Termistor je zařízení pro měření teploty, které sestává z polovodičového materiálu, který při nepatrné změně teploty značně mění jeho odpor. Termistory mají zpravidla negativní teplotní koeficienty, tj. Jejich odpor klesá se zvyšující se teplotou.

Obecné charakteristiky termistoru

Slovo "termistor" je zkrácením od jeho úplného termínu: tepelně citlivý odpor. Toto zařízení je přesné a snadno použitelné čidlo pro jakékoliv změny teploty. Obecně platí, že existují dva typy termistorů: s negativním teplotním koeficientem a pozitivním. Často se používá první typ pro měření teploty.


Označení termistoru v elektrickém obvodu je na obrázku zobrazeno. Materiálem termistorů jsou oxidy kovů, které mají polovodičové vlastnosti. Při výrobě těchto zařízení poskytněte následující formu:

ve tvaru disku;

prut;

je sférická jako perla.

Základem práce termistoru je princip silné změny odporu s nepatrnou změnou teploty. Zároveň se při této proudové síle v obvodu a konstantní teplotě udržuje konstantní napětí. Chcete-li zařízení používat, je připojen k elektrickému obvodu, například k Bridge Whitestone, a měřit proud a napětí na zařízení. Prostým zákonem Ohm, R = U /I určuje odpor. Poté se podívejme na krivku závislostí odporu od teploty, při nížje možné přesně říci, na jaké teplotě odpovídá přijatá odolnost. Při změnách teploty se hodnota odporu dramaticky změní, což umožňuje stanovit teplotu s vysokou přesností.

Materiál termistorů

Materiálem většiny termistorů je polovodičová keramika. Způsob její výroby spočívá v slinování prášků z nitridů a oxidů kovů při vysokých teplotách. Výsledkem je materiál, jehož oxidové složení má obecný vzorec (AB) 3O4 nebo (ABC) 3O4, kde A, B, C jsou kovové chemické prvky. Často se používá mangan a nikl. Pokud se předpokládá, že termistor pracuje při teplotách pod 250 ° C, pak keramika obsahuje hořčík, kobalt a nikl. Keramika této kompozice vykazuje stabilitu fyzikálních vlastností ve specifikovaném teplotním rozmezí. Důležitou charakteristikou termistorů je jejich specifická vodivost (inverzní hodnota odporu). Vodivost je regulována přidáním nízkých koncentrací lithia a sodíku do polovodičové keramiky.

Způsob výroby zařízení

Kulové termistory se vyrábějí tak, že se aplikují na dva dráty platiny při vysoké teplotě (1100 ° C). Poté se vodič odřízne, aby poskytl potřebnou formu kontaktu termistoru. Pro utěsnění na kulovém zařízení je aplikován skleněný kryt. V případě diskového termistoru je proces vytváření kontaktů kladen na ně kovovou slitinu platiny, palladia a stříbra a její následné pájení na povlaktermistor

Na rozdíl od platinových detektorů

Kromě polovodičových termistorů existuje i jiný typ detektoru teploty, jehož pracovním materiálem je platina. Tyto detektory změní svůj odpor, když se teplota změní v souladu se zákonem. Pro termistory je tato závislost fyzikálních veličin zcela odlišná.
Výhody termistorů ve srovnání s analogy platiny jsou následující:

Vyšší citlivost odporu při změnách teploty v celém provozním rozsahu veličin.

Vysoká míra stability přístroje a opakovatelnost přijatých indikací.

Malá velikost, která umožňuje rychle reagovat na změny teploty.

Rezistory termistorů

Tato fyzikální veličina snižuje jeho hodnotu při zvyšující se teplotě, přičemž je důležité zohlednit pracovní rozsah teplot. Pro teplotní rozsah od -55 ° C do +70 ° C se používají termistory s odporem 2200 - 10 000 ohmů. Při vyšších teplotách se používají zařízení s vyšším odporem než 10 kOm. Na rozdíl od platinových detektorů a termočlánků nemají termistory v závislosti na teplotě určité normy pro odporové křivky a pro tyto křivky existuje široká škála možností. To je způsobeno skutečností, že každý termistorový materiál, jako teplotní čidlo, má svou vlastní odporovou křivku.

Stabilita a přesnost

Tato zařízení jsou chemicky stabilní a jejich výkonnost nesnižuje v průběhu času. Termistorové snímače jsou jedním z nejpřesnějších přístrojů pro měření teploty. Přesnost jejich měření ve všechpracovní rozsah je od 01 - 02 ° C. Mějte na paměti, že většina spotřebičů pracuje v teplotním rozsahu od 0 ° C do 100 ° C.

Základní parametry termistoru

Následující fyzikální parametry jsou nezbytné pro každý typ termistoru (popis jména v angličtině je uveden):

R 25 - odpor přístroje v Oms při pokojové teplotě (25 ° C). Podívejte se na tuto funkci termistoru jednoduše pomocí multimetru.

Tolerance R 25 je hodnota tolerance odchylky odporu na zařízení od jeho nastavené hodnoty při 25 ° C. Typicky tato hodnota nepřesahuje 20% R 25.

Max. Stacionární proud - Maximální proudová síla v zesilovačích, která může protékat zařízením po dlouhou dobu. Přebytek této hodnoty ohrožuje rychlý pokles odporu a následně selhání termistoru.

Přibl. R z Max Proud - Tato hodnota zobrazuje hodnotu odporu v Omah, která získává zařízení při průchodu proudem o maximální velikosti. Tato hodnota by měla být o 1-2 řády menší než odpor termistoru při pokojové teplotě.

Zrušte. Coef - koeficient, který ukazuje teplotní citlivost zařízení absorbovaného jeho výkonem. Tento koeficient ukazuje množství výkonu v mW, které musí být absorbováno termistorem pro zvýšení teploty o 1 ° C. Tato hodnota je důležitá, protože ukazuje, kolik energie potřebujete k ohřevu spotřebiče na pracovní teplotu.

Tepelná časová konstanta. Pokud je termistor používán jako omezovačje důležité vědět, kolik času se ochladí po vypnutí napájení, aby bylo připraveno na jeho nové zapnutí. Vzhledem k tomu, že teplota termistoru po vypnutí spadá exponenciálně, zavedeme pojem „Tepelná časová konstanta“ - doba, během níž se teplota zařízení sníží na 632% z hodnoty rozdílu mezi provozní teplotě zařízení a okolní teplotě.

Max. Zatížení v Kapacitní MFF - hodnota v mykrofaradah kapacity, která se může odstranit pomocí tohoto zařízení bez poškození. Tato hodnota je určena pro určité napětí, například 220 V.

Jak zkontrolovat výkon termistoru?

Pro hrubý dohled nad termistorem pro jeho použitelnost můžete použít multimetr a pravidelnou páječku.

Za prvé, by měly být zahrnuty v režimu měření odporu multimetru a připojit se k termistoru výstupní pin svorkách multimetru. V tomto případě nemá polarita žádný význam. Multimetr projeví určitý odpor v Omaha, měl by být zaznamenán. Poté je třeba obrátit páječku do sítě a přivést ji k jednomu z výstupů termistoru. Je třeba dbát na to, aby nedošlo k spálení spotřebiče. Během tohoto procesu by měl dávat pozor na označení multimetr, by mělo ukázat, postupně se snižující odpor, který rychle se sídlem v určité minimální hodnotu. Minimální hodnota je závislá na typu a teplota termistor páječkou, obvykle je několikanásobně menší, než na začátku naměřených hodnot. V takovém případě si můžete být jisti správností termistoru.
Pokud je odporna multimetr se nezměnil nebo naopak prudce klesl, zařízení není vhodné pro jeho použití. Všimněte si, že tato kontrola je hrubá. Pro přesné testování přístroje je nutné měřit dva ukazatele: jeho teplotu a odpovídající odpor a potom porovnat tato množství s hodnotami uvedenými výrobcem.

Aplikace

Ve všech oblastech elektroniky, ve kterých je důležité dodržovat teplotní režimy, použijte termistor. Mezi tyto oblasti patří počítače, přesná zařízení pro průmyslová zařízení a zařízení pro přenos různých dat. Takže 3D termostat tiskárny se používá jako senzor, který řídí teplotu topného stolu nebo tiskové hlavy. Jeden běžně používaný termistor je omezení vnitřního proudu, například když je počítač zapnutý. Faktem je, že když je zapnuto napájení, spouštěcí kondenzátor, který má velkou kapacitu, se vypouští a vytváří obrovský proud proudu v okruhu. Tento proud je schopen spalovat celý čip, takže okruh obsahuje termistor. Toto zařízení mělo v době přepnutí prostorovou teplotu a obrovský odpor. Tato odolnost účinně snižuje skok v síle při startu. Pak se zařízení ohřívá proudem procházejícím proudem a přidělením tepla a jeho odpor výrazně klesá. Kalibrace termistoru je taková, že provozní teplota počítačového čipu vede k praktické imobilizaci odporu termistoru a na něm nedochází k poklesu napětí. Po vypnutí počítače,termistor rychle ochladí a obnoví jeho odpor. Použití termistorů pro omezení počátečního proudu je tedy nákladově efektivní a dostatečně snadné.

Příklady termistor

V současné době je prodej širokého sortimentu výrobků prezentovat vlastnosti a aplikační oblasti některé z nich

termistorové B57045-K s upevnění klíče má nominální odpor 1 Ohm s tolerancí 10%. Používá se jako snímač pro měření teploty domácí a automobilové elektroniky.

Diskové zařízení B57153-S má maximální přípustný proud 18 A při odporu 15 ohmů při pokojové teplotě. Používá se jako omezovač spouštění proudu.