Термисторът е термочувствителен елемент, съставен от синтериран полупроводников материал, който проявява голяма промяна в съпротивлението пропорционално на малка промяна в температурата. Термисторът може да работи в широк температурен диапазон и да дава температурна стойност чрез промяната на съпротивлението, което се формира от две думи: Термичен и резисторен. Положителните температурни коефициенти (PTC) и отрицателният температурен коефициент (NTC) са двата основни типа термистори, които се използват за температурни сензорни приложения.

Видове термистори

Термисторите са лесни за използване, евтини, здрави и реагират предсказуемо на промяна в температурата. Термисторите се използват най-вече в цифрови термометри и домакински уреди, като фурни и хладилници и т.н. Стабилността, чувствителността и постоянната на времето са основните свойства на термистора, които правят тези термистори издръжливи, преносими, икономически ефективни, силно чувствителни и най-добри за измерване на температура в една точка.

Термисторите са два вида:

Термистор с положителен температурен коефициент (PTC)
Термистор с отрицателен температурен коефициент (NTC)

PTC термистор

PTC термисторите са резистори с положителен температурен коефициент, при които съпротивлението се увеличава пропорционално на температурата. Тези термистори са обособени в две групи въз основа на тяхната структура и производствен процес. Първата група термистори включва силистори, които използват силиций като полупроводников материал. Тези термистори могат да се използват като PTC температурни сензори поради техните линейни характеристики.

PTC термистор

Термисторът с превключващ тип е втората група термистори PTC, която се използва в нагревателите, а също така полимерните термистори попадат в тази група, които са изградени от пластмаса и често се използват като предпазители за нулиране.

Видове PTC термистор

PTC термисторите се класифицират въз основа на нивото на температурата, което измерват. Тези видове зависят от следното:

Елементи : Това са дискови, пластинни и цилиндрични видове термистори.
Олово, тип потапяне: Тези термистори са два вида, а именно. боядисани и не боядисани. Те имат високотемпературни покрития за механична защита, екологична стабилност и електрическа изолация.
Тип калъф: Това могат да бъдат пластмасови или керамични калъфи, които се използват въз основа на изискването за приложение.
Тип монтаж : Това е единичен продукт поради своята конструкция и форми.

Типични характеристики на PTC термистора

Следните характеристики на термисторите показват връзката между различните параметри като температура, съпротивление, ток, напрежение и време.

1. Температура Vs съпротивление

На фигурата по-долу можем да наблюдаваме колко бързо съпротивлението варира в зависимост от температурата, т.е. рязко покачване на съпротивлението с малки промени в температурата. PTC показва лек отрицателен температурен коефициент при нормалното покачване на температурата, но при по-високи температури и точка на Кюри има рязка промяна на съпротивлението.

Температурна зависимост на съпротивлението

2. Текущи Характеристики на напрежението

Тази характеристика показва връзката между напрежението и тока в състояние на термично равновесие, както е показано на фигурата. Когато напрежението се увеличи от нула, токът и температурата също се повишават, докато термисторът достигне точка на превключване. По-нататъшното увеличаване на напрежението води до намаляване на тока в зона с постоянна мощност.

Ток Характеристики на напрежението

3. Текущи характеристики срещу времето

Това показва надеждността, необходима за полупроводниковите превключватели в отоплението и защитата срещу приложения с висок ток. Когато към термистора PTC се подава повече от даденото напрежение, голямото количество ток протича в момента на прилагане на напрежението поради ниското съпротивление.

Текущи времеви характеристики

Приложения на PTC термистор

1. Закъснение във времето: Закъснението във времето във верига осигурява необходимото време за PTC термистор за достатъчно нагряване за превключване от състояние на ниско съпротивление към състояние на високо съпротивление. Закъснението във времето зависи от размера, температурата и напрежението, към което е свързано, както и от използваната схема. Тези приложения включват релета със забавено превключване, таймери, електрически вентилатори и др.

“какво е портове в компютъра ”

две. Стартиране на двигателя : Някои електрически мотор s имат стартираща намотка, която трябва да се захранва само когато двигателят стартира. Когато веригата е включена, термисторът PTC има по-малко съпротивление, позволявайки на тока да премине през стартовата намотка. Когато двигателят стартира, термисторът с положителна температура с коефициент се загрява и в един момент превключва в състояние на високо съпротивление и след това прекратява тази намотка от захранващата мрежа. Времето, необходимо за това, се основава на необходимото пускане на двигателя.

3. Саморегулиращи се нагреватели: Ако има ток, преминаващ през превключващ термистор с положителен температурен коефициент, тогава той ще се стабилизира при определена температура. Това означава, че ако температурата намалее, пропорционално на съпротивлението, позволявайки да тече повече ток, тогава устройството се загрява. Ако температурата се повиши до ниво, което ограничава тока, преминаващ през устройството, устройството се охлажда.

PTC термисторите се използват като таймери в схемата за демагнитиране на бобината на CRT дисплеите. Схемата за демагнитиране, използваща термистор PTC, е проста, надеждна и евтина.

NTC термистор

Термистор с отрицателен температурен коефициент означава, че съпротивлението намалява с повишаване на температурата. Тези термистори са направени от отливен чип на полупроводников материал като синтериран метален оксид.

NTC термистор

Най-често използваните оксиди за тези термистори са манган, никел, кобалт, желязо, мед и титан. Тези термистори са класифицирани в две групи в зависимост от метода, чрез който електродите са прикрепени към керамичното тяло. Те са:

Термистори тип мъниста
Метализирани повърхностни контакти

Термисторите от мъниста са направени от платинена сплав и оловни проводници, които са директно синтеровани в керамичното тяло. Термисторите тип мъниста предлагат висока стабилност, надеждност, бързо време за реакция и работят при високи температури. Тези термистори се предлагат в малки размери и показват сравнително ниски константи на разсейване. Тези термистори обикновено се постигат чрез свързването им в последователни или паралелни вериги. Термисторите тип мъниста включват следните типове:

Голи мъниста
Мъниста със стъклено покритие
Здрави мъниста
Миниатюрни стъклени мъниста
Стъклени сонди
Стъклени пръчки
Мъниста в стъклени кутии

Втората група термистори има метализирани повърхностни контакти, които се предлагат с радиалните или аксиалните проводници, както и без проводниците за монтаж - посредством пружинни контакти. За тези термистори се предлагат разнообразни покрития. Метализираният повърхностен контакт може да се приложи чрез боядисване, пръскане или потапяне според нуждите и контактът се фиксира в керамично тяло. Тези термистори включват следните типове:

Дискове
Чипс
Повърхностни стойки
Люспи
Пръчки
Шайби

Типични характеристики на термистора NTC

Има три електрически характеристики, които се вземат предвид при всички приложения, в които се използват термистори NTC.

Съпротивление-Температурна характеристика
Текущо-времева характеристика
Волтажно-токова характеристика

1. Съпротивление-Температурни характеристики

NTC термисторът показва отрицателните температурни характеристики, когато съпротивлението се увеличава с лекото понижаване на температурата, както е показано на фигурата.

Характеристика на съпротивление-температура

2. Характеристики на текущото време

Промяната на скоростта на тока е ниска поради голямото съпротивление на термистора. И накрая, когато устройството се приближи до равновесно състояние, скоростта на текущата промяна ще намалее, когато достигне крайната стойност на времето, която е показана по-долу, на фигурата.

Характеристики на текущото време

3. Характеристика на напрежение-ток

След като самонагряващият се термистор достигне състояние на равновесие, скоростта на топлинните загуби от устройството е равна на доставената мощност. На фигурата по-долу можем да наблюдаваме връзката на тези два параметъра, където можем да наблюдаваме намаляване на напрежението при 0,01 MA ток и отново напрежението се увеличава при пиков ток от 1,0 MA и след това намалява при текущата стойност от 100 MA.

Характеристика на напрежение-ток

Приложения на NTC термистор

1. Защита от пренапрежение: Когато NTC термисторът е включен, той поглъща импулсния ток в оборудването и го защитава, като променя неговото съпротивление.

“1 фаза срещу 3 фаза ”

2. Температурен контрол и аларма: NTC термисторът може да се използва като a система за контрол на температурата или алармена система за температура. Когато температурата се повиши и съпротивлението на термистора намалее - токът става висок и дава аларма или включва отоплителната система.

Това са двата основни типа термистори, използвани за различни приложения на температурни сензори. Надявам се, че характеристиките и приложенията на термистора, в допълнение към типовете, може да са ви дали по-добро и цялостно разбиране на темата или електрически и електронни проекти. Моля, напишете вашите предложения и коментари в раздела за коментари, даден по-долу.

Кредити за снимки:

Типове термистори по ussensor
PTC термистор от paumanokgroup
Температурна зависимост на съпротивление от epcos
Текущи Време характеристики по жлъчка
NTC термистор от дийтрейд
Текущи Време характеристики по amwei
Напрежение Текуща характеристика: от cantherm