Termistor je zariadenie na meranie teploty, ktoré pozostáva z polovodičového materiálu, ktorý pri malej zmene teploty značne mení svoj odpor. Termistory majú spravidla záporné teplotné koeficienty, to znamená, že ich odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Všeobecné charakteristiky termistora

Slovo "termistor" je z jeho úplného zúženia: tepelne citlivý rezistor. Toto zariadenie je presný a ľahko použiteľný snímač pre akékoľvek zmeny teploty. Vo všeobecnosti existujú dva typy termistorov: s negatívnym teplotným koeficientom as kladným. Často sa prvý typ používa na meranie teploty.


Označenie termistora v elektrickom obvode je zobrazené na fotografii. Materiálom termistorov sú oxidy kovov, ktoré majú polovodičové vlastnosti. Pri výrobe týchto zariadení poskytujú nasledujúcu formu:

tvar disku;

tyč;

je sférická ako perla.

Základom práce termistora je princíp silnej zmeny odporu s miernou zmenou teploty. Zároveň sa pri tejto prúdovej sile v obvode a konštantnej teplote udržuje konštantné napätie. Ak chcete zariadenie používať, pripojte ho k elektrickému obvodu, napríklad k Bridge Whitestone, a zmerajte prúd a napätie na zariadení. Prostým zákonom Ohm, R = U /I určuje odpor. Potom sa pozrite na krivku závislostí odporu od teploty, pri ktorejje možné presne povedať, na akej teplote zodpovedá prijatý odpor. Pri teplotných zmenách sa hodnota odporu dramaticky mení, čo umožňuje určiť teplotu s vysokou presnosťou.

Materiál termistorov

Materiál prevažnej väčšiny termistorov je polovodičová keramika. Spôsob jeho výroby spočíva v spekaní práškov nitridov a oxidov kovov pri vysokých teplotách. Výsledkom je materiál, ktorého oxidové zloženie má všeobecný vzorec (AB) 3O4 alebo (ABC) 3O4, kde A, B, C sú kovové chemické prvky. Často sa používa mangán a nikel. Ak sa predpokladá, že termistor pôsobí pri teplotách nižších ako 250 ° C, keramika obsahuje horčík, kobalt a nikel. Keramika tohto zloženia vykazuje stabilitu fyzikálnych vlastností v špecifikovanom teplotnom rozsahu. Dôležitou charakteristikou termistorov je ich špecifická vodivosť (inverzná hodnota odporu). Vodivosť je regulovaná pridaním nízkych koncentrácií lítia a sodíka k polovodičovej keramike.

Spôsob výroby zariadení

Sférické termistory sa vyrábajú nanášaním na dva drôty platiny pri vysokej teplote (1100 ° C). Potom sa drôt odreže tak, aby poskytol potrebnú formu kontaktu termistora. Pri tesnení na guľovom zariadení sa aplikuje sklenený kryt. V prípade kotúčových termistorov je proces vytvárania kontaktov kladený na kovovú zliatinu platiny, paládia a striebra a jej následné pájenie na povlaktermistor.

Na rozdiel od platinových detektorov

Okrem polovodičových termistorov existuje iný typ detektora teploty, ktorého pracovným materiálom je platina. Tieto detektory menia svoj odpor, keď sa teplota zmení v súlade so zákonom. Pre termistory je táto závislosť fyzikálnych veličín úplne iná.
Výhody termistorov v porovnaní s platinovými analógmi sú nasledujúce:

Vyššia citlivosť odporu pri teplotných zmenách v celom pracovnom rozsahu veličín.

Vysoká úroveň stability prístroja a opakovateľnosť prijatých indikácií.

Malá veľkosť, ktorá umožňuje rýchlo reagovať na zmeny teploty.

Rezistory termistorov

Táto fyzikálna veličina znižuje svoju hodnotu so zvyšujúcou sa teplotou, pričom je dôležité zohľadniť rozsah pracovných teplôt. Pre teplotné rozsahy od -55 ° C do +70 ° C sa používajú termistory s odporom 2200 - 10 000 ohmov. Pri vyšších teplotách sa používajú zariadenia s odporom väčším ako 10 kOm. Na rozdiel od platinových detektorov a termočlánkov nemajú termistory v závislosti od teploty určité kritériá kriviek odporu a pre tieto krivky existuje široká škála možností. To je spôsobené tým, že každý termistorový materiál, ako teplotný senzor, má svoju vlastnú odporovú krivku.

Stabilita a presnosť

Tieto zariadenia sú chemicky stabilné a nemenia ich výkonnosť v priebehu času. Termistorové snímače sú jedným z najpresnejších nástrojov na meranie teploty. Presnosť merania vo všetkýchpracovný rozsah je od 01 do 02 ° C. Treba mať na pamäti, že väčšina spotrebičov pracuje v rozmedzí teplôt od 0 ° C do 100 ° C.

Základné parametre termistorov

Pre každý typ termistora sú nevyhnutné tieto fyzikálne parametre (opis názvov v angličtine je uvedený):

R 25 - odpor prístroja v Oms pri izbovej teplote (25 ° C). Pozrite sa na túto funkciu termistora jednoducho pomocou multimetra.

Tolerancia R 25 je hodnota tolerancie odchýlky odporu na zariadení od jeho nastavenej hodnoty pri 25 ° C. Typicky táto hodnota nepresahuje 20% R25.

Max. Ustálený stav prúdu - Maximálna prúdová sila v zosilňovači, ktorá môže pretekať cez zariadenie dlhší čas. Prevýšenie tejto hodnoty ohrozuje rýchly pokles odporu a následne poruchu termistora.

Približne R z Max Prúd - táto hodnota zobrazuje hodnotu odporu v Omah, ktorý získava zariadenie pri prechode prúdom maximálnej veľkosti. Táto hodnota by mala byť o 1-2 poriadky menšia ako odpor termistora pri izbovej teplote.

Odstrániť. Koef. - koeficient, ktorý zobrazuje teplotnú citlivosť zariadenia absorbovanú jeho výkonom. Tento koeficient udáva množstvo výkonu v mW, ktoré musí byť absorbované termistorom na zvýšenie jeho teploty o 1 ° C. Táto hodnota je dôležitá, pretože ukazuje, koľko energie potrebujete na to, aby sa spotrebič ohrial na pracovné teploty.

Tepelná časová konštanta. Ak sa termistor používa ako obmedzovačje dôležité vedieť, koľko času sa ochladí po vypnutí napájania, aby bolo pripravené na jeho nové zapnutie. Vzhľadom k tomu, že teplota termistora po vypnutí spadá exponenciálne, zavedieme pojem "Tepelná časová konštanta" - doba, počas ktorej sa teplota zariadenia zníži na 632% z hodnoty rozdielu medzi prevádzkovej teplote zariadenia a okolitej teplote.

Max. Záťaž v kapacite μf je množstvo kapacity mikrofaradu, ktoré sa môže vybíjať prostredníctvom tohto zariadenia bez poškodenia. Táto hodnota je indikovaná pre určité napätie, napríklad 220 V.

Ako skontrolovať výkon termistora?

Pre hrubú kontrolu termistora pre jeho použiteľnosť môžete použiť multimeter a bežnú spájkovačku.

Po prvé, by mali byť zahrnuté v režime merania odporu multimetra a pripojiť sa k termistora výstupné pin svorkách multimetra. V tomto prípade nemá polarita žiadny význam. Multimetr prejaví určitý odpor v Omahe, mal by sa zaznamenať. Potom musíte páčku prepnúť do siete a priviesť ju na jeden z výstupov termistora. Je potrebné dbať na to, aby ste spotrebič nespálili. Počas tohto procesu by mal dávať pozor na označenie multimeter, by malo ukázať, postupne sa znižujúce odpor, ktorý rýchlo so sídlom v určitej minimálnu hodnotu. Minimálna hodnota závisí od typu teploty termistor spájkovanie a obvykle je niekoľkonásobne menší, než na začiatku nameraných hodnôt. V tomto prípade si môžete byť istí správnosťou termistora.
Ak je odporna multimetri sa nezmenila alebo naopak prudko klesla, potom zariadenie nie je vhodné na jeho použitie. Upozorňujeme, že táto kontrola je hrubá. Pre presné testovanie prístroja je potrebné merať dva indikátory: jeho teplotu a zodpovedajúci odpor, a porovnať tieto množstvá s týmito množstvami, ktoré deklaruje výrobca.

Žiadosti

Vo všetkých oblastiach elektroniky, v ktorých je dôležité sledovať teplotné režimy, používajte termistor. Tieto oblasti zahŕňajú počítače, presné zariadenia pre priemyselné inštalácie a zariadenia na prenos rôznych údajov. Takže 3D termostat tlačiarne sa používa ako snímač, ktorý riadi teplotu vykurovacieho stola alebo tlačovej hlavy. Jeden bežne používaný termistor je obmedzenie vnútorného prúdu, napríklad keď je počítač zapnutý. Faktom je, že keď je napájanie zapnuté, vypúšťací kondenzátor, ktorý má veľkú kapacitu, vytvára v obvode obrovský prúd. Tento prúd je schopný spáliť celý čip, takže okruh obsahuje termistor. Toto zariadenie malo v čase prepnutia priestorovú teplotu a obrovský odpor. Táto odolnosť účinne znižuje skok v prúdovej sile pri štarte. Potom sa zariadenie zahrieva prúdom prúdu a priradením tepla a jeho odpor prudko klesá. Kalibrácia termistora je taká, že prevádzková teplota počítačového čipu vedie k praktickej imobilizácii odporu termistora a na ňom nie je žiadny pokles napätia. Po vypnutí počítača,termistor sa rýchlo ochladzuje a obnoví jeho odpor. To znamená, že použitie termistora pre obmedzenie spínaného prúdu je nákladovo efektívne a relatívne jednoduché.

Príklady termistor

V súčasnej dobe je predaj širokého sortimentu výrobkov prezentovať vlastnosti a aplikačné oblasti niektoré z nich

termistorové B57045-K s upevnenie kľúča má nominálnu odpor 1 Ohm s toleranciou 10%. Používa sa ako snímač na meranie teploty domácej a automobilovej elektroniky.

disku zariadenia B57153-S, má maximálny prípustný prúd 18 A pri teplote 15 odporu pri teplote miestnosti ohmov. Používa sa ako obmedzovač štartovacieho prúdu.