Принцип работы термистора

Термисторы являются разновидностью терморезистор ов и относятся к категории приборов на основе полупроводников. Данные устройства получили широкое применение в электротехнике. Они изготавливаются из специальных полупроводниковых материалов с высоким отрицательным температурным коэффициентом. Во многих приборах используется термистор принцип работы которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры. Качество любого прибора, прежде всего, зависит от физических свойств полупроводника, а также от форм и размеров самого терморезистор а.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Термистор принцип действия. Термисторы. Программа для вычисления сопротивления термистора
• PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор
• Термистор – характеристика и принцип действия
• Принципы построения систем температурного контроля на NTC-термисторах компании Epcos
• Принцип работы термистора
• Термисторы

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает варистор

Термистор принцип действия. Термисторы. Программа для вычисления сопротивления термистора

Терморезистор — это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от его температуры. В зависимости от типа элемента сопротивление может повышаться или падать при нагреве. Различают два вида терморезисторов:. Температурный коэффициент электрического сопротивления — это зависимость сопротивления от температуры. Описывает, на сколько Ом или процентов от номинальной величины изменяется сопротивление элемента при повышении его температуры на 1 градус Цельсия.

Например, у обычных резисторов положительный ТКС при нагреве сопротивление проводников повышается. Терморезисторы бывают низкотемпературными до К , среднетемпературными К и высокотемпературными К. Корпус элемента может быть выполнен из пластика, стекла, металла или керамики.

Условное графическое обозначение терморезисторов на схеме напоминает обычные резисторы, а отличием является лишь то, что они перечеркнуты полосой и рядом указывается буква t. Кстати, так обозначаются любые резисторы, сопротивление которых изменяется под воздействием окружающей среды, а род воздействующих величин и указывается буквой, t — температура.

Интересный факт : Терморезистор изобретен в году ученым Самюэлем Рубеном.

Зависимость сопротивления от температуры изображена на графике ниже. Такие термисторы изготавливают из полупроводников. Принцип действия заключается в том, что с ростом температуры увеличивается концентрация носителей зарядов, электроны переходят в зону проводимости.

Кроме полупроводников используются оксиды переходных металлов. Обратите внимание на такой параметр как бета-коэффициент. Учитывается при использовании терморезистора для измерения температуры, для усреднения графика сопротивления от температуры и проведения расчетов с помощью микроконтроллеров.

Бета-уравнение для приближения кривой изменения сопротивления термистора вы видите ниже. Интересно: в большинстве случаев термисторы используют в диапазоне температур градусов Цельсия. Соответственно могут использоваться для измерений в этих диапазонах, в то время как термопары работают и при градусах Цельсия.

Терморезисторы с отрицательным ТКС часто используют для ограничения пусковых токов электродвигателей, пусковых реле, для защиты от перегрева литиевых аккумуляторов и в блоках питания для уменьшения зарядных токов входного фильтра емкостного.

На схеме выше приведен пример использования термистора в блоке питания. Такое применение называется прямым нагревом когда элемент сам разогревается при протекании тока через него. На плате блока питания NTC-резистор выглядит следующим образом. На рисунке ниже вы видите, как выглядит NTC-терморезистор.

Он может отличаться размерам, формой, а реже и цветом, самый распространенный — это зелёный, синий и черный. Ограничение пускового тока электродвигателей с помощью NTC-термистора получило широкое распространение в бытовой технике благодаря простоте реализации.

Известно, что при пуске двигателя он может потреблять ток в разы и десятки раз превышающий его номинальное потребление, особенно если двигатель пускается не в холостую, а под нагрузкой.

Когда термистор холодный его сопротивление велико, мы включаем двигатель и ток в цепи ограничивается активным сопротивлением термистора. Постепенно происходит разогрев этого элемента и его сопротивление падает, а двигатель выходит на рабочий режим.

Термистор подбирается таким образом, чтобы в горячем состоянии сопротивление было приближено к нулю. На фото ниже вы видите сгоревший терморезистор на плате мясорубки Zelmer, где и используется такое решение. Недостаток этой конструкции состоит в том, что при повторном пуске, когда термистор еще не остыл — ограничения тока не происходит.

Есть не совсем привычное любительское применение терморезистора для защиты ламп накаливания. На схеме ниже изображен вариант ограничения всплеска тока при включении таких лампочек. Если терморезистор используется для измерения температуры — такой режим работы называют косвенным нагревом, то есть он нагревается от внешнего источника тепла. Интересно: у терморезисторов нет полярности, так что их можно использовать как в цепях постоянного, так и переменного тока не опасаясь переполюсовки.

Терморезисторы могут маркироваться как буквенным способом, так и содержать цветовую маркировку в виде кругов, колец или полос. При этом различают множество способов буквенной маркировки — это зависит от производителя и типа конкретного элемента.

Один из вариантов:. На практике, если он применяется для ограничения пускового тока чаще всего встречаются дисковые термисторы, которые маркируются так:. Пример такого вы видите на рисунке ниже:.

Из-за обилия вариантов маркировки можно ошибиться в расшифровке, поэтому для точности расшифровки лучше искать техническую документацию к конкретному компоненту на сайте производителя. Позисторы, как было сказано, имеют положительный ТКС, то есть их сопротивление повышается при нагреве. Их изготавливают на основе титаната бария BaTiO 3.

У позистора такой график температуры и сопротивления:. Сфера применения позисторов достаточно широка. В основном они используются в схемах защиты оборудования и устройств от перегрева или перегрузки , реже для измерения температуры, а также в качестве автостабилизирующих нагревательного элемента.

Кратко перечислим примеры использования:. Терморезисторы — это группа устройств, способных преобразовать температуру в электрический сигнал, который считывают посредством измерения падения напряжения или силы тока в цепи, где он установлен. Или же они сами по себе могут являться регулирующим органом, если это позволяют сделать его параметры. Простота и доступность этих устройств позволяет их широко использовать как для профессионального конструирования приборов, так и для радиолюбительской практики.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, что такое терморезистор, как он работает и где применяется:. Ваш e-mail не будет опубликован. Вы здесь: Главная База знаний Основы электротехники и электроники. Автор: Александр Мясоедов. Что такое терморезисторы и для чего они нужны. Опубликовано: Статья Видео При ремонте бытовой техники приходится сталкиваться с большим разнообразием деталей и компонентов.

Часто новички не знают, что такое терморезистор и какими они бывают. Это полупроводниковые компоненты, сопротивление которых изменяется под воздействием температуры.

Благодаря этим свойствам они нашли широкий диапазон применений. Начиная от термометров, заканчивая ограничителями пускового тока. В этой статье мы ответим на все интересующие вас вопросы простыми словами. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Другие статьи по теме Чем отличается трансформатор от автотрансформатора.

PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор

Терморезистор — это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от его температуры. В зависимости от типа элемента сопротивление может повышаться или падать при нагреве. Различают два вида терморезисторов:. Температурный коэффициент электрического сопротивления — это зависимость сопротивления от температуры. Описывает, на сколько Ом или процентов от номинальной величины изменяется сопротивление элемента при повышении его температуры на 1 градус Цельсия.

Во многих приборах используется термистор принцип работы которого основан на зависимости электрического сопротивления от.

Термистор – характеристика и принцип действия

Термистор терморезистор — твердотельный электронный элемент, внешне напоминающий постоянный резистор, но обладающий выраженной температурной характеристикой. Этот вид электронных приборов, как правило, используются для изменения аналогового выходного напряжения с учётом изменения окружающей температуры. Другими словами — электрические свойства термистора и принцип действия напрямую связаны с физическим явлением — температурой. Термистор — термочувствительный полупроводниковый элемент, изготовленный на основе полупроводниковых оксидов металлов. Обычно имеет форму диска или шара с металлизированными или соединительными выводами. Такие формы позволяют изменять резистивное значение пропорционально малым изменениям температуры. Для стандартных резисторов изменение сопротивления от нагрева видится нежелательным явлением. Но этот же эффект видится удачным при построении многих электронных схем, требующих определения температуры. Таким образом, будучи нелинейным электронным устройством с переменным сопротивлением, терморезистор успешно подходит для работы в качестве терморезистора-датчика.

Принципы построения систем температурного контроля на NTC-термисторах компании Epcos

Аналоговая Технология Walsh Ave. Santa Clara, CA U. Тел: Фак: Онлайн Заказа: www.

В электронике и метрологии с помошью этого полупроводникового компонента, обычно измеряют и оценивают температуру. На самом деле, терморезисторы служат не только для контроля и измерения температуры.

Принцип работы термистора

Терморезистор или термистор — это такой резистор, который меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Положительный коэффициент означает, что с повышением температуры сопротивление термистора падает. NTC-термистор ведет себя противоположным способом. Термистор — это температурный датчик, изготовленный из полупроводникового материала, который демонстрирует большую модификацию сопротивления пропорционально незначительной низкой температуре. Термисторы недороги, прочны, надежны и быстро реагируют.

Термисторы

Титанат бария BaTiO 3 — диэлектрик с удельным сопротивлением при комнатной температуре 10 10 …10 12 Ом. Если же в состав керамики из титаната бария ввести примеси редкоземельных элементов лантана, церия или др.

Этот процесс является причиной электропроводности титаната бария. Технология изготовления позисторов аналогична технологии изготовления изделий из других керамических материалов. Полученную твердую массу измельчают, а затем формуют заготовки. Сопротивление позистора зависит от сопротивлений обедненных поверхностных слоев на зернах.

Термисторы и термометры сопротивления RTD. Один из самых простых классов температурного датчика – это тот датчик, где изменение температуры.

Термистор — это резистор, сопротивление которого меняется от температуры. Термисторы бывают двух типов: с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. У терморезистора с положительным коэффициентом при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом — уменьшается. Их сокращённые названия на английском языке: PTC positive temperature coefficient и NTC negative temperature coefficient.

Статья посвящена исследованию работы терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, рассмотрению преимуществ и недостатков применения термисторов, принципам построения систем измерения и контроля температуры, а также факторам, влияющим на работу термисторов в качестве датчиков температуры, и снижению погрешности измерительной системы. Потребность измерения температуры и управления ей возникает во многих сферах деятельности человека. А основными требованиями к результатам измерения и управления, как всегда, оказываются скорость и точность, независимо от того, где используется прибор — в быту или в промышленности. В основе любого измерения, в том числе и температуры, положен датчик, и как первостепенный элемент он определяет технико-экономические показатели системы контроля в целом. Применение того или иного вида термочувствительного элемента опять же зависит от требований, предъявляемых к системе в целом, и не говорит о полном преимуществе одного датчика над другими. Для промышленного применения, как правило, используются термопары или резистивные термопреобразователи, выполненные в виде законченных устройств.

Люди, далекие от радиоэлектроники, смутно представляют назначение и принцип действия терморезистора.

Термодатчик относится к числу наиболее часто используемых устройств. Его основное предназначение заключается в том, чтобы воспринимать температуру и преобразовывать ее в сигнал. Существует много разных типов датчиков. Наиболее распространенными из них являются термопара и терморезистор. Обнаружение и измерение температуры — очень важная деятельность, имеет множество применений: от простого домохозяйства до промышленного. Термодатчик — это устройство, которое собирает данные о температуре и отображает их в понятном для человека формате. Рынок температурного зондирования демонстрирует непрерывный рост из-за его потребности в исследованиях и разработках в полупроводниковой и химической промышленностях.

Человечество оказалось для Земли страшнее астероида, убившего динозавров. В статье рассматриваются принципы построения современных волоконно-оптических датчиков ВОД и возможность их применения в различных областях промышленного производства. Подробно рассмотрена современная элементная база оптоэлектроники, а также базовые алгоритмы последетекторной обработки сигналов, применяемые в ВОД.

Для чего нужен терморезистор?

Для чего нужен терморезистор?

Терморезисторы с рабочей точкой, выставленной на линейном участке ВАХ, используются для контроля за изменением температуры и компенсации параметров (электрическое напряжение или электрический ток) электрических цепей, возникших вследствие изменения температуры.

Какие бывают терморезисторы?

Различают два вида терморезисторов: NTC (Negative Temperature Coefficient) – с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). … PTC (Positive Temperature Coefficient) – с положительным ТКС. Их также называют «Позисторы».

Что такое PTC?

Позисторы или PTC — элементы – это полупроводниковые керамические камни, изготовленные из поликристаллической керамики на основе титаната бария (BaTiO3) и характеризующиеся чувствительностью к температуре. Их электрическое сопротивление нелинейно зависит от температуры нагрева.

Какой материал применяется для изготовления Позисторов?

Термистор — температурно-зависимый резистор, изготавливается из полупроводникового материала, имеющего отрицательный температурный коэффициент и высокую чувствительность, позистор — температурно-зависимый резистор, имеющий положительный коэффициент.

Где используется терморезистор?

Термисторы применяются в микроэлектронике для контроля температур, тяжёлой промышленности, мобильных измерительных устройствах, выполняют функцию защиты импульсных блоков питания от больших зарядных токов конденсаторов & etc. Очень часто встречаются на компьютерных комплектующих.

Как работает Позистор?

Позистор (РТС-терморезистор) — это электронный компонент, имеющий положительный коэффициент сопротивления и выполняющий двойную функцию: нагревателя и температурного датчика. При подаче высокого напряжения или тока электронный компонент греется.

Как проверить датчик температуры в стиральной машине?

Для того чтобы проверить работает ли терморегулятор стиральной машины, нужно до него добраться….Проверка работоспособности датчика и его замена

1. Открыть заднюю крышку стиральной машины.
2. Отсоединить провода от датчика, идущие на внешний регулятор температуры.
3. Ослабить винт, удерживающий Тэн.
4. Достать термистор из Тэна.

Как правильно проверить Позистор?

Пошаговая инструкция проверки позистора мультиметром

1. Подключаем тестируемую деталь к мультиметру. …
2. Включаем режим измерения наименьшего сопротивления (200 Ом). …
3. Аккуратно нагреваем корпус тестируемой детали при помощи паяльника, величина R начнет резко увеличиваться.

Как работает Позистор в холодильнике?

В холодном состоянии позистор имеет небольшое сопротивление,в нагретом-большое. А нагревается позистор от проходящего через него тока. Вначале позистор пропустит через себя большой ток,но через несколько секунд,от нагрева начнет ограничивать ток. … На одной стороне указано его сопротивление в холодном состянии-25 Ом.

Что такое Позистор в телевизоре?

Позистор и термистор являются полупроводниковыми резисторами, но позистор с положительным температурным коэффициентом, а термистор с отрицательным. Наиболее часто позисторы используются в качестве предохранителей в различных схемах защиты от перегрузок по напряжению или току.

Как проверить Позисторное реле холодильника?

В современных холодильниках устанавливают позисторное реле. Для проверки его работоспособности надо воспользоваться мультиметром. Его щупы соответственно подводят к клеммам рабочей и пусковой обмотки, между которыми находится позистор. Если показатель сопротивления примерно 30 Ом , устройство исправно.

Как работает реле компрессора холодильника?

Принцип действия пускового реле холодильника достаточно прост. Когда температура внутри камеры падает ниже заданной терморегулятором, то контакты терморегулятора замыкаются. В этот момент реле получает сигнал на запуск мотора-компрессора. … Такое реле и называется пускозащитным.

Как проверить работает ли компрессор в холодильнике?

Для проверки компрессора нужно: Снять защитный кожух извлечь компрессор и отсоединить реле. С помощью тестера проверить сопротивление. Если между верхним и левым контактами сопротивление равно 20 Ом, между правым и верхним — 15 Ом, а между левым и правым — 30 Ом, то компрессор исправен.

Можно ли отремонтировать компрессор от холодильника?

Если же мотор исправен, но необходимо произвести ремонт компрессора холодильника своими руками, нужно последовательно проверить главные элементы – термодатчик и реле. Каждое устройство при поломке подлежит замене. Если всё работает хорошо, менять надо сам компрессора, расскажем, как это сделать своими руками.

Что представляет собой компрессор в холодильниках?

Холодильный компрессор — компрессор, предназначенный для сжатия и перемещения паров хладагента в холодильных установках. При сжатии паров происходит повышение не только давления, но и температуры.

Какие бывают типы компрессора в холодильниках?

Мало кто знает, какие бывают компрессоры для холодильников: инверторного и линейного типа. Чаще всего встречаются холодильники с инверторным типом, хотя линейный вариант считается традиционным.

Чем отличается обычный компрессор от инверторного?

Инверторный компрессор по сравнению с обычным не работает постоянно на максимальной мощности. Она подбирается, исходя из текущих условий. Например, если в отделениях поддерживается заданная температура, инвертор работает на малых оборотах, но при загрузке большого количества тёплых продуктов мощность повышается.

Как это работает компрессор?

Компрессором является любое устройство, которое создает давление на выходе выше атмосферного. … Компрессоры работают за счет энергии, передаваемой механическим путем через ременный или цепной привод от коленчатого вала двигателя.

Для чего предназначен компрессор?

Компре́ссор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Как компрессор сжимает воздух?

Постепенно объем каждой камеры уменьшается, и воздух внутри сжимается. … При динамическом сжатии воздух вращается лопастями быстро вращающегося рабочего колеса компрессора и разгоняется до высокой скорости. Затем газ выпускается через диффузор, где кинетическая энергия преобразуется в статическое давление.

Что происходит с воздухом при сжатии?

О сжатии воздуха важно знать следующее: — При сжатии всегда происходит повышение температуры. Чем сильнее сжимается воздух, тем выше поднимается температура, и даже при сжатии воздуха до невысокого давления происходит значительное возрастание температуры.

Что такое термистор? Как работают термисторы?

Что такое термистор?

Существует два типа термисторов: термисторные датчики NTC и термисторные датчики PTC.

Термисторы NTC

Термисторы NTC (термисторы с отрицательным температурным коэффициентом) демонстрируют уменьшение сопротивления при повышении температуры тела. Термисторы NTC производятся с использованием порошкообразных оксидов металлов, и точный состав этих оксидов, а также стабилизаторов определяет электрические характеристики термистора. Термисторные датчики NTC имеют нелинейную зависимость температуры от сопротивления и могут выдерживать температуры в диапазоне от -55°C до +300°C.

Компания EI Sensor Technologies предлагает широкий ассортимент термисторов NTC для измерения температуры, управления и компенсации. Элементы термистора включают стеклянный корпус, эпоксидное покрытие, чипы для поверхностного монтажа с торцевой лентой и стиль MELF для поверхностного монтажа. Мы также предлагаем ограничители пускового тока, которые представляют собой термисторы специальной обработки, используемые для подавления высоких пусковых токов в импульсных источниках питания.

Чтобы лучше использовать термисторы в суровых условиях, EI Sensor предлагает широкий ассортимент узлов термисторных датчиков. Сенсорные элементы монтируются в защитную гильзу или корпус, изготовленный из различных материалов, и существует множество стилей на выбор. Изолированный подводящий провод будет выбран в зависимости от потребностей применения. Является ли влага проблемой в вашем приложении? Мы предлагаем влагостойкие датчики с использованием

запатентованных технологий, позволяющих выдерживать такие условия. Вы можете узнать больше о термисторных датчиках на нашей странице Что такое термисторный датчик. Чтобы просмотреть некоторые из наших многочисленных вариантов, посетите наш раздел «Термисторные датчики».

Термисторы PTC

Термисторы PTC (термисторы с положительным температурным коэффициентом) испытывают увеличение сопротивления при повышении температуры тела. Два основных типа термисторов PTC включают в себя керамический переключатель PTC, который представляет собой нелинейное устройство, и кремниевый PTC, обладающий высокой линейностью. Температура перехода при переключении PTC обычно составляет от 60°C до 120°C. Кремниевые термисторы PTC обычно рассчитаны на температуру до 150°C, при использовании выше этой температуры они могут иметь отрицательный температурный коэффициент. Термисторы PTC на основе кремния имеют гораздо меньший дрейф, чем термисторы NTC. Они представляют собой устойчивые по своей сути устройства, герметично запечатанные в осевой корпус из освинцованного стекла. Кремниевый термистор PTC чрезвычайно надежен и имеет очень долгий срок службы. Датчики EI Sensor серии ED35S герметично закрыты в стеклянном корпусе, что обеспечивает превосходную надежность и стабильность при сохранении почти линейного положительного температурного коэффициента.

Наши инженеры-конструкторы могут связаться с нами по электронной почте [email protected], чтобы получить помощь в выборе соответствующего термистора NTC или PTC или терморезистора в сборе для тестирования в вашей уникальной области применения.

Снабжение клиентов по всему миру!

Давайте обсудим ваши потребности в измерении температуры

Принцип работы термистора — Инструменты Inst

Термисторы

Термисторы представляют собой полупроводники, чувствительные к температуре, сопротивление которых сильно меняется в относительно небольшом диапазоне температур. Существует два основных типа термисторов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом имеют характеристику падения сопротивления с повышением температуры. Они чаще всего используются для измерения температуры.

Термистор похож на RTD, но вместо металла используется полупроводниковый материал . Термистор представляет собой твердотельное устройство и имеет большую чувствительность , чем RTD. В отличие от РДТ, терморезистивная характеристика термистора является нелинейной и не может быть охарактеризована одним коэффициентом. Кроме того, в отличие от RTD, сопротивление термистора уменьшается с повышением температуры.

Термисторы нельзя использовать для измерения высоких температур по сравнению с RTD. На самом деле максимальная рабочая температура иногда составляет всего 100 или 200°С.

Производители обычно предоставляют данные сопротивления-температуры в виде кривых, таблиц или полиномиальных выражений. Линеаризация корреляции сопротивление-температура может быть достигнута с помощью аналоговой схемы или путем применения математики с использованием цифровых вычислений. Типичная схема термистора показана ниже.

Из принципиальной схемы видно, что это простой делитель напряжения. R _s — какой-то постоянный (питающий) резистор. R _s и напряжение питания, V _s , могут быть отрегулированы для получения требуемого диапазона выходного напряжения V _o для данного диапазона температур.

Преимущества: Большое изменение сопротивления в зависимости от температуры, быстрое время отклика, хорошая стабильность, высокое сопротивление устраняет проблемы, связанные с сопротивлением проводов, низкая стоимость и взаимозаменяемость

Недостатки: Нелинейный, ограниченный диапазон рабочих температур, возможна неточность из-за перегрева, требуется источник тока.

Кривая зависимости сопротивления от температуры

В отличие от RTD и термопар, термисторы не имеют стандартов, связанных с характеристиками или кривыми зависимости сопротивления от температуры. Следовательно, есть много разных на выбор.

Каждый материал термистора обеспечивает различную кривую зависимости сопротивления от температуры. Некоторые материалы обеспечивают лучшую стабильность, в то время как другие имеют более высокое сопротивление, поэтому из них можно изготовить термисторы большего или меньшего размера.

Многие производители указывают бета-константу (B) между двумя температурами (пример: [3 0/50 = 3890). Это, наряду с сопротивлением при 25 ° C (77 ° F), можно использовать для идентификации конкретной кривой термистора.

Термистор представляет собой термометр сопротивления, аналогичный термометру сопротивления (RTD) и используется для измерения температуры . Он состоит из неметаллического резистора, который используется в качестве чувствительного элемента температуры.

Термистор — это сокращение от «Тепловой резистор». Устройство состоит из объемного полупроводникового устройства, которое действует как резистор с высоким и отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, иногда достигающим -6% на градус Цельсия повышения температуры. Благодаря этому свойству высокой чувствительности (то есть сильному изменению сопротивления при небольшом изменении температуры) термистор в основном применяется для точного измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации, особенно в более низком диапазоне температур -100 градусов Цельсия. до +300 градусов Цельсия.

Разница между термистором и резистивным датчиком температуры (RTD)

Оба устройства работают по тому же принципу, что постоянный ток, протекающий через резистор, и его сопротивление, изменяющееся из-за изменения температуры, измеряется как падение напряжения на нем. . Основное отличие состоит в том, что электрическое сопротивление резистора, используемого в термисторе, изменяется нелинейно в зависимости от температуры. Чувствительный элемент, используемый в термисторе, изготовлен из керамики или полимера, в то время как в RTD в качестве чувствительного элемента используются чистые металлы. Еще одно существенное отличие заключается в его рабочем диапазоне. Благодаря высокой чувствительности термисторы используются для измерений в узком диапазоне и при низких температурах в диапазоне от -20 до +120 градусов Цельсия. Но RTD используются в более широких и больших диапазонах температур.

Конструкция

Устройство изготовлено из таких материалов, как спеченные смеси оксидов металлов, таких как марганец, никель, кобальт и железо. Их сопротивление колеблется от 0,4 Ом до 75 МОм, и они могут быть изготовлены самых разных форм и размеров. Меньшие термисторы имеют форму шариков диаметром от 0,15 мм до 1,5 мм. Такая бусина может быть запечатана на кончике цельного стеклянного стержня, чтобы сформировать зонд, который легче установить, чем бусину. В качестве альтернативы термистор может иметь форму дисков и шайб, изготовленных путем прессования материала термистора под высоким давлением в плоские цилиндрические формы диаметром от 3 до 25 миллиметров. Шайбы можно складывать друг на друга и размещать последовательно или параллельно, чтобы увеличить способность к регулированию мощности.

Характеристическая кривая

Зависимость сопротивления от температуры термистора

Зависимость сопротивления от температуры является одной из основных характеристик, которая используется в приложениях измерения, управления и компенсации с использованием термистора. График характеристик представлен ниже. Из графика характеристик типичного термистора видно, что удельное сопротивление изменяется от 107 до 1 Ом·см при изменении температуры от -100 градусов Цельсия до +400 градусов Цельсия. Этот высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления делает термистор идеальным датчик температуры .

Термистор в качестве датчика температуры

Термистор, используемый для измерения температуры, показан на рисунке ниже. Термистор рассчитан на сопротивление 2 кОм при 25 градусах Цельсия, а температурный коэффициент -4% на градус Цельсия обеспечивает уменьшение изменения температуры на 80 Ом на градус Цельсия.

Прибор последовательно подключается к аккумулятору и микрометру. Изменение температуры вызывает изменение сопротивления, если фиксируется показания терморезистора и соответствующее показание тока микрометра. Обычно измеритель калибруется по температуре с разрешением 0,1 градуса Цельсия. Как показано на рисунке, для повышения чувствительности термисторов также используется мостовая схема.

Типы термисторов

Для изучения различных типов термисторов важно понимать формулу, которая показывает линейную зависимость между сопротивлением и температурой.

В приближении порядка 1 ^st изменение сопротивления равно температурному коэффициенту сопротивления порядка 1 ^st , умноженному на изменение температуры.

dR = k.dT

где, dR – изменение сопротивления

k – 1 ^st Заказать Температурный коэффициент сопротивления

dT – изменение температуры

Если значение температурного коэффициента сопротивления (k) положительное, повышение температуры увеличивает сопротивление. Такое устройство можно назвать позистором или термистором с положительным температурным коэффициентом (PTC). Если значение k отрицательное, повышение температуры уменьшит значение сопротивления. Такое устройство называется термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Термисторы с позисторным/положительным температурным коэффициентом (PTC)

Термисторы с положительным температурным коэффициентом Термисторы, которые используются в промышленности, в целом подразделяются на две группы. Первый называется «Силисторы», как чувствительные кремниевые резисторы. Известно, что силисторы имеют положительный температурный коэффициент 08% на градус Цельсия. Если температура поднимается выше 175 градусов по Цельсию, устройство переходит в область с отрицательным температурным коэффициентом. Другая классификация термисторов PTC называется термисторами PTC переключающего типа. Он изготовлен из материалов керамического типа и, как известно, обладает очень высоким сопротивлением при небольшом изменении температуры. Легирующие примеси также добавляются в материал, чтобы он также проявлял полупроводниковое поведение. Известно, что устройство имеет температуру перехода или «Кюри». Пока устройство не достигнет этой конкретной точки, оно показывает отрицательный температурный коэффициент в своих характеристиках сопротивления-температуры. После этого момента он начинает показывать возрастающий положительный температурный коэффициент сопротивления. В этот момент также начинает развиваться резистентность. Основное различие в кривой температурного сопротивления между силистором и переключающим термистором PTC показано ниже.

Сопротивление Температурная характеристика силисторного и переключающего типа PTC

Применение

1. Устройство известно своим применением в качестве устройства защиты цепи, например предохранителя. Протекание тока через устройство вызывает накопление тепла из-за его резистивного свойства. Таким образом, если через устройство протекает чрезмерный ток, устройство соответственно начинает нагреваться и, таким образом, увеличивает свое сопротивление. Это увеличение сопротивления снова создает больше тепла. Это создает такой эффект, который создает большее сопротивление в устройстве и ограничивает величину напряжения и тока в устройстве.
2. Другим основным применением является таймер в цепи катушки размагничивания ЭЛТ-мониторов. Когда ЭЛТ-монитор включен, начальный ток достигает термистора PTC и катушки размагничивания. Термистор PTC будет иметь большой размер, и, таким образом, сопротивление устройства увеличивается по мере прохождения тока. Это вызывает накопление тепла, и, таким образом, катушка размагничивания отключается очень быстро. Катушка размагничивания необходима для плавного уменьшения постоянного магнитного поля. Эту помощь может оказать только термистор PTC.

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

NTC Термисторы, которые используются в промышленности, в целом подразделяются на две группы. Таким образом, классификация основана на способе размещения электродов на керамическом корпусе. Эта основная категория может быть дополнительно разделена в зависимости от различных типов геометрии, формы и методов обработки. Одной из основных категорий, наиболее часто используемых в промышленности, являются термисторы шарикового типа. В соответствии с формой и методами производства, термисторы с шариками можно снова разделить на шарики без покрытия, шарики со стеклянным покрытием, шарики повышенной прочности, шарики в стеклянных корпусах и многие другие.

Другая группа термисторов NTC – это термисторы с металлизированными поверхностными контактами. Эти термисторы могут монтироваться с помощью пружинных контактов или путем поверхностного монтажа.

Области применения

1. Термисторы NTC используются для измерения температуры (обычно в узком диапазоне и низких температурных диапазонах).
2. Устройство можно использовать для ограничения внезапного перегрузки по току в цепях питания. Известно, что устройство вначале имеет очень высокое значение сопротивления. Сопротивление постепенно уменьшается при нагреве устройства. По мере уменьшения сопротивления нормальная работа цепи восстанавливается и по ней протекает большой ток, не повреждая другие части цепи.
3. Это устройство используется для измерения температуры инкубаторов.
4. Термисторы NTC используются для измерения и контроля аккумуляторов во время их зарядки.
5. Они используются для определения температуры масла и охлаждающей жидкости, используемых в автомобильных двигателях. Эта информация отправляется обратно водителю косвенными путями.