milliwatt di potenza in un termistore aumenta la sua temperatura interna di un grado Celsius, e due milliwatt aumentano la sua temperatura interna di due gradi e così via. Se applichi una tensione di un volt a un termistore da un chilo ohm che ha una costante di dissipazione di un milliwatt per grado Celsius, otterrai un errore di misurazione di un grado Celsius. I termistori dissipano più potenza se vengono immersi nel liquido. Lo stesso piccolo termistore rivestito in resina epossidica menzionato sopra dissipa 8 mW/°C se inserito in olio ben miscelato. I termistori più grandi hanno una dissipazione uniforme migliore rispetto ai dispositivi più piccoli. Ad esempio, un termistore a forma di disco o di rondella può dissipare in aria una potenza di 20 o 30 mW/oC; va ricordato che, così come la resistenza di un termistore cambia con la temperatura, anche la sua potenza dissipata i cambiamenti.

Equazioni per i termistori

Non esiste un'equazione esatta per descrivere il comportamento di un termistore; ce ne sono soolo hyväksyvä. Huomioi equazioni approssimate ampiamente hyödyntää.

La prima equazione approssimativa, esponenziale, è abbastanza soddisfacente per intervalli di temperatura limitati, soprattutto quando si usezano termistori con bassa precisione.

Un termistore è un elemento sensibile all temperatura realizzato materiaalisessa puolijohteessa. Se on yhdistetty herkästi kaikkiin lämpötilan vaihteluihin. Sana "termistore" on lämpötilaherkän vastuksen lyhenne. Un materiale semiconduttore è un materiale che conduce la corrente elettrica meglio di un dielettrico, ma non così bene come un conduttore.

Principio di funzionamento del termistore

Come i termometri a resistenza, i termistori utilizzano le variazioni del valore della resistenza come base di misurazione. Tuttavia, la resistenza del termistore è inversamente proporzionale all variazioni di temperatura, anziché direttamente proporzionale. All'aumentare della temperatura intorno al termistore, la sua resistenza diminuisce, mentre al diminuire della temperatura, la sua resistenza aumenta.

Sebbene i termistori forniscano letture precise quanto i termometri a resistenza, i termistori sono spesso progettati per misurare su un intervallo più ristretto.

Termistore: in dettaglio in linguaggio semplice

Ad esempio, l'intervallo di misurazione di un termometro a resistenza potrebbe essere compreso tra -32 °F e 600 °F, menre un termistore misurerebbe tra -10 °F e 200 °F. L'intervallo di misurazione per un particolare termistore dipende dalle dimensioni e dal tipo di materiale semiconduttore usezato.

Come i termometri, i termistori rispondono all variazioni di temperatura modificando proporzionalmente la resistenza ed entrambi sono spesso utilizzati nei circuiti a ponte.

In questo circuito, la variazione di temperatura e la relazione inversa tra temperatura e resistenza del termistore definitionranno la direzione del flusso di corrente. Altrimenti il ​​​​circuito funzionerà come nel caso di un termometro a resistenza. Quando la temperatura del termistore cambia, la sua resistenza cambia e il ponte diventa sbilanciato. Ora attraverso il dispositivo scorrerà una corrente che può essere misurata. La corrente misurata può essere convertita in unità di temperatura utilizzando una tabella di converte o calibrando di conseguenza la scala.