Термистор обозначение на схеме: Позистор и термистор, в чем отличие? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Буквенное обозначение сопротивления. Обозначение резисторов. Виды резисторов

В данной статье мы наглядно посмотрим основные виды резисторов и их обозначения на схеме. Резисторы бывают постоянными, переменными, подстроечными, термисторы, варисторы, фоторезисторы.

Самый распространенный вид, используемый в электронике.

Обозначаются на схеме следующим образом:

Выглядят постоянные резисторы так:

Данные элементы могут отличаться мощностью, которая на схеме тоже может быть указана следующим образом:

Вот наглядные примеры резисторов различной мощности:

На 0.125 Вт резисторы у нас не продают в городе, так как они в корпусе 0.25 Вт и с виду их не различить. Привожу пример зарубежных резисторов, так как, элементы времен СССР уже в большинстве случаев не применяются. Резисторы могут быть и более 2 Ватт, и 10, и 25 Ватт, вот например на 7 Ватт:

Данные сопротивления я использовал для измерения мощности импульсного блока питания.

Пример постоянных сопротивлений на плате:

Высокоточные сопротивления, с погрешностью 0.25%:

Также есть чип резисторы, еще их называют SMD резисторами, они применяются в поверхностном монтаже. Они различаются по размерам и рассеиваемой мощностью.

Переменные резисторы. Резисторы, изменяющие свое сопротивление, при вращении рукоятки называются переменными. На схеме они отображаются следующим образом:

Так же переменники могут выполнять две роли, роль реостата и потенциометра, все зависит от соединения:

В роли потенциометра, резистор работает как делитель напряжения, а в роли реостата как делитель тока.

Выглядят переменные резисторы вот так:

Подстроечные резисторы. Они похожи на переменные, могут быть потенциометрами, либо реостатами. Отличаются размерами и тем, что у подстроечных резисторов вместо рукояти пазы под отвертку, шестигранник и так далее. Хотя есть и с рукоятью, но с пазом под отвертку.

На схеме обозначаются следующим образом:

Выглядят так:

Варистор. Является полупроводниковым резистором, который изменяет свое сопротивление от приложенного к нему напряжения. Изменение сопротивления происходит нелинейно. Например, варистор, рассчитанный на напряжение 275 Вольт, при скачке напряжение более 275 Вольт, сопротивление варистора будет резко (нелинейно) уменьшаться, от сотни МОм до нескольких Ом.

Обозначаются на схеме варисторы следующим образом:

Выглядят так:

Применяются варисторы в основном для защиты цепей от перенапряжения. Варистор ставят параллельно в цепь, а до варистора в цепи ставят последовательно предохранитель. При скачке напряжения, сопротивление варистора падает до десятков Ом, тем самым варистор замыкает цепь, вследствие короткого замыкания (К.З.), сгорает предохранитель.

Термистор. Также является резистором на основе полупроводниковых материалов, сопротивление которого зависит от температуры полупроводника. Одним из важных параметров термисторов является- тепловой коэффициент сопротивления (ТКС). ТКС может быть положительным и отрицательным. У термисторов с отрицательным ТКС, при увеличении температуры, сопротивление падает, называют такие термисторы – термисторами. У термисторов с положительным ТКС, при увеличении температуры, сопротивление увеличивается и такие термисторы называют – позисторами.

Термисторы NTC (Negative Temperature Coefficient) и позисторы PTC (Positive Temperature Coefficient) на схеме обозначаются следующим образом:

Выглядит термистор так:

Фоторезистор. Является полупроводниковым элементом, который изменяет свое сопротивление при попадании на него лучей света, в том числе искусственных. Фоторезисторы можно увидеть в видеокамерах с инфракрасной подсветкой, среди инфракрасных светодиодов стоит один фоторезистор, который является датчиком света, управляющий реле. Реле в свою очередь включает подсветку, когда видеокамера в темноте.

Так же фоторезистор может использоваться в автоматах ночного освещения, регуляторах мощности фар автомобиля, фотоэлектронном контроле оборотов, датчиках дыма и других электронных устройствах.

На схеме отображаются следующим образом:

Внешне выглядят так:

Резисторная сборка. Это сборка из нескольких постоянных резисторов. Вот пример резисторной сборки на 15 кОм с общим выводом:

Теперь вы имеете представление о том, как выглядят различные сопротивления.

При создании технических схем необходимы детали. Резисторы являются одними из самых важных. Сложно представить схему даже на пять деталей, где бы они ни нашли своего применения.

Что такое резистор

Этот термин был создан благодаря латинскому «resisto», что можно перевести как «сопротивляюсь». Основным параметром данных элементов, который и предоставляет интерес, является номинальное сопротивление. Оно измеряется в Омах (количестве Ом). Номинальные значения указывают на корпусе устройств. Но реальный показатель может быть несколько другим. Обычно этот нюанс предусматривают с помощью классов и допусков точности. Их мы сейчас и рассмотрим. Если вам будет что-то непонятно про виды резисторов, фото помогут исправить это.

Классы и допуски точности

В общем случае наибольший интерес представляют классы. Их существует три:

Первый. Предусматривает наличие отклонений в размере до пяти процентов от указанного номинала.
Второй. Предусматривает наличие отклонений, которые могут достигать десяти процентов от номинального значения.
Третий. Сюда относят устройства, у которых размер отклонений может достичь двадцати процентов от номинала.

А что делать, если такие большие отклонения недопустимы? Существуют прецизионные резисторы, виды которых предоставляют такой максимум разницы:

0,01%.
0,02%.
0,05%.
0,1%.
0,2%.

Другие параметры

Значительную важность при выборе элемента для схемы имеют показатели предельного рабочего напряжения, номинальной мощности рассеивания и Последний показатель показывает, насколько изменения градусной шкалы будут влиять на работу устройства. В зависимости от применяемого при производстве материала этот показатель может увеличиваться или уменьшаться. рассеивания показывает границы использования элемента. Если подаваемая характеристика будет большей, чем может быть обработано, то резистор может попросту перегореть. Под предельным рабочим напряжением понимают такой показатель, при котором будет обеспечена надежная работа устройства.

Основные виды резисторов

Их выделяют четыре:

1. Нерегулируемые:

а) постоянные.

2. Нерегулируемые:

а) подстроечные;

б) переменные.

3. Терморезисторы.

4. Фоторезисторы.

Нерегулируемые постоянные резисторы дополнительно делятся на не/проволочные. На последний тип дополнительно наматывают проволоку, чтобы они обладали большим Изображаются постоянные резисторы в виде прямоугольников, от которых идут специальные выводы. Величина допустимой рассеиваемой мощности указывается внутри геометрической фигуры. Если величина сопротивления находится в диапазоне от 0 до 999 Ом, то единицы измерения обычно не указываются. Но если этот показатель больше тысячи или миллиона, то применяются обозначения кОм и МОм, соответственно. Если данный показатель указан только приблизительно или он может измениться во время настройки, то добавляют *. Благодаря этому виды резисторов разных параметров с легкостью отличаются между собой.

Переменные элементы

Продолжаем рассматривать виды резисторов. Этот вид устройств может ещё называться регулируемым. В них сопротивление может меняться в диапазоне от нуля до номинала. Они также могут быть не/проволочными. Первый вид является токопроводящим покрытием, что наносится на диэлектрическую пластинку как дуга, где перемещается пружинящий контакт, что крепится на ось. При желании изменить величину сопротивления осуществляется его перемещение. В зависимости от целого ряда особенностей этот параметр может меняться по таким зависимостям:

Линейной.
Логарифмической.
Показательной.

Подстроечные резисторы

Они не обладают выступающей оси. Изменение параметров данного вида резисторов возможно исключительно с помощью отвертки или автоматического/механического устройства, которое может выполнять её функции. Этот и предыдущий виды резисторов используются в случаях, когда человек должен регулировать их мощность, например, в звуковых колонках.

Терморезисторы

Так называют полупроводниковые элементы, при включении которых в электрическую цепь такой показатель, как сопротивление, меняется от температуры. При её увеличении он понижается. Если температура уменьшается, то сопротивление растёт. Если кривая процессов двигается в одну сторону (при увеличении возрастает), то такой элемент называется позистором.

Фоторезисторы

Так называют элементы, у которых показатель параметра меняется под воздействием светового (а в некоторых случаях и электромагнитного) излучения. Как правило, используются фоторезисторы, обладающие положительным фотоэффектом. У них сопротивление уменьшается, когда на них падает свет. Фоторезисторы имеют простую конструкцию, малые габариты и высокую чувствительность, что позволяет их применять в фотореле, счетчиках, системах контроля, устройствах регулирования и управления, датчиках и многих других устройствах.

Заключение

Вот такие бывают резисторы, виды, назначение, принцип работы данных устройств.

Основные элементы электрических цепей

Электрической цепью называются совокупность устройств, предназначенных для взаимного преобразования, передачи и распределения электрической и других видов энергии и информации (в виде электрических сигналов), если процессы в устройствах можно описать при помощи понятий о токе, напряжении и электродвижущей силе (ЭДС).

К основным элементам электрической цепи относятся источники электрической энергии (источники питания), приемники электрической энергии или потребители, устройства для передачи энергии от источников к приемникам.

Источниками электрической энергии служат устройства, в которых происходит преобразование различных видов энергии в электромагнитную, или, как говорят сокращенно, в электрическую (на производстве и в быту говорят еще короче – электроэнергия). В качестве источников энергии применяются преимущественно электрические генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую, первичные (гальванические) элементы и аккумуляторы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую, термоэлементы, фотоэлементы и солнечные батареи, преобразующие соответственно тепловую и световую энергию в электрическую, магнитогидродинамические генераторы, в которых тепловая энергия превращается в энергию движения плазмы, а затем в электрическую, атомные реакторы, в которых ядерная энергия преобразуется в тепловую.

Приемники электрической энергии преобразуют электрическую энергию в другие виды энергии, например, электродвигатели — в механическую, электрические печи и нагревательные приборы — в световую и тепловую; электролитические ванны — в химическую.

Устройствами для передачи электрической энергии от источников к приемникам являются линии передачи, электрические сети и просто провода. Проводом называется металлическая проволока, изолированная или неизолированная (голая). Провода выполняются из меди, алюминия или стали.

Токопровод электрической цепи, т. е. путь, по которому проходит электрический ток, на всем протяжении должен иметь изоляцию, устраняющую возможность прохождения тока по каким-либо побочным путям. Изоляция, кроме того, ограждает людей от прикосновения к участкам токопровода, находящимся под потенциалом, отличным от потенциала земли.

Как указывалось, провода, а также и все другие элементы цепи оказывают сопротивление электрическому току или, как обычно говорят, обладают сопротивлением.

Кроме рассмотренных основных элементов электрические цепи содержат и другие необходимые для их эксплуатации элементы; к ним относятся коммутационная аппаратура, предназначенная для включения и отключения.

Понятие резистора, принцип работы, виды резисторов, применение

Резистор — это пассивный элемент радиоэлектронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины электрического сопротивления, и обеспечивающий перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.

[ напряжение на резисторе ] = [ сопротивление резистора ] * [ ток через резистор ]. [ сопротивление резистора

Резистор обладает следующим свойством, на основе которого он применяется в схемах:

[ напряжение на резисторе ] = [ сопротивление резистора ] * [ ток через резистор ]. [ сопротивление резистора ] — некая величина, характеризующая резистор. Изображенная формула еще называется законом Ома.

Основные характеристики резистора

номинальное, т. е. указанное на его корпусе сопротивление;

номинальная мощность рассеяния;

наибольшее возможное отклонение действительного сопротивления от номинального (ук азы ваемое в процентах).

Так, мощностью рассеяния называют ту наибольшую мощность тока,выдерживаемую и рассе иваемую резистором длительное время в виде тепла без ущерба для его работы. Если, например, через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток 0,1 А, то он рассеивает мощность 1 Вт.

Обозначение резистора на схемах

Зарубежное изображение Отечественное изображение

резистора резистора

Принцип работы резистора

Действие реостатов основано на зависимости сопротивления проводника от его длины. Конструкция реостатов позволяет изменять длину участка, по которому идет ток. При увеличении этой длины сопротивление реостата возрастает, при уменьшении убывает.

Различают рычажные и ползунковые реостаты:

Использование рычажного реостата: передвигая рычаг реостата от одного контакта к другому, можно вводить большее или меньшее число проволочных спиралей, и тем самым скачком (ступенчато) изменять сопротивление в цепи.

Применяя ползунковый реостат, можно плавно изменять цепное сопротивление. Для этого реостат снабжен скользящим контактом (ползунком). Перемещая его, мы включаем меньшую (большую) часть обмотки реостата, и его сопротивление плавно изменяется.

Разновидности резисторов

Резисторы, в зависимости от сопротивления , разделяют на:

Проволочные ( Это резисторы сравнительно небольших сопротивлений, рассчитанных на токи в несколько десятков миллиампер; Для их изготовления используют тонкую проволоку из никелина, нихрома и некоторых других металлических сплавов) ;

Непроволочные (металлопленочные) (Это резисторы больших сопротивлений, рассчитанных на сравнительно небольшие токи; При их изготовлении используют различные сплавы металлов и углерод, которые тонкими слоями наносят на изоляционные материалы.

Как проволочные, так и непроволочные резисторы могут быть

постоянными , т.е. с неизменными сопротивлениями, и переменными , сопротивления которых в процессе работы можно изменять от минимальных до их максимальных значений.

В нашей стране выпускаются постоянные и переменные резисторы разных конструкций и номиналов: от нескольких Ом до десятков и сотен Мегаом. Среди постоянных наиболее распространены металлопленочные резисторы МЛТ (Металлизованные Лакированные Теплостойкие) . Их основу составляет керамическая трубка , на поверхность которой нанесен слой специального сплава ,образующего токопроводящую пленку толщиной 0,1 мкм (рис. а ).

У высокоомных резисторов этот слой может иметь форму спирали. На концы стержня с токопроводящим покрытием напрессованы

металлические колпачки, к которым приварены контактные выводы резистора. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью . Резисторы МЛТ изготовляют на мощности рассеяния 2, 1, 0,5, 0,25 и 0,125 Вт (рис в .). Их обозначения: МЛТ-2, МЛТ-1, МЛТ-0,5, МЛТ-0,25 и МЛТ-0,125 (рис .б) (соответственно).

Фото — резисторы;

представляют собой полупроводниковые резисторы, омические сопротивления которых определяются с тепенью освещенности. т.е. их сопротивление зависит от освещённости;

Терморезисторы ; представляют собой полупроводниковые резисторы, сопротивление которых значительно изменяется с изменением температуры.

Цветовая маркировка резисторов

Тип маркировки, при котором на корпус резистора наносится краска в виде цветных колец или точек, называют цветовым кодом . Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Цветовая маркировка на резисторах сдвинута к одному из выводов и читается слева направо . Если из-за малого размера резистора цветовую маркировку нельзя разместить у одного из выводов, то первый знак делается полосой шириной в два раза больше, чем остальные. Номинал сопротивления определяют первые три кольца (две цифры и множитель). Четвертое кольцо содержит информацию о допустимом отклонении сопротивления от номинального значения в процентах.

Понятие диода, принцип работы, виды диодов, применение

Полупроводниковый диод — самый простейший по устройству в славном семействе полупроводниковых приборов. В широком смысле — электронный прибор, изготовленный из

полупроводникового материала, имеющий два электрических вывода (электрода). В более узком смысле — полупроводниковый прибор, во внутренней структур е которого сформирован один или несколько p-n-переходов.

Принцип работы диода:

если взять пластинку полупроводника, например германия, и в его левую половину ввести акцепторную примесь, а в правую донорную, то с одной стороны получится полупроводник p-типа, соответственно с другой стороны — полупроводник n-типа. В середине кристалла получится так называемый P-N переход .

Условное обозначение диода на схемах: вывод катода (отрицательный электрод) очень похож на знак «-». Так проще запомнить.

Всего в таком кристалле две зоны с различной проводимостью, от которых выходят два вывода, поэтому полученный прибор получил название диод , поскольку приставка «ди» означает два.

Механизм P-N перехода

Даже если P-N переход, в данном случае диод, никуда не подключен, все равно внутри него происходят интересные физические процессы, которые показаны на рисунке.

В области N имеется избыток электронов, она несет в себе отрицательный заряд, а в области P заряд положительный. Вместе эти заряды образуют электрическое поле. Поскольку разноименные заряды имеют свойство притягиваться, электроны из зоны N проникают в положительно заряженную зону P, заполняя собой некоторые дырки. В результате такого движения внутри полупроводника возникает, хоть и очень маленький, но все-таки ток.

В результате такого движения возрастает плотность вещества на стороне P, но до определенного предела. Частицы обычно стремятся распространяться равномерно по всему объему вещества, подобно тому, как запах духов распространяется на всю комнату (диффузия), поэтому, рано или поздно, электроны возвращаются обратно в зону N.

Если для большинства потребителей электроэнергии направление тока роли не играет, — лампочка светится, плитка греется, то для диода направление тока играет огромную роль. Основная функция диода проводить ток в одном направлении. Именно это свойство и обеспечивается P-N переходом. Если к полупроводниковому диоду подключить источник питания, как показано на рисунке, то есть в обратном направлении, то ток через P-N переход не пройдет.

Как видно на рисунке, к области N подключен положительный полюс источника питания, а к области P – отрицательный. В результате электроны из области N устремляются к положительному полюсу источника. В свою очередь положительные заряды (дырки) в области P притягиваются отрицательным полюсом источника питания. Поэтому в области P-N перехода, как видно на рисунке, образуется пустота, ток проводить просто нечем, нет носителей заряда.

Включение диода в прямом направлении

Теперь изменим полярность включения источника: мин

ус подключим к области N (катоду), а плюс к области P (аноду). При таком включении в области N электроны будут отталкиваться от минуса батареи, и двигаться в сторону P-N перехода. В области P произойдет отталкивание положительно заряженных дырок от плюсового вывода батареи. Электроны и дырки устремляются навстречу друг другу.

Заряженные частицы с разной полярностью собираются около P-N перехода, между ними возникает электрическое поле. Поэтому электроны преодолевают P-N переход и продолжают движение через зону P. При этом часть из них рекомбинирует с дырками, но большая часть устремляется к плюсу батарейки, через диод пошел ток Id.

Этот ток называется прямым током . Он ограничивается техническими данными диода, некоторым максимальным значением. Если это значение будет превышено, то возникает опасность выхода диода из строя. Следует, однако, заметить, что направление прямого тока на рисунке совпадает с общепринятым, обратным движению электронов.

Можно также сказать, что при прямом направлении включения электрическое сопротивление диода сравнительно небольшое. При обратном включении это сопротивление будет во много раз больше, ток через диод не идет (незначительный обратный ток здесь в расчет не принимается). Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что

диод ведет себя подобно обычному механическому вентилю: повернул в одну сторону — вода течет, повернул в другую — поток прекратился . За это свойство диод получил название полупроводникового вентиля .

Виды диодов

Выпрямительные диоды

Стабилитроны — диоды с участком резко выраженного электрического пробоя при обратном напряжении. Применяются для стабилизации напряжения.

Варикапы — диоды, емкость которых изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью.

Обращенные диоды

Туннельные диоды

Светодиоды — диоды, к оторые при пропускании прямог о тока излучают фотоны в видимой или инфракрасной области спектра

Фотодиоды — диоды, которые при большой освещенности могут служить источниками электрической энергии.

Транзисторы

Транзистор — это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов, а также коммутации электрических цепей.

Отличительной особенностью транзистора является способность усиливать напряжение и ток — действующие на входе транзистора напряжения и токи приводят к появлению на его выходе напряжений и токов значительно большей величины.

С распространением цифровой электроники и импульсных схем основным свойством транзистора является его способность находиться в открытом и закрытом состояниях под действием управляющего сигнала. Транзистор позволяет регулировать ток в цепи от нуля до максимального значения.

Классификация транзисторов:

По принципу действия: полевые (униполярные), биполярные, комбинированные.

По значению рассеиваемой мощности: малой, средней и большой.

По значению предельной частоты: низко-, средне-, высоко- и сверхвысокочастотные.

По значению рабочего напряжения: низко- и высоковольтные.

По функциональному назначению: универсальные, усилительные, ключевые и др.

По конструктивному исполнению: бескорпусные и в корпусном исполнении, с жесткими и гибкими выводами.

Наиболее часто используемая классификация транзисторов

Биполярный транзистор — электронный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзистор называется биполярный, поскольку в работе прибора одновременно участвуют два типа носителей заряда – электроны и дырки. Этим он отличается полевого транзистора, в работе которого участвует только один тип носителей заряда.

Биполярный транзистор состоит из трех областей: эмиттера, базы и коллектора, на каждую из которых подается напряжение.

Эти три электрода образуют два p-n перехода: между базой и коллектором — коллекторный, а между базой и эмиттером — эмиттерный. Как и обычный выключатель, транзистор может находиться в двух состояниях — во «включенном» и «выключенном», переключаются они из выключенного состояния во включенное и обратно с помощью электрических сигналов.

В зависимости от типа проводимости областей транзистора, выделяют n-p-n и p-n-p транзисторы. На схемах они обычно отображаются так:

Между эмиттером и коллектором течет сильный ток (ток коллектора), а между эмиттером и базой — слабый управляющий ток (ток базы).

В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Поскольку в транзисторе имеется два перехода (эмиттерный и коллекторный), и каждый из них может находиться в двух состояниях: открытом и закрытом. Различают четыре режима работы транзистора. Основным режимом является активный режим, при котором коллекторный переход находится в закрытом состоянии, а эмиттерный – в открытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, используются в усилительных схемах. Помимо активного, выделяют инверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный — открыт, режим насыщения, при котором оба перехода открыты, и режим отсечки, при котором оба перехода закрыты.

При работе транзистора с сигналами высокой частоты время протекания основных процессов (время перемещения носителей от эмиттера к коллектору) становится соизмеримым с периодом изменения входного сигнала. В результате способность транзистора усиливать электрические сигналы с ростом частоты ухудшается.

Полевой транзистор — это полупроводниковый прибор, регулирующий ток в цепи за счет изменения сечения проводящего канала. Три контакта полевых транзисторов называются исток (источник носителей тока), затвор (управляющий электрод) и сток (электрод, куда стекают носители).

Различают полевые транзисторы с затвором в виде p-n перехода и с изолированным затвором (МДП-транзистор) .

В полевом транзисторе ток протекает от истока до стока через канал под затвором. Канал существует в легированном полупроводнике в промежутке между затвором и нелегированной подложкой, в которой нет носителей заряда, и она не может проводить ток. Преимущественно под затвором существует область обеднения, в которой тоже нет носителей заряда благодаря образованию между легированным полупроводником и металлическим затвором контакта Шоттки. Таким образом ширина канала ограничена пространством между подложкой и областью обеднения. Приложенное к затвору напряжение увеличивает или уменьшает ширину области обеднения и, тем самым, ширину канала, контролируя ток.

Транзисторы применяются в схемах роботов для усиления сигналов от датчиков, для управления моторами, на транзисторах можно собрать логические элементы, которые реализуют операции логического отрицания,логического умножения и логического сложения. Транзисторы являются основой практически всех современных микросхем.

Интегральная микросхема выполняет определенные функции обработки (преобразования) информации, заданной в виде электрических сигналов: напряжений или токов. Электрические сигналы могут представлять информацию в непрерывной (аналоговой), дискретной и цифровой форме.

Аналоговые и дискретные сигналы обрабатываются аналоговыми или линейными микросхемами, цифровые сигналы – цифровыми микросхемами. Существует целый класс устройств и соответственно микросхем называемых аналого-цифровыми или цифро-аналоговыми и, служащих для преобразования сигналов из одной формы в другую.

Аналоговый сигнал — описывается непрерывной или кусочно-непрерывной функцией, причем и аргумент и сама функция могут принимать любые значения из некоторых интервалов.

Как видно из приведенных диаграмм значения дискретного и аналогового сигналов в однозначных временных точках абсолютно совпадают.

, принимающий лишь ряд дискретных значений – уровней квантования, а независимая переменная n принимает значения 0, 1,

Нелинейная функция Q к – задает значения уровней квантования в двоичном коде. Число K уровней квантования и число S разрядов соответствующих кодов связаны зависимостью

Технологический процесс создания микросхем

Применение микросхем

У понятия интегральная схема есть несколько синонимов: микросхема, микрочип, чип. Несмотря на некоторую особенность определения этих терминов и разницу между ними, в обиходе все они применяются для обозначения интегральной схемы. В современных электронных устройствах самых различных сфер применения, начиная от бытовых приборов и заканчивая сложными медицинскими и научными электроприборами, сложно найти прибор, в котором бы не применялись интегральные схемы. Иногда одна микросхема выполняет практически все функции в электронном приборе. Интегральные схемы делятся на группы по нескольким критериям. По степени интеграции – количеству элементов, размещенных на кристалле. По типу обрабатываемого сигнала: цифровые, аналоговые и аналого-цифровые. По технологии их производства и используемых материалов – полупроводниковые, пленочные и т.д.

Широкое внедрение цифровой техники в радиолюбительское творчество связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габариты и массу, ненадежно работали из-за большого количества элементов и особенно паяных соединений. Интегральные микросхемы, содержащие в своем составе десятки, сотни, тысячи, а в последнее время многие десятки и сотни тысяч и даже миллионы компонентов, позволили по-новому подойти к проектированию и изготовлению цифровых устройств. Надежность отдельной микросхемы мало зависит от количества элементов и близка к надежности одиночного транзистора, а потребляемая мощность в пересчете на отдельный компонент резко уменьшается по мере повышения степени интеграции.

В результате на интегральных микросхемах стало возможным собирать сложнейшие устройства, изготовить которые в радиолюбительских условиях без применения микросхем было бы совершенно невозможно.

Сферы применения интегральных схем

На сегодняшний день уровень развития технологий при производстве интегральных схем находится на очень высоком уровне. Повышения степени интеграции, улучшение параметров интегральных схем тормозится не технологическими ограничениями, а процессами, происходящими на молекулярном уровне в используемых для производства материалах (обычно полупроводниках). Поэтому исследования производителей и разработчиков микрочипов ведутся в направлении поиска новых материалов, которые смогли бы заменить полупроводники.

Понятие микроконтроллера, примеры, применение

Микро контроллер — микросхема, предназначенная для управления электроннымиустройствами. Типи чный микроконтроллер сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийн ых у стройств, содержит ОЗУ и (или) ПЗУ. Другими словами, это однокристальный компьютер , способный в ыпо лнять относительно простые задачи.

Как выглядит сопротивление на плате

Обозначение на схеме, разновидности, применение

Здесь я не буду расписывать теорию физических процессов, которые происходят в терморезисторах, а перейду ближе к практике – познакомлю читателя с обозначением терморезистора на схеме, его внешним видом, некоторыми разновидностями и их особенностями.

На принципиальных схемах терморезистор обозначается вот так.

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но вы всегда его определите по характерной надписи t или t° .

Основная характеристика терморезистора – это его ТКС. ТКС – это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1°С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

У терморезисторов несколько важных параметров. Приводить я их не буду, это отдельный рассказ.

На фото показан терморезистор ММТ-4В (4,7 кОм). Если подключить его к мультиметру и нагреть, например, термофеном или жалом паяльника, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Порой удивляешься тому, что раньше их не замечал, не обращал внимания. Давайте взглянем на плату от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Так как он в корпусе SMD и имеет малые размеры, то запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока. Забавно. Вроде терморезистор, а служит в качестве защитного элемента.

Почему то если заходит речь о терморезисторах, то обычно думают, что они служат для измерения и контроля температуры. Оказывается, они нашли применение и как устройства защиты.

Также терморезисторы устанавливаются в автомобильные усилители. Вот терморезистор в усилителе Supra SBD-A4240. Здесь он задействован в цепи защиты усилителя от перегрева.

Вот ещё пример. Это литий-ионный аккумулятор DCB-145 от шуруповёрта DeWalt. Вернее, его «потроха». Для контроля температуры аккумуляторных ячеек применён измерительный терморезистор.

Его почти не видно. Он залит силиконовым герметиком. Когда аккумулятор собран, то этот терморезистор плотно прилегает к одной из Li-ion ячеек аккумулятора.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

Прямой нагрев. Это когда терморезистор нагревается внешним окружающим воздухом или током, который протекает непосредственно через сам терморезистор. Терморезисторы с прямым нагревом, как правило, используются либо для измерения температуры, либо температурной компенсации. Такие терморезисторы можно встретить в термометрах, термостатах, зарядных устройствах (например, для Li-ion батарей шуруповёртов).

Косвенный нагрев. Это когда терморезистор нагревается рядом расположенным нагревательным элементом. При этом он сам и нагревательный элемент электрически не связаны друг с другом. В таком случае, сопротивление терморезистора определяется функцией тока, протекающего через нагревательный элемент, а не через терморезистор. Терморезисторы с косвенным нагревом являются комбинированными приборами.

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

PTC-термисторы (они же позисторы).

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Своё название NTC-термисторы получили от сокращения NTC – Negative Temperature Coefficient, или «Отрицательный Коэффициент Сопротивления». Особенность данных термисторов в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается. Кстати, вот так обозначается NTC-термистор на схеме.

Обозначение термистора на схеме

Как видим, стрелки на обозначении разнонаправлены, что указывает на основное свойство NTC-термистора: температура увеличивается (стрелка вверх), сопротивление падает (стрелка вниз). И наоборот.

На практике встретить NTC-термистор можно в любом импульсном блоке питания. Например, такой термистор можно обнаружить в блоке питания компьютера. Мы уже видели NTC-термистор на плате ИКАР’а, только там он был серо-зелёного цвета.

На этом фото NTC-термистор фирмы EPCOS. Применяется для ограничения пускового тока.

Для NTC-термисторов, как правило, указывается его сопротивление при 25°С (для данного термистора это 8 Ом) и максимальный рабочий ток. Обычно это несколько ампер.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V. Взгляните на схему.

Так как он включен последовательно с нагрузкой, то весь потребляемый ток протекает через него. NTC-термистор ограничивает пусковой ток, который возникает из-за заряда электролитических конденсаторов (на схеме С1). Бросок зарядного тока может привести к пробою диодов в выпрямителе (диодный мост на VD1 – VD4).

При каждом включении блока питания конденсатор начинает заряжаться, а через NTC-термистор начинает протекать ток. Сопротивление NTC-термистора при этом велико, так как он ещё не успел нагреться. Протекая через NTC-термистор, ток разогревает его. После этого сопротивление термистора уменьшается, и он практически не препятствует протеканию тока, потребляемого прибором. Таким образом, за счёт NTC-термистора удаётся обеспечить «плавный запуск» электроприбора и уберечь от пробоя диоды выпрямителя.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Если в схеме происходит выход из строя каких-либо элементов, то, обычно резко возрастает и потребляемый ток. При этом нередки случаи, когда NTC-термистор служит своего рода дополнительным предохранителем и также выходят из строя из-за превышения максимального рабочего тока.

Далее на фото наглядный пример – сгоревший NTC-термистор 5D-11, который был установлен в зарядном устройстве ИКАР-506. Он ограничивал пусковой ток при включении.

Выход из строя ключевых транзисторов в блоке питания зарядного устройства привел к превышению максимального рабочего тока этого термистора (max 4A) и он сгорел.

Позисторы. PTC-термисторы.

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC – Positive Temperature Coefficient, «Положительный Коэффициент Сопротивления»).

Стоит отметить, что позисторы получили менее широкое распространение, чем NTC-термисторы.

Условное обозначение позистора на схеме.

Позисторы легко обнаружить на плате любого цветного CRT-телевизора (с кинескопом). Там он установлен в цепи размагничивания. В природе встречаются как двухвыводные позисторы, так и трёхвыводные.

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Внутри корпуса между выводами-пружинами установлено рабочее тело позистора. По сути это и есть сам позистор. Внешне выглядит как таблетка с напылением контактного слоя по бокам.

Как я уже говорил, позисторы используются для размагничивания кинескопа, а точнее его маски. Из-за магнитного поля Земли или влияния внешних магнитов маска намагничивается, и цветное изображение на экране кинескопа искажается, появляются пятна.

Наверное, каждый помнит характерный звук «бдзынь», когда включается телевизор – это и есть тот момент, когда работает петля размагничивания.

Кроме двухвыводных позисторов широко применяются трёхвыводные позисторы. Вот такие.

Далее на фото трёхвыводный позистор СТ-15-3.

Отличие их от двухвыводных заключается в том, что они состоят из двух позисторов-«таблеток», которые установлены в одном корпусе. На вид эти «таблетки» абсолютно одинаковые. Но это не так. Кроме того, что одна таблетка чуть меньше другой, так ещё и сопротивление их в холодном состоянии (при комнатной температуре) разное. У одной таблетки сопротивление около 1,3

3,6 кОм, а у другой всего лишь 18

Трёхвыводные позисторы также применяются в цепи размагничивания кинескопа, как и двухвыводные, но только схема их включения немного иная. Если вдруг позистор выходит из строя, а такое бывает довольно часто, то на экране телевизора появляются пятна с неестественным отображением цвета.

Более детально о применении позисторов в цепи размагничивания кинескопов я уже рассказывал здесь.

Так же, как и NTC-термисторы, позисторы используются в качестве устройств защиты. Одна из разновидностей позистора – это самовосстанавливающийся предохранитель.

SMD-терморезисторы.

С активным внедрением SMT-монтажа, производители стали выпускать миниатюрные терморезисторы, адаптированные и под него. Размеры их корпуса, как правило, соответствуют стандартным типоразмерам (0402, 0603, 0805, 1206), которые имеют чип резисторы и конденсаторы. Маркировка на них не наносится, что затрудняет их идентификацию. По внешнему виду SMD-терморезисторы очень похожи на керамические SMD-конденсаторы.

Встроенные терморезисторы.

В электронике активно применяются и встроенные терморезисторы. Если у вас паяльная станция с контролем температуры жала, то в нагревательный элемент встроен тонкоплёночный терморезистор. Также терморезисторы встраиваются и в фен термовоздушных паяльных станций, но там он является отдельным элементом.

Стоит отметить, что в электронике наряду с терморезисторами активно применяются термопредохранители и термореле (например, типа KSD), которые также легко обнаружить в электронных приборах.

Теперь, когда мы познакомились с терморезисторами, пора узнать об их параметрах.

Электрическая цепь невозможна без наличия в ней сопротивления, что подтверждается законом Ома. Именно поэтому резистор по праву считается самой распространенной радиодеталью. Такое положение вещей говорит о том, что знание тестирования таких элементов всегда может пригодиться при ремонте электротехники. Рассмотрим ключевые вопросы, связанные с тем, как проверить обычный резистор на исправность, пользуясь тестером или мультиметром.

Основные этапы тестирования

Несмотря на разнообразие резисторов, у обычных элементов этого класса линейная ВАХ, что существенно упрощает проверку, сводя ее к трем этапам:

внешний осмотр;
радиодеталь тестируется на обрыв;
осуществляется проверка соответствия номиналу.

Если с первым и вторым пунктом все понятно, то с последним есть нюансы, а именно, необходимо узнать номинальное сопротивление. Имея принципиальную схему, сделать это не составит труда, но вся беда в том, что современная бытовая техника довольно редко комплектуется технической документацией. Выйти из создавшего положения можно, определив номинал по маркировке. Кратко расскажем как это сделать.

Виды маркировок

На компонентах, выпущенных во времена Советского Союза, было принято указывать номинал на корпусе детали (см. рис.1). Этот вариант не требовал расшифровки, но при повреждении целостности конструкции или выгорании краски могли возникнуть проблемы с распознаванием текста. В таких случаях всегда можно было обратиться к принципиальной схеме, которой комплектовалась вся бытовая техника.

Рисунок 1. Резистор «УЛИ», на корпусе виден номинал детали и допуск

Цветовое обозначение

Сейчас принята цветовая маркировка, представляющая собой от трех до шести колец разной окраски (см. рис. 2). Не надо видеть в этом происки врагов, поскольку данный способ позволяет установить номинал даже на сильно поврежденной детали. А это весомый фактор, учитывая, что современные бытовые электроприборы не комплектуются принципиальными схемами.

Рис. 2. Пример цветовой маркировки

Информацию по расшифровке данного обозначения на компонентах несложно найти в интернете, поэтому приводить ее в рамках этой статьи не имеет смысла. Есть также множество программ-калькуляторов (в том числе и онлайн), позволяющих получить необходимую информацию.

Маркировка SMD элементов

Компоненты навесного монтажа (например, smd резистор, диод, конденсатор и т.д.) стали маркировать цифрами, но ввиду малого размера деталей эту информацию требовалось зашифровать. Для сопротивлений, в большинстве случаев, принято обозначение из трех цифр, где первые две – это значение, а последняя – множитель (см. рис. 3).

Рис. 3. Пример расшифровки номинала SMD резистора

Внешний осмотр

Нарушение штатного режима работы вызывает перегрев детали, поэтому, в большинстве случаев, определить проблемный элемент можно по внешнему виду. Это может быть как изменение цвета корпуса, так и его полное или частичное разрушение. В таких случаях необходимо заменить сгоревший элемент.

Рисунок 4. Яркий пример того, как может сгореть резистор

Обратите внимание на фото сверху, компонент, отмеченный как «1», явно нуждается в замене, в то время как соседние детали «2» и «3» могут оказаться рабочими, но их требуется проверить.

Проверка на обрыв

Действия производятся в следующем порядке:

Включаем прибор в режим «прозвонки». На рисунке 5 отмечена эта позиция как «1». Рис. 5. Установка режима (1) и подключение щупов (2 и 3)
Подключаем щупы к гнездам «2» и «3» (см. рис.5). Несмотря на то, что в нашем тестировании полярность не имеет значения, лучше сразу приучить себя подключать щупы правильно. Поэтому к гнезду «2» подключаем красный провод (+), а к «3» – черный (-).

Если модель прибора, которым вы пользуетесь, отличается от того, что приведен на рисунке, ознакомьтесь с прилагающейся к мультиметру инструкцией.

Касаемся щупами выводов проблемного элемента на плате. Если деталь «не звонится» (мультиметр покажет цифру 1, то есть бесконечно большое сопротивление), можно констатировать, что проверка показала обрыв в резисторе.

Обратим внимание, что данное тестирование можно проводить, не выпаивая элемент с платы, но это не гарантирует 100% результат, поскольку тестер может показать связь через другие компоненты схемы.

Проверка на номинал

Если деталь выпаяна, то этот этап позволит гарантированно показать ее работоспособность. Для тестирования нам необходимо знать номинал. Как определить его по маркировке, было написано выше.

Алгоритм наших действий следующий:

Подключаем щупы, так как на предыдущем тестировании.
Включаем измерение сопротивления (диапазон приведен на рисунке 6) в режиме большем, чем номинал, но максимально близким к нему. Например, нам необходимо проверить резистор 47 кОм, следовательно, нужно выбрать диапазон «200К». Рисунок 6. Диапазоны измерения сопротивления (отмечены красным)
Касаемся щупами выводов, снимаем показания и сравниваем их с номиналом. Если они не совпадают, а это можно гарантировать с вероятностью близкой к 100%, не стоит отчаиваться. Следует учитывать как погрешность прибора, так и допуск самого элемента. Здесь необходимо сделать небольшое пояснение.

Что такое допуск, и насколько он важен?

Эта величина показывает возможное отклонение у данной серии от указанного номинала. В правильно рассчитанной схеме должен учитываться этот показатель, либо после сборки производится соответствующая наладка. Как вы понимаете, наши друзья из «Поднебесной» не утруждают себя этим, что положительно отражается на стоимости их товара.

Результат такой политики был показан на рисунке 4, деталь работает какое-то время, пока не наступает предел запаса ее прочности.

Принимаем решение, сравнив показания мультметра с номиналом, если расхождение выходит за пределы погрешности, деталь однозначно нуждается в замене.

Как тестировать переменный резистор?

Принцип действий в данном случае не сильно отличается, распишем их на примере детали, изображенной на рисунке 7.

Рис. 7. Подстроечный резистор (внутренняя схема отмечена красным кругом)

Алгоритм следующий:

Проводим измерение между ножками «1» и «3» (см. рис. 7) и сравниваем полученное значение с номиналом.
Подключаем щупы к выводам «2» и любому из оставшихся («1» или «3», значения не имеет).
Вращаем подстроечную ручку и наблюдаем за показаниями прибора, они должны меняться в диапазоне от 0 до величины, полученной в пункте 1.

Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате?

Такой вариант тестирования допустим только с низкоомными элементами. При номинале более 80-100 Ом, с большой вероятностью, на измерение будут влиять другие компоненты. Окончательно можно дать ответ, только внимательно изучив принципиальную схему.

Термистор

Терморезисторы

Обозначение на схеме, разновидности, применение

В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. То есть, выполняет своего рода защитную функцию для устройства от перенапряжения (в смысле, ограничить силу тока, поступающего в конечный пункт)

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но всегда его можно определить по характерной надписи t или t⁰.

Основная характеристика терморезистора — это его ТКС. ТКС — это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1⁰С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

Если нагреть термистор, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Вот например плата от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

Прямой нагрев. Это когда терморезистор нагревается внешним окружающим воздухом или током, который протекает непосредственно через сам терморезистор. Терморезисторы с прямым нагревом, как правило, используются либо для измерения температуры, либо температурной компенсации. Такие терморезисторы можно встретить в термометрах, термостатах, зарядных устройствах (например, для Li-ion батарей шуруповёртов).
Косвенный нагрев. Это когда терморезистор нагревается рядом расположенным нагревательным элементом. При этом он сам и нагревательный элемент электрически не связаны друг с другом. В таком случае, сопротивление терморезистора определяется функцией тока, протекающего через нагревательный элемент, а не через терморезистор. Терморезисторы с косвенным нагревом являются комбинированными приборами.

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Схема где термистор применяется для ограничения пускового тока.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Выход из строя ключевых транзисторов в блоке питания зарядного устройства может привести к превышению максимального рабочего тока этого термистора (max 4A) и он сгореть.

Позисторы. PTC-термисторы.

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC — Positive Temperature Coefficient, «Положительный Коэффициент Сопротивления»).

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Позисторы используются для размагничивания кинескопа, а точнее его маски. Из-за магнитного поля Земли или влияния внешних магнитов маска намагничивается, и цветное изображение на экране кинескопа искажается, появляются пятна.

Наверное, каждый помнит характерный звук, когда включается телевизор — это и есть тот момент, когда работает петля размагничивания.

Отличие их от двухвыводных заключается в том, что они состоят из двух позисторов-«таблеток», которые установлены в одном корпусе. Кроме того, что одна таблетка чуть меньше другой, так ещё и сопротивление их в холодном состоянии (при комнатной температуре) разное. У одной таблетки сопротивление около 1,3 ~ 3,6 кОм, а у другой всего лишь 18 ~ 24 Ом.

Намагниченность кинескопа может появиться, если телевизор долго не отключали от электросети, т.е. аппарат долгое время работал или находился в дежурном режиме. В результате под действием магнитного поля Земли внутри кинескопа намагнитилась специальная пластина, её называют теневой маской.

Каждый раз при включении телевизора через катушку начинает течь довольно существенный ток, амплитудой около 10 ампер и частотой электросети (50 Гц). Этот ток в катушке порождает электромагнитное поле. Оно и размагничивает маску кинескопа. Чтобы электромагнитное поле плавно и быстро затухало, последовательно с катушкой устанавливается позистор (PTC). Напомню, что при комнатной температуре, в так называемом, «холодном» состоянии его сопротивление мало и равно всего 18 ~ 24 Омам.

Под действием большого броска тока он моментально разогревается и его сопротивление резко возрастает. В результате ток в катушке («петле») уменьшается, а, следовательно, и электромагнитное поле, которое требовалось для размагничивания кинескопа. На этом всё, кинескоп размагничен.

Далее, пока телевизор работает или просто «отдыхает» в дежурном режиме, позистор в цепи размагничивания находится в «подогретом» состоянии и ограничивает до минимума ток в катушке размагничивания L1. Так продолжается до тех пор, пока телевизор не отключат от сети 220V и позистор не остынет. При следующем включении телевизора он вновь сработает совместно с петлёй размагничивания.

Wh60 0 30 позистор расшифровать обозначения

Обозначение на схеме, разновидности, применение

На принципиальных схемах терморезистор обозначается вот так.

У терморезисторов несколько важных параметров. Приводить я их не буду, это отдельный рассказ.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

PTC-термисторы (они же позисторы).

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Обозначение термистора на схеме

На этом фото NTC-термистор фирмы EPCOS. Применяется для ограничения пускового тока.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V. Взгляните на схему.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Позисторы. PTC-термисторы.

Стоит отметить, что позисторы получили менее широкое распространение, чем NTC-термисторы.

Условное обозначение позистора на схеме.

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Кроме двухвыводных позисторов широко применяются трёхвыводные позисторы. Вот такие.

Далее на фото трёхвыводный позистор СТ-15-3.

3,6 кОм, а у другой всего лишь 18

Более детально о применении позисторов в цепи размагничивания кинескопов я уже рассказывал здесь.

SMD-терморезисторы.

Встроенные терморезисторы.

Теперь, когда мы познакомились с терморезисторами, пора узнать об их параметрах.

Неприхотливость и относительная физическая устойчивость позисторов позволяет их использовать в роли датчика для автостабилизирующихся систем, а также реализовать защиту от перегрузки. Принцип работы этих элементов заключается в том, что их сопротивление увеличивается при нагреве (в отличие от термисторов, где оно уменьшается). Соответственно, при проверке тестером или мультиметром позисторов на работоспособность, необходимо учитывать температурную корреляцию.

Определяем характеристики по маркировке

Широкая сфера применения РТС-термисторов подразумевает их обширный ассортимент, поскольку характеристики этих устройств должны соответствовать различным условиям эксплуатации. В связи с этим для тестирования очень важно определить серию элемента, в этом нам поможет маркировка.

Для примера возьмем радиокомпонент С831, его фотография показана ниже. Посмотрим, что можно определить по надписям на корпусе детали.

Позистор С831

Учитывая надпись «РТС», можно констатировать, что данный элемент является позистором «С831». Сформировав запрос в поисковике (например, «РТС С831 datasheet»), находим спецификацию (даташит). Из нее мы узнаем наименование (B59831-C135-A70) и серию (B598*1) детали, а также основные параметры (см. рис. 3) и назначение. Последнее указывает, что элемент может играть роль самовосстанавливающегося предохранителя, защищающего схему от КЗ (short-circuit protection) и перегрузки (overcurrent).

Расшифровка основных характеристик

Кратко рассмотрим, данные приведенные в таблице на рисунке 3 (для удобства строки пронумерованы).

Рисунок 3. Таблица с основными характеристиками серии B598*1

Краткое описание:

значение, характеризующее максимальный уровень рабочего напряжения при нагреве устройства до 60°С, в данном случае он соответствует 265 В. Учитывая, что нет определения DC/AC, можно констатировать, что элемент работает как с переменным, так и постоянным напряжением.
Номинальный уровень, то есть напряжение в штатном режиме работы – 230 вольт.
Расчетное число гарантированных производителем циклов срабатывания элемента, в нашем случае их 100.
Значение, описывающее величину опорной температуры, после достижения которой происходит существенное увеличение уровня сопротивления. Для наглядности приведем график (см. рис. 4) температурной корреляции.

Рис. 4. Зависимость сопротивления от температуры, красным выделена точка температурного перехода (опорная температура) для С831

Как видно на графике, R резко возрастает в диапазоне от 130°С до 170°С, соответственно, опорной температурой будет 130°C.

Соответствие номинальному значению R (то есть допуск), указывается в процентном соотношении, а именно 25%.
Диапазон рабочей температуры для минимального (от -40°С до 125°С) и максимального (0-60°С) напряжения.

Расшифровка спецификации конкретной модели

Это были основные параметры серии, теперь рассмотрим спецификацию для С831 (см. рис. 5).

Спецификация модельного ряда серии B598*1

Краткая расшифровка:

Величина тока для штатного режима работы, для нашей детали это почти половина ампера, а именно 470 мА (0,47 А).
Этот параметр указывает ток, при котором величина сопротивления начинает существенно меняться в большую сторону. То есть, когда через С831 протекает ток с силой 970 мА, срабатывает «защита» устройства. Следует заметить, что этот параметр связан с точкой температурного перехода, поскольку проходящий ток приводит к разогреву элемента.
Максимально допустимая величина тока для перехода в «защитный» режим, для С831 это 7 А. Обратите внимание, что в графе указано максимальное напряжение, следовательно, можно рассчитать допустимую величину мощности рассеивания, превышение которой с большой вероятностью приведет к разрушению детали.
Время срабатывания, для С831 при напряжении 265 вольт и токе 7 ампер оно составит менее 8 секунд.
Величина остаточного тока, необходимого для поддерживания защитного режима рассматриваемой радиодетали, она 0,02 А. Из этого следует, что на удержание сработавшего состояния требуется мощность 5,3 Вт (I_r x V_max).
Сопротивление устройства при температуре 25°С (3,7 Ом для нашей модели). Отметим, с измерения мультиметром этого параметра начинается проверка позистора на исправность.
Величина минимального сопротивления, у модели С831 это 2,6 Ом. Для полноты картины, еще раз приведем график температурной зависимости, где будут отмечены номинальное и минимальное значение R (см. рис. 6).

Рисунок 6. График температурной корреляции для B59831, значения RN и Rmin отмечены красным

Обратите внимание, что на начальном этапе нагрева радиодетали ее параметр R незначительно уменьшается, то есть в определенном диапазоне температур у нашей модели начинают проявляться NTS свойства. Эта особенность, в той или иной мере, характерна для всех позисторов.

Полное наименование модели (у нас B59831-C135-A70), данная информация может быть полезной для поиска аналогов.

Теперь, зная спецификацию, можно переходить к проверке на работоспособность.

Определение исправности по внешнему виду

В отличие от других радиодеталей (например, таких как транзистор или диод), вышедший из строя РТС-резистор часто можно определить по внешнему виду. Это связано с тем, что вследствие превышения допустимой мощности рассеивания нарушается целостность корпуса. Обнаружив на плате позистор с таким отклонением от нормы, можно смело выпаивать его и начинать поиск замены, не утруждая себя процедурой проверки мультиметром.

Если внешний осмотр не дал результата, приступаем к тестированию.

Пошаговая инструкция проверки позистора мультиметром

Для процесса тестирования, помимо измерительного прибора, потребуется паяльник. Подготовив все необходимое, начинаем действовать в следующем порядке:

Подключаем тестируемую деталь к мультиметру. Желательно, чтобы прибор был оснащен «крокодилами», в противном случае припаиваем к выводам элемента проволоку и накручиваем ее на разные иглы щупов.
Включаем режим измерения наименьшего сопротивления (200 Ом). Прибор покажет номинальную величину R, характерную для тестируемой модели (как правило, менее одного-двух десятков Ом). Если показание отличается от спецификации (с учетом погрешности), можно констатировать неисправность радиокомпонента.
Аккуратно нагреваем корпус тестируемой детали при помощи паяльника, величина R начнет резко увеличиваться. Если она осталась неизменной, элемент необходимо менять.
Отключаем мультиметр от тестируемой детали, даем ей остыть, после чего повторяем действия, описанные в пунктах 1 и 2. Если сопротивление вернулось к номинальному значению, то радиокомпонент с большой долей вероятности можно признать исправным.

Устройство и виды

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:

NTC (Negative Temperature Coefficient) – с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Часто их называют «Термисторы».
PTC (Positive Temperature Coefficient) – с положительным ТКС. Их также называют «Позисторы».

Важно! 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 170К), среднетемпературными (170-510К) и высокотемпературными (900-1300К). 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.

Номинальное сопротивление при 25 градусах Цельсия.
Максимальный ток или мощность рассеяния.
Интервал рабочих температур.
ТКС.

Интересный факт: Терморезистор изобретен в 1930 году ученым Самюэлем Рубеном.

Давайте подробнее рассмотрим, как устроен и для чего нужен каждый из них.

Основные сведения

Сопротивление NTC-терморезисторов уменьшается при нагреве, их ТКС отрицательный. Зависимость сопротивления от температуры изображена на графике ниже.

Здесь вы можете убедиться, что при нагреве сопротивление NTC-терморезистора уменьшается.

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 25-200 градусов Цельсия. Соответственно могут использоваться для измерений в этих диапазонах, в то время как термопары работают и при 600 градусах Цельсия.

Где используется

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.

Принцип работы такой схемы:

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, т.е. 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.

Маркировка

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:

5D-20

Где первая цифра обозначает сопротивление при 25 градусах Цельсия – 5 Ом, а «20» — диаметр, чем он больше – тем большую мощность он может рассеять. Пример такого вы видите на рисунке ниже:

Для расшифровки цветовой маркировки можно воспользоваться таблицей, изображенной ниже.

Из-за обилия вариантов маркировки можно ошибиться в расшифровке, поэтому для точности расшифровки лучше искать техническую документацию к конкретному компоненту на сайте производителя.

Основные сведения

Позисторы, как было сказано, имеют положительный ТКС, то есть их сопротивление повышается при нагреве. Их изготавливают на основе титаната бария (BaTiO₃). У позистора такой график температуры и сопротивления:

Кроме этого нужно обратить внимание на его вольтамперную характеристику:

Рабочий режим зависит от выбора рабочей точки позистора на ВАХ, например:

Линейный участок используется для измерения температуры;
Нисходящий участок используется в пусковых реле, реле времени, измерения мощности ЭМИ на СВЧ, противопожарной сигнализации и прочего.

На видео ниже рассказывается, что такое позисторы:

Где применяется

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:

Защиты электродвигателей. Устанавливаются в лобовой части каждой обмотки электродвигателя (для односкоростных трёхфазных 3, для двухскоростных 6 и т.д.), PTC-терморезистор предотвращает перегорание обмотки в случае заклинивания ротора или при выходе из строя системы принудительного охлаждения. Как работает эта схема? Позистор используется в качестве датчика, подключенного к управляющему устройству с исполнительными реле, пускателями и контакторами. В случае нештатной ситуации его сопротивление повышается и этот сигнал передаётся на управляющий орган, двигатель отключается.
Защиты обмоток трансформатора от перегрева и (или) перегрузки, тогда позистор устанавливается последовательно с первичной обмоткой.
Система размагничивания кинескопов ЭЛТ-телевизоров и мониторов. Кстати эта деталь часто выходит из строя и с этим случаем приходится сталкиваться при ремонте, характерен при этом выход из строя предохранителя.
Нагревательный элемент в клеевых пистолетах. В автомобилях для прогрева впускного тракта, на пример на фото ниже изображен подогреватель канала ХХ карбюратора Pierburg.

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:

Наверняка вы не знаете:

“>

Термистор | Analog Devices

AD7124-4 – это обладающий низким шумом и малым энергопотреблением, полностью интегрированный аналоговый входной интерфейс для задач прецизионного измерения. Компонент содержит 24-разрядный Σ-Δ аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с низким шумом и может быть сконфигурирован для работы с 4 дифференциальными или 7 несииметричными/псевдодифференциальными входными сигналами. Интегрированный усилительный каскад с малым коэффициентом усиления позволяет подавать слабые сигналы непосредственно на АЦП.

Одно из основных преимуществ AD7124-4 заключается в том, что компонент дает пользователю возможность выбрать один из трех интегрированных режимов энергопотребления. Выбранный режим определяет потребляемый ток, диапазон скоростей обновления выходных данных и среднеквадратическое значение шума. Компонент также имеет несколько вариантов фильтрации, что позволяет пользователю получить максимальную степень свободы проектирования.

AD7124-4 способен поддерживать одновременное подавление помех на частотах 50 Гц и 60 Гц при работе с частотой обновления выходных данных 25 SPS (установление сигнала за один цикл). При понижении частоты обновления можно достичь подавления более 80 дБ.

AD7124-4 обеспечивает наивысшую степень интеграции сигнальной цепочки. Компонент содержит прецизионный, малощумящий источник опорного напряжения с малым дрейфом, а также поддерживает работу с внешним дифференциальным опорным напряжением, которое может быть буферизировано внутреннем буфером. К другим ключевым интегрированным блокам компонента относятся программируемые источники тока возбуждения с малым дрейфом, источники диагностических токов, а также генератор напряжения смещения, который устанавливает синфазное напряжение канала равным AVDD/2. Ключ цепи низкого напряжения питания позволяет пользователям отключать питание мостовых датчиков в интервалах между преобразованиями, гарантируя минимальную потребляемую системой мощность. Компонент также даёт пользователю возможность выбора между внутренним и внешним источником тактового сигнала.

Интегрированный блок управления последовательностью преобразования позволяет пользователю выбирать несколько каналов AD7124-4 для автоматического последовательного преобразования, упрощая обмен данными с компонентом. Одновременно может быть активно до 16 каналов, включая как каналы аналоговых входных сигналов, так и диагностические каналы, например, каналы контроля уровней напряжения питания или опорного напряжения. Эта уникальная особенность позволяет чередовать диагностику с преобразованиями сигналов внешних источников.

AD7124-4 поддерживает независимое конфигурирование каждого отдельного канала. Компонент позволяет реализовать до восьми конфигурационных настроек. Каждая конфигурация включает в себя опции коэффициента усиления, типа фильтра, частоты обновления выходных данных, буферизации и источника опорного напряжения. Пользователь может назначать любую из этих конфигураций любому из каналов в произвольном порядке.

AD7124-4 также обладает обширными возможностями функциональной диагностики, позволяющими повысить устойчивость решения. Они включают в себя проверку данных с использованием контрольной суммы (CRC), проверки сигнальной цепочки и проверки работоспособности последовательного интерфейса. Эти диагностические функции уменьшают число внешних компонентов, необходимых для реализации диагностики, сокращая требуемое пространство на печатной плате, время проектирования и стоимость. Значение доли безопасных отказов (SFF), показанное в тесте FMEDA (анализ видов, эффектов и диагностики отказов) типичного приложения, превышает 90% в соответствии с IEC 61508.

Компонент работает с однополярным напряжением питания аналоговой части в диапазоне от 2.7 В до 3.6 В или биполярным напряжением 1.8 В. Напряжение питания цифровой части имеет допустимый диапазон от 1.65 В до 3.6 В. Гарантированный рабочий температурный диапазон составляет от −40°C до +105°C. AD7124-4 выпускается в 32-выводном корпусе LFCSP и 24-выводном корпусе TSSOP.

Обратите внимание, что при ссылке на многофункциональные выводы, например, DOUT/RDY в техническом описании может указываться как полное имя вывода, так и только имя отдельной обсуждаемой функции, например, RDY.

Области применения

Измерение температуры
Измерение давления
Управление промышленными процессами
Измерительные приборы
Интеллектуальные передатчики

мир электроники — Терморезистор

Электронные компоненты

материалы в категории

Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году.

Терморезистор — полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводникового материала от температуры.

Главный параметр терморезистора это большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС) (в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов)- то есть его сопротивление очень сильно зависит от температуры и может изменяться в десятки а то и сотни раз.

Достоинства терморезисторов— простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, относительно невысокая долговременная стабильность характеристик.

Основная область применения терморезисторов это температурные датчики в различных устройствах или защитные функции (при большом токе через него происходит разогрев и изменение сопротивления)

Терморезистор изготавливают в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок преимущественно методами порошковой металлургии. Их размеры могут варьироваться в пределах от 1–10 мкм до 1–2 см.

Основными параметрами терморезистора являются: номинальное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления, интервал рабочих температур, максимально допустимая мощность рассеяния.

Терморезисторы по своим рабочим параметрам делятся на две категории:

1. При нагреве сопротивление уменьшается. Такие терморезисторы называют термистор или NTC-термисторы (Negative temperature coefficient).
2. При нагреве сопротивление увеличивается. Такие терморезисторы называют позистор или PTC-термисторы (Positive temperature coefficient). Они применяются в системе размагничивания кинескоп телевизоров

Обозначение терморезисторов на схеме

На схеме терморезисторы (не важно термистор это или позистор) обозначается так:

Терморезисторы бывают низкотемпературные (рассчитанные на работу при температуpax ниже 170 К), среднетемпературные (170–510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Кроме того, существуют терморезисторы, предназначенные для работы при 4,2 К и ниже и при 900–1300 К. Наиболее широко используются среднетемпературные терморезисторы с ТКС от −2,4 до −8,4 %/К и номинальным сопротивлением 1–10⁶ Ом.

Изготовляются также терморезисторы специальной конструкции — с косвенным подогревом. В таких терморезисторах имеется подогревная обмотка, изолированная от полупроводникового резистивного элемента (если при этом мощность, выделяющаяся в резистивном элементе, мала, то тепловой режим терморезистора определяется температурой подогревателя, то есть током в нём). Таким образом, появляется возможность изменять состояние терморезистора, не меняя ток через него. Такой терморезистор используется в качестве переменного резистора, управляемого электрически на расстоянии.

Как обозначаются сопротивления на электросхемах

Стремление к большим познаниям окружающего мира у современного человека вызывает желание к получению полной информации о неизвестном. Вся информация о мире нашем доступна нам никогда не будет, с каким бы напором мы к этому не стремились. Сама природа не хочет этого. Как бы между нами и ней установлено некое сопротивление, изменяющее ход и направление нашего мышления.

Подобные обстоятельства наблюдаются при движении электрического тока по проводнику, которое стремится достигнуть своей цели по пути наименьшего сопротивления с выделением энергии во внешнюю среду или для совершения какой-либо работы. Ограничить движение электрического тока можно, установив на его пути участок электрической цепи, обладающим большим электрическим сопротивлением, нежели вся электрическая цепь в целом.

Электрическое сопротивление характеризует свойство электрического проводника в проводимости электрического тока через себя и напрямую зависит от свойства материала, из которого изготовлено это сопротивление, от приложенного к нему электрического напряжения и геометрической формы самого сопротивления, именуемого в электрике резистором (от от лат. resisto — сопротивляюсь и англ. resistor).

Обратная величина сопротивлению — это электропроводность. Лучшей проводимостью электрического тока пока что обладает золото и платина. Но не весело будет смотреться, к примеру, когда электросистема автомобиля будет начинёна проводами из золота и платины. Наилучшей альтернативой таким материалам являются алюминий и медь.

Какие материалы используют для изготовления резисторов?

В качестве материалов используют сплавы высоко сопротивления, напыление материала на керамическую основу и уголь. Резисторы могут использоваться дискретно, как отдельный элемент, так и в составе интегральных электросхем.

В одном компьютере около нескольких тысяч резисторов и отобразить их все на схеме весьма сложно.

Как отличить резисторы на электросхемах?

Любой тип резистора на схемах отечественных производителей отображается в виде прямоугольника. На некоторых зарубежных схемах в виде зигзагообразной линии. Подключение к схеме указывается линиями, нарисованными от середины сторон прямоугольника. Если резистор меняет своё сопротивление от воздействия внешних факторов (управление оператором или действие окружающей среды), то на схеме добавляется дополнительная линия или отрезок со стрелкой на конце или без, расположенный к середине прямоугольника или пересекает его.

Но есть ещё резисторы, изменяющие свои характеристики, которые можно использовать для своих целей. Когда в качестве материала для изготовления резистора используют высокотемпературные сплавы и подают на него напряжение, то такой резистор превращается в источник тепла. Как правило, такие элементы всегда проволочные и могут быть открытого и закрытого типа, то есть помещаться внутрь полости, изолирующей его от внешней среды.

Самый широко распространённый подобный элемент — это трубчатый электронагреватель (ТЭН). Используется везде, где требуется получить тепло. Ну, да. Вы догадались. Это бойлер, котёл, плита, чайник и многие другие электронагревательные приборы.

На схемах такие сопротивления обозначаются прямоугольником, разделённым внутри на четыре равные части. Буквенное обозначение термоэлемента всегда одно — EK.

Основными характеристиками резистора являются: указанное на нём величина сопротивления, которая является его номинальным значением; номинальная мощность рассеяния и возможные отклонения действительного значения сопротивления от номинального, указанного на корпусе.

Мощность электрического тока, которую резистор может длительное время выдержать и рассеивать в виде тепла без ущерба для его работы, принято называть мощностью рассеяния и обозначать её в ваттах.

К примеру: резистор с сопротивлением 100 Ом пропускающий через себя электрический ток силой 0,1А, рассеивает мощность в виде тепла около 1Вт. При меньшей расчётной характеристике мощности рассеяния резистора и большем токе, проходящем через него, данный резистор быстро сгорает, то есть электрически недостаточно прочен.

Обозначение мощности на рисунке с резистором наносится непосредственно в значок, отображающий резистор или рядом с ним и выражается в виде римских цифр, за исключением указанной мощности 0,5Вт — поперечная черта, 0,25Вт — одна косая черта, 0,125Вт — две косые черты.

Отклонение действительного сопротивления от номинального выражают в процентах. К примеру: номинал резистора 100Ом с допуском 10% означает, что фактическое — действительное сопротивление может находится в пределах от 90Ом до 110Ом. Чем меньше величина процента указана на корпусе резистора, тем более близка действительная величина сопротивления к указанной.

Как понять какой резистор?

Когда на схеме обозначены два вывода, это значит, что резистор постоянный и рабочее сопротивление его не изменяется в нормальном режиме. А вот третий вывод или пересекаемая линия говорят о переменном, подстроечном или нелинейном сопротивлении (зависит от внешних факторов: свет, влага, температура, магнитное поле, напряжение, освещённость).

Обозначение у каждого типа своё: на рисунке постоянных, переменных и подстроечных резисторов рядом наносится буква R; нелинейные — обозначаются буквой R с добавленным буквенного символом, в зависимости от типа воздействия физического фактора (температура — t, напряжение — u и т.д.). Пример: Ru, Rt. Символ может стоять рядом и может указываться на дополнительной линии, пересекаемой изображение резистора.

Варистор (сопротивление зависит от приложенного напряжения) — Ru.

Термистор (сопротивление зависит от температуры) — Rt.

Фоторезистор (сопротивление зависит от его освещённости) — Rf.

Величина сопротивления резисторов указывается на рисунке рядом с изображением резистора, в изображении или в специальной таблице величин, приложенной к схеме.

Маркировка на корпусе резисторов наносится цифровая или цветовая, которая более удобна при определении всех величин сопротивления.

Скачать программу для определения номинала резистора по цветовым меткам и программу для вывода цветовой маркировки резистора по указанному номиналу сопротивления.

«Как обозначаются сопротивления на электросхемах»

Игорь Александрович

«Весёлый Карандашик»

Определение термистора, символ и типы

А резистор это тип пассивного компонента, который ограничивает поток электрический ток до определенного уровня. Резисторы в основном делятся на два типа: постоянные резисторы и переменные резисторы.

Фиксированный резистор — это тип резистора, который ограничивает только протекает электрический ток, но не контролирует (увеличивает и уменьшение) протекания электрического тока.С другой стороны, переменный резистор — это тип резистора, который управляет (увеличивает и уменьшает) поток электрического тока вручную уменьшая и увеличивая его сопротивление.

В постоянных или переменных резисторах, если мы вручную установите сопротивление как постоянное, сопротивление изменится слегка при повышении или понижении температуры. Однако по используя специальный тип резистора, мы можем быстро изменить сопротивление резистора при изменении температуры.Этот специальный тип резистора называется термистором.

Спрос на точные компоненты или устройств (термисторов) в последние годы увеличилось. Термисторы точно измеряют температуру и работают эффективно в течение многих лет.

Термистор определение

Термистор — это тип резистора, сопротивление быстро меняется при небольшом изменении температуры.Другими словами, это тип резистора, в котором изменяется поток электрического тока быстро при небольшом изменении температуры. Слово термистор происходит от словосочетания «тепловой» и «резистор».

Термистор символ

Американский стандарт и международный Стандартный символ термистора показан на рисунке ниже.

Типы термисторов

Термисторы делятся на два типа в зависимости от того, как они себя ведут при изменении температуры:

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC)

Отрицательный Термисторы с температурным коэффициентом (NTC)

Сопротивление NTC (отрицательное Температурный коэффициент термисторов уменьшается с увеличением температура.Другими словами, электрический ток проходит через термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) увеличивается с повышением температуры.

Большинство термисторов NTC изготовлены из прессованный диск, стержень или литая микросхема из полупроводникового материала, такого как спеченные оксиды металлов.

В термисторах NTC носители заряда генерируется допинг-процессом.Из-за этого процесса допинга генерируется большое количество носителей заряда.

Если температура немного повышена, большое количество носителей заряда (бесплатно электронов) сталкивается с валентными электроны других атомов и дает им достаточно энергии. Валентные электроны, которые набирают достаточную энергию, разрушаются. связь с родительским атомом и свободно перемещается с одного места в другое место.Электроны, которые свободно перемещаются из одного места в другое место называются свободными электронами. Эти электроны переносить электрический ток при перемещении с одного места на другое место. Валентный электрон, который становится свободным электрон снова столкнется с другими валентными электронами и делает их свободными.

Так же небольшое повышение температуры производит миллионы свободных электронов.Больше свободных электронов или Носители заряда означают больше электрического тока. Таким образом, небольшой повышение температуры приведет к быстрому снижению сопротивления Термистор NTC и пропускает большое количество электрического тока.

Положительных Термисторы с температурным коэффициентом (PTC)

Сопротивление положительной температуре Коэффициент термистора (PTC) увеличивается с увеличением температура.Наибольший положительный температурный коэффициент (PTC) термисторы изготовлены из легированной поликристаллической керамики. Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) также называемые позисторами.

История термисторов

Первый NTC (отрицательная температура Коэффициент полезного действия) термистор был открыт Майклом Фарадеем. в 1833 г.Майкл Фарадей заметил, что сопротивление серебра сульфид быстро уменьшается при повышении температуры.

Преимущества и недостатки термисторов

Преимущества термисторов

Сопротивление термисторов быстро меняется при малых изменение температуры.
Низкая стоимость
Малый размер
Термисторы легко переносить с места на место место.

Недостатки термисторов

Термисторы не подходят для широкого рабочего диапазона
Зависимость сопротивления от температуры равна нелинейный.

Приложения термисторов

Термисторы используются в медицинском оборудовании
Термисторы используются в хотэндах 3D-принтеров.
Термисторы используются в бытовой технике, например, в духовках, в прическах. сушилки, тостеры, холодильники и др.
Современные кофеварки используют термисторы для точного измерения и контролировать температуру воды.
Термисторы используются в компьютерах.
Термисторы используются в качестве датчиков температуры.
Термисторы используются в качестве ограничителя пускового тока.

Что такое термистор и как он работает？

Теплые подсказки: Эта статья содержит около 4000 слов, а время чтения составляет около 18 минут.

Введение

Термистор представляет собой полупроводниковый керамический компонент, изготовленный из оксида переходного металла в качестве основного сырья. Он относится к категории термисторов с отрицательным температурным коэффициентом и имеет особенность, заключающуюся в том, что значение сопротивления изменяется с изменением температуры, то есть значение сопротивления. Температура поднимается и опускается.

Используя эту характеристику, когда он включен последовательно в контур источника питания, пусковой ток скачков может быть эффективно подавлен, а значение сопротивления термистора NTC силового типа может быть использовано путем непрерывного воздействия тока после завершения подавление импульсного тока.Он падает до очень небольшой степени и также может использоваться для измерения температуры и температурной компенсации в измерительных приборах, транзисторных схемах. Термистор включен в цепь последовательно, в основном для «страховки от тока».

Каталог

Ⅰ Что такое термистор?

Чтобы избежать пускового тока, генерируемого в электронной схеме в момент включения, термистор NTC силового типа последовательно подключается к цепи источника питания, что может эффективно подавлять пусковой ток во время запуска, и после того, как подавление импульсного тока завершено, из-за непрерывного действия его тока значение сопротивления термистора NTC типа мощности упадет до очень небольшой степени, а потребляемая им мощность будет игнорироваться и не повлияет на нормальный рабочий ток.Следовательно, в цепи питания использование термисторов NTC силового типа является самым простым и эффективным способом подавления скачков напряжения при запуске для защиты электронного оборудования от повреждений.

Термистор для измерения / регулирования температуры

Термисторы — это чувствительные компоненты, которые разрабатываются на раннем этапе, имеют много типов и являются более зрелыми. Термистор изготовлен из полупроводникового керамического материала, и принцип его использования заключается в изменении сопротивления, вызванном температурой.Если концентрации электронов и дырок равны n и p соответственно, а подвижность равна μn, μp, то проводимость полупроводника равна σ = q (nμn + pμp), поскольку все функции n, p, μn и μp зависят от температура T. Следовательно, проводимость является функцией температуры, поэтому температура может быть получена из измеренной проводимости и может быть построена характеристика зависимости сопротивления от температуры. Так работают полупроводниковые термисторы. Термисторы включают в себя термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и отрицательным температурным коэффициентом (NTC), а также термисторы критической температуры (CTR).

1. Номинальный резистор нулевой мощности R25 Резистор нулевой мощности означает чрезвычайно низкое энергопотребление термистора PTC при измерении значения термистора PTC при определенной температуре, такое же низкое, как тепловое сопротивление PTC, из-за его потребляемой мощности. Изменение сопротивления резистора незначительно. Номинальное сопротивление нулевой мощности относится к сопротивлению нулевой мощности, измеренному при температуре окружающей среды 25 ° C.

2. Температура Кюри Tc Для термисторов PTC важна температура, при которой значение сопротивления начинает резко увеличиваться.Мы определяем ее как температуру Кюри. Сопротивление термистора PTC, соответствующее температуре Кюри, RTc = 2 * Rmin.

3. Температурный коэффициент Температурный коэффициент термистора α PTC определяется как относительное изменение сопротивления, вызванное изменениями температуры. Чем больше температурный коэффициент, тем более чувствительно термистор PTC реагирует на изменения температуры. α = (lgR2-lgR1) / lge (T2-T1)

4. Номинальное напряжение VN Номинальное напряжение — это напряжение питания ниже максимального рабочего напряжения Vmax. Обычно Vmax = VN + 15%

5. Напряжение пробоя Напряжение пробоя VD означает максимальное выдерживаемое напряжение термистора PTC. Термистор PTC не сможет выйти из строя выше напряжения пробоя.

6. Температура поверхности Tsurf Температура поверхности Tsurf относится к температуре поверхности термистора PTC, когда термистор PTC находится в состоянии теплового равновесия с напряжением окружающей среды в течение длительного периода времени.

7. Рабочий ток Ik протекает через термистор PTC в достаточной степени, чтобы вызвать повышение температуры термистора PTC выше температуры Кюри. Этот ток называется рабочим током. Минимальное значение рабочего тока называется минимальным рабочим током.

8. Нерабочий ток INk Ток, протекающий через термистор PTC, недостаточен для повышения температуры самонагрева термистора PTC выше температуры Кюри.Такой ток называется нерабочим. Максимальное значение нерабочего тока называется максимальным нерабочим током.

Ⅱ Форма и обозначение термистора

Ⅲ Схема термистора Обозначение

Термистор — это резистор, значение сопротивления которого чрезвычайно чувствительно к температуре, также называемый полупроводниковым термистором. Он может быть изготовлен из монокристаллических, поликристаллических и полупроводниковых материалов, таких как стекло и пластик.Этот резистор обладает рядом особых электрических свойств. Самая основная характеристика заключается в том, что его сопротивление сильно зависит от температуры, а вольт-амперная кривая является нелинейной.

Обозначения в схеме следующие:

Ⅳ Основные характеристики термистора

1. Чувствительность выше, а температурный коэффициент сопротивления в 10 ~ 100 раз больше, чем у металла, и может быть обнаружено изменение температуры на 10-6 ° C ;

2. Широкий диапазон рабочих температур, устройство комнатной температуры подходит для -55 ° C ~ 315 ° C, температура высокотемпературного устройства выше 315 ° C (в настоящее время до 2000 ° C), низкотемпературное устройство подходит для — 273 ° С ~ 55 ° С;

3. Небольшой размер, способный измерять температуру пустот, полостей и кровеносных сосудов в теле, которую другие термометры не могут измерить;

4. Простота использования, значение сопротивления можно произвольно выбрать между 0.1 ~ 100кОм;

5. Легко перерабатывается в сложные формы, может производиться в больших количествах;

6. Хорошая устойчивость и сильная перегрузочная способность.

Ⅴ Роль термистора

5.1 Измерение температуры

Термисторный датчик для измерения температуры имеет относительно простую и недорогую конструкцию. Термисторы без внешнего защитного слоя можно использовать только в сухих местах; Герметичные термисторы не боятся влаги и могут использоваться в суровых условиях.Поскольку значение сопротивления термисторного датчика велико, сопротивлением и контактным сопротивлением соединительного провода можно пренебречь, поэтому термисторный датчик можно применять при измерении температуры на большом расстоянии в несколько километров, а в измерительной цепи используется мост.

5.2 Температурная компенсация

Термисторный датчик компенсирует влажность определенных компонентов в диапазоне температур. Например, подвижная катушка в головке измерителя с подвижной катушкой намотана медным проводом, и температура повышается, а сопротивление увеличивается, вызывая температурную ошибку.Следовательно, термистор с отрицательным температурным коэффициентом и сопротивление марганцево-медной проволоки могут быть подключены параллельно в контуре подвижной катушки, а затем подключены последовательно с компенсируемым компонентом, тем самым компенсируя ошибку, вызванную изменением температуры.

5.3 Защита от перегрева

Защита от перегрева напрямую защищена от косвенной защиты. В приложениях с малым током термисторный датчик можно напрямую подключить к нагрузке, чтобы предотвратить повреждение от перегрева и защитить устройство.В приложениях с большим током его можно использовать для защиты реле и транзисторных цепей. Например, термисторный датчик внезапного типа встроен в обмотку статора двигателя и подключен последовательно с реле. Когда двигатель перегружен, ток статора увеличивается, вызывая нагрев. Когда температура превышает точку внезапного изменения, ток в цепи может быть изменен до нескольких десятков миллиампер в пределах нескольких десятых миллиампер, поэтому реле действует для защиты от перегрева.

5.4 Измерение уровня жидкости

К термисторному датчику NTC подается определенный ток нагрева, и температура его поверхности будет выше температуры окружающего воздуха, при этом его сопротивление будет небольшим. Когда жидкость находится выше, чем его высота установки, жидкость забирает свое тепло, вызывая падение температуры и повышение сопротивления. Судя по изменению его сопротивления, можно узнать, ниже ли уровень жидкости установленного значения.Датчик уровня масла в топливном баке автомобиля выполнен по описанному выше принципу.

Ⅵ Символ термистора

Что означает буква в электрическом обозначении термистора, некоторые — vm, а буква с буквой O — это термистор. U — символ варистора термистора. Значение сопротивления термистора зависит от температуры наружного воздуха. Некоторые из них — отрицательные температурные коэффициенты, выраженные NTC; некоторые из них являются положительными температурными коэффициентами, выраженными PTC.Температура выражается θ или t °. Его текстовый символ — «RT». На принципиальной схеме обозначения фоторезистора и термистора обозначены как:

Ⅶ Изображение термистора на принципиальной схеме

Ⅷ Термистор Модель

Термистор с положительным температурным коэффициентом обозначается аббревиатурой PTC (сокращение от Positive Temperature Coefficient), который превышает определенную температуру (температура Кюри — температура Кюри относится к температуре, при которой материал может меняться между ферромагнетиком и парамагнетиком.Ниже Кюри.

При высокой температуре вещество становится ферромагнитным телом, и магнитное поле, связанное с материалом, трудно изменить. Когда температура выше температуры Кюри, вещество становится парамагнитным телом, и магнитное поле магнита легко изменяется с изменением окружающего магнитного поля. Когда магнитная чувствительность составляет примерно 10 отрицательных 6-й степени), значение его сопротивления скачкообразно увеличивается с увеличением температуры.

Принцип состоит в том, чтобы ввести следовые количества редкоземельных элементов, таких как La, Nb. в керамические материалы. . И т.д., удельное сопротивление может быть уменьшено до менее 10 Ом · см, что является хорошим полупроводниковым керамическим материалом. Этот материал имеет большой положительный температурный коэффициент сопротивления, а его удельное сопротивление может увеличиваться на 4-10 порядков в диапазоне температур на несколько десятков градусов выше температуры Кюри, то есть возникает так называемый эффект PTC.

В настоящее время используется большое количество термисторов PTC: термисторы PTC для нагрева с постоянной температурой; Термисторы PTC для низковольтного нагрева; термисторы для воздушного отопления; Термисторы PTC для максимальной токовой защиты; Термисторы PTC для защиты от перегрева Сопротивление; Термистор PTC для измерения температуры; Термистор PTC для отсрочки пуска; NTC (сокращение от Negative Temperature Coefficient), сопротивление которого уменьшается с увеличением температуры.Он в основном состоит из оксидов металлов, таких как марганец, кобальт, никель и медь, и изготавливается по керамической технологии.

Все эти металлооксидные материалы обладают полупроводниковыми свойствами, поскольку они полностью аналогичны по электропроводности полупроводниковым материалам, таким как германий и кремний. Температурный коэффициент термистора NTC -2% ~ -6,5%, может широко использоваться при измерении температуры, температурной компенсации, подавлении импульсного тока и других случаях.

Ниже приведены некоторые примеры моделей только для справки:

Термистор CWF2-5K ± 3% 40CM; Термистор CWF2-10K ± 3% 1,5М; Термистор 5Д-9

Термистор 16Д-9; Термистор 5Д-11; Термистор 16Д-11; Термистор 5Д-13

Термистор 16Д-13; термистор 5Д-15; термистор CWF2-5K ± 5% 160CM,

Термистор 5Д-20; Термистор CWF2-10K ± 1% 2M; Термистор CWF52-5K ± 5% 60CM

Ⅸ Принцип работы термистора

Термистор будет находиться в нерабочем состоянии в течение длительного времени; когда окружающая температура и ток находятся в c-зоне, мощность рассеивания тепла термистора близка к мощности нагрева и, таким образом, может работать или не работать.Когда термистор имеет такую же температуру окружающей среды, время работы резко сокращается по мере увеличения тока. Термистор имеет более короткое время работы и меньший ток удержания и рабочий ток при относительно высокой температуре окружающей среды.

1. Эффект ptc — это материал с эффектом PTC (положительный температурный коэффициент), то есть эффектом положительного температурного коэффициента, что означает только то, что сопротивление материала увеличивается с повышением температуры.Например, большинство металлических материалов имеют эффект ptc. Среди этих материалов эффект ptc проявляется как линейное увеличение электрического сопротивления с повышением температуры, что известно как линейный эффект ptc.

2 . Нелинейный эффект ptc через материал с фазовым переходом будет проявляться резким увеличением сопротивления наряду с узким температурным диапазоном от нескольких до более десятка порядков величины, то есть нелинейный эффект ptc, значительное количество типов проводящих полимеров представит эти эффекты, такие как термисторы ptc полимера.Эти проводящие полимеры очень полезны для изготовления устройств защиты от перегрузки по току.

3 . Полимерный термистор ptc для защиты от перегрузки по току Полимерный термистор ptc часто называют самовосстанавливающимся предохранителем (далее термистором), из-за его уникальных характеристик сопротивления с положительным температурным коэффициентом, он очень подходит для использования в качестве устройства защиты от перегрузки по току. Термистор используется так же, как и обычный предохранитель, и используется в цепи последовательно.

Когда цепь работает нормально, температура термистора близка к комнатной, а сопротивление очень мало. Последовательное соединение в цепи не препятствует прохождению тока; и когда в цепи возникает перегрузка по току из-за неисправности, термистор увеличивает температуру из-за увеличения мощности нагрева. Когда температура превышает температуру переключения, сопротивление резко возрастает, и ток в контуре быстро снижается до безопасного значения.Это принципиальная схема изменения тока во время защиты термистора от цепи переменного тока.

После активации термистора ток в цепи значительно снижается. На рисунке t — время работы термистора. Поскольку полимерный термистор ptc имеет хорошие конструктивные характеристики, он может регулировать свою чувствительность к температуре, изменяя температуру переключения, поэтому он может работать как с защитой от перегрева, так и с защитой от перегрузки по току, например kt16.Термистор спецификации -1700dl подходит для защиты от перегрузки по току и перегрева литий-ионных и никель-металлгидридных аккумуляторов из-за своей низкой рабочей температуры. Влияние температуры окружающей среды на полимерный термистор PTC.

Полимерный термистор PTC представляет собой термистор ступенчатого типа с прямым нагревом, процесс изменения сопротивления которого связан с его собственным теплом и тепловыделением, поэтому его ток поддерживается (ihold), ток срабатывания (itrip) и время работы находятся под влиянием по температуре окружающей среды.Когда окружающая температура и ток находятся в зоне a, мощность нагрева термистора превышает мощность рассеивания тепла и будет действовать; когда окружающая температура и ток находятся в зоне b, мощность нагрева меньше, чем мощность рассеивания тепла, и полимерный термистор ptc может быть восстановлен из-за сопротивления, поэтому повторите многократное использование.

На рисунке 6 схематически показано изменение сопротивления во времени в процессе восстановления после активации термистора.Сопротивление обычно восстанавливается до уровня, примерно в 1,6 раза превышающего исходное значение, за несколько десятков секунд до нескольких десятков секунд. В это время ток удержания термистора вернулся к номинальному значению и его можно использовать снова. Термисторы с меньшей площадью и толщиной восстанавливаются относительно быстро; в то время как термисторы с большей площадью и толщиной восстанавливаются относительно медленно.

Ⅹ Цепи применения термистора

Значение сопротивления при комнатной температуре: также известное как номинальное значение сопротивления, относится к значению сопротивления при температуре 250 ° C.

• Минимальное значение сопротивления: Удельное сопротивление при нулевой мощности компонента — это значение сопротивления в самой низкой точке кривой температурной характеристики.

• Температурный коэффициент: коэффициент изменения сопротивления, вызванного изменением температуры. Чем больше температурный коэффициент, тем чувствительнее термистор реагирует на изменения температуры.

• Номинальное напряжение: напряжение, необходимое для стабильной работы термистора.

• Температура Кюри: для термистора важна температура, при которой значение сопротивления начинает резко возрастать.Эта температура называется температурой Кюри.

Ⅺ Цепи приложения термистора

Цепь приложения термистора (1)

На рисунке показана схема температурной компенсации с использованием термистора. Это схема температурной компенсации инфракрасного светодиода VD1. VD1 используется как фотоэлектрический детектор для модуляции света. Максимальный ток составляет 50 мА, а диапазон температур составляет 10-55 ° C. RT — это термистор с отрицательным температурным коэффициентом, подключенный к базе VT1 для уменьшения эффекта самонагрева термистора.RP2 и RP3 используются для настройки характеристик температурной компенсации. VD2 является приемником, а полученный сигнал усиливается TAA761.

Термистор A приложение C ircuit (2)

Цепь приложения термистора (3)

Ⅻ FAQ

1. Как работает термисторный датчик?

Термисторы меняют сопротивление при изменении температуры; это резисторы, зависящие от температуры.Они идеально подходят для сценариев, в которых необходимо поддерживать одну определенную температуру, они чувствительны к небольшим изменениям температуры. Они могут измерять жидкость, газ или твердые вещества, в зависимости от типа термистора.

2. Каков принцип работы термистора?

Принцип работы термистора заключается в том, что его сопротивление зависит от его температуры. Мы можем измерить сопротивление термистора с помощью омметра.

3.Как вы читаете термистор?

Обычно выражается в процентах (например, 1%, 10% и т. Д.). Например, если указанное сопротивление при 25 ° C для термистора с допуском 10% составляет 10000 Ом, то измеренное сопротивление при этой температуре может находиться в диапазоне от 9000 Ом до 11000 Ом.

4. В чем разница между термистором и термопарой?

И термопара, и термистор являются датчиками температуры, но у них разные принципы работы.В термисторах изменение температуры изменяет сопротивление их материала. В термопарах изменение температуры вызывает напряжение между проводами из разных металлов.

5. Каковы свойства термистора?

Термистор — это полупроводник из керамических материалов, который действует как резистор, чувствительный к температуре. Обычно термисторы для биотехнологий имеют высокий отрицательный температурный коэффициент, что означает, что их сопротивление увеличивается с понижением температуры, и наоборот.

6. Какова основная функция термистора?

Термисторы — это термочувствительные резисторы, основная функция которых — показывать большое, предсказуемое и точное изменение электрического сопротивления при соответствующем изменении температуры тела.

7. Что вызывает отказ термистора?

Причина таких отказов обычно связана с механическим разделением между резистивным элементом и свинцовым материалом, вызванным повреждением при обращении, чрезмерным нагревом, тепловым несоответствием и т. Д.Второй наиболее распространенный вид отказа — это дрейф значения сопротивления при старении термистора или изменении параметров.

8. Каковы характеристики термистора?

Термисторы — это терморезисторы, обычно изготовленные из оксидов металлов. Изменение сопротивления с температурой велико по сравнению с металлическими сопротивлениями и обычно является отрицательным: сопротивление уменьшается с повышением температуры. Температурные характеристики сильно нелинейны.

9. Какие бывают типы термисторов?

Два основных типа термисторов — это NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент). Термисторы измеряют температуру с помощью сопротивления.

10. В чем разница между RTD и термистором?

RTD — это тип прибора, используемый для измерения температуры, тогда как термистор — это терморезистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.RTD изготовлен из металлов с положительным температурным коэффициентом, тогда как термистор изготовлен из полупроводниковых материалов.

Вам также может понравиться:

Что такое измеритель сопротивления изоляции и как его проверить?

Что такое резистор и его функции?

Термистор: характеристики, классификация, символ и применение

Термисторы — это класс чувствительных компонентов.Они делятся на термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) в соответствии с различными температурными коэффициентами.

Термисторы — это класс чувствительных компонентов. Они делятся на термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) в соответствии с различными температурными коэффициентами. Типичной характеристикой термистора является то, что он чувствителен к температуре и показывает разные значения сопротивления при разных температурах.Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC) имеет более высокое значение сопротивления при более высоких температурах, а термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) имеет более низкое значение сопротивления при более высоких температурах. Оба они относятся к полупроводниковым приборам.

Каталог

I. Основные характеристики

1. Высокая чувствительность y, его температурный коэффициент сопротивления от 10 до 100 раз больше, чем у металла, и он может обнаруживать изменения температуры на 10-6 ℃ ;

2. Широкий диапазон рабочих температур , устройства с нормальной температурой подходят для -55 ℃ ～ 315 ℃, высокотемпературные устройства подходят для температур выше 315 ℃ (в настоящее время до 2000 ℃), низкотемпературные устройства подходят для -273 ℃ ～ -55 ℃;

3. Small volume , может измерять температуру пустот, полостей и кровеносных сосудов в живом организме, которую невозможно измерить другими термометрами;

4. Простота использования, значение сопротивления можно произвольно выбрать между 0.1 ～ 100 кОм;

5. Легко перерабатывается в сложные формы и может производиться в больших количествах;

6. Хорошая стабильность и сильная перегрузочная способность.

II. Классификация

1. Термисторы PTC

Термисторы PTC

PTC ( Положительный температурный коэффициент ) Термистор относится к термистору, который имеет резкое увеличение сопротивления при определенной температуре и имеет положительную температуру коэффициент.Может использоваться как датчик постоянной температуры. Материал представляет собой спеченное тело с основным компонентом BaTiO3 или SrTiO3 или PbTiO3. Небольшое количество оксидов, таких как Nb, Ta, Bi, Sb, Y и La, легируют, чтобы контролировать атомную валентность, чтобы сделать его полупроводниковым. Полупроводниковые материалы, такие как BaTiO3, называют полупроводниковой (основной) керамикой; в то же время оксиды Mn, Fe, Cu, Cr и другие добавки увеличивают свой температурный коэффициент положительного сопротивления, добавляются, и они формируются по общей керамической технологии.Высокотемпературное спекание будет полупроводником титаната платины и его твердого раствора, чтобы получить материал термистора с положительными характеристиками. Его температурный коэффициент и температура точки Кюри зависят от состава и условий спекания (особенно от температуры охлаждения).

Кристаллы титаната бария относятся к структуре перовскита и являются сегнетоэлектрическим материалом. Чистый титанат бария является изоляционным материалом. Добавление редкоземельных элементов к материалу титаната бария приводит к резкому увеличению удельного сопротивления на несколько порядков вблизи температуры Кюри после соответствующей термообработки, что приводит к эффекту PTC.Этот эффект связан с сегнетоэлектричеством кристалла BaTiO3 и его окрестностей. Полупроводящая керамика из титаната бария представляет собой поликристаллический материал, и между зернами существует межзеренная граница раздела. Когда полупроводящая керамика достигает определенной температуры или напряжения, границы зерен изменяются, и сопротивление резко изменяется.

Эффект PTC полупроводниковой керамики из титаната бария возникает на границе зерен. Для проводящих электронов граница раздела между зернами эквивалентна потенциальному барьеру.При низкой температуре из-за действия электрического поля в титанате бария электроны легко пересекают потенциальный барьер, поэтому значение сопротивления невелико. Когда температура повышается до температуры, близкой к температуре точки Кюри (то есть критической температуры), внутреннее электрическое поле разрушается, и оно не может помочь проводящим электронам пересечь потенциальный барьер. Это эквивалентно повышению потенциального барьера и внезапному увеличению значения сопротивления, что приводит к эффекту PTC.Физические модели PTC-эффекта полупроводниковой керамики титаната бария включают модель барьера на поверхности моря, модель вакансии бария Дэниэлса и модель наложенного барьера. Они объяснили эффект PTC с разных сторон.

Эксперименты показывают, что в диапазоне рабочих температур температурно-резистивные характеристики термисторов PTC могут быть аппроксимированы экспериментальными формулами:

RT = RT0 ex-pop (T-T0)

В формуле RT и RT0 представляют значение сопротивления при температуре T и T0, а Bp — материальная постоянная материала.

Эффект PTC возникает из-за природы границ керамических зерен и выделившихся фаз между границами зерен и значительно изменяется в зависимости от типа, концентрации и условий спекания примесей. В последнее время в практических термисторах используются кремниевые термочувствительные элементы с кремниевыми чипами. Это небольшой и высокоточный термистор с положительным температурным коэффициентом, который состоит из кремния n-типа.

Термистор PTC появился в 1950 году, а затем в 1954 году появился термистор PTC с титанатом бария в качестве основного материала.Термисторы PTC используются в промышленности для измерения и контроля температуры, а также для определения и регулировки температуры в определенных частях автомобилей. Они также широко используются в гражданском оборудовании, например, для управления температурой воды в водонагревателях с мгновенным нагревом, температурой кондиционеров и, используя ее нагрев, для анализа газов и скорости ветра. Ниже приводится пример применения нагревателей, двигателей, трансформаторов, мощных транзисторов и других устройств для защиты от перегрева и перегрева.

Термистор PTC может не только использоваться в качестве нагревательного элемента, но и как «переключатель». Он выполняет три функции: чувствительный элемент, нагреватель и переключатель. Это называется «термовыключатель». После прохождения тока через элемент температура нагревательного элемента повышается. Когда температура превышает температуру точки Кюри, сопротивление увеличивается, тем самым ограничивая увеличение тока. Следовательно, уменьшение тока вызывает снижение температуры компонентов, а уменьшение значения сопротивления вызывает повышение тока в цепи.При повышении температуры компонент температуры ополаскивается и повторяется. Следовательно, он имеет функцию поддержания температуры в определенном диапазоне, а также выполняет функцию переключателя. Использование этой характеристики термостойкости для создания источника тепла. В качестве нагревательных элементов используются обогреватели, электрические утюги, сушильные шкафы, кондиционеры и т. Д., А также они могут защитить электроприборы от перегрева.

2. Термисторы NTC

Термисторы NTC

NTC ( Отрицательный температурный коэффициент ) Термистор относится к термистору с отрицательным температурным коэффициентом, который экспоненциально уменьшается с температурой.Его материал представляет собой полупроводниковую керамику, состоящую из двух или более оксидов металлов, таких как марганец, медь, кремний, кобальт, железо, никель, цинк и т. Д., Которые полностью смешаны, сформированы и спечены. Это может быть сделано с термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Его удельное сопротивление и постоянная материала меняются в зависимости от соотношения состава материала, атмосферы спекания, температуры спекания и структурного состояния. Также появились неоксидные термисторные материалы NTC, такие как карбид кремния, селенид олова и нитрид тантала.

Большая часть термочувствительной полупроводящей керамики NTC представляет собой оксидную керамику со структурой шпинели или другой структурой. У них отрицательный температурный коэффициент. Значение сопротивления может быть приблизительно равно:

Rt = RT * EXP (Bn * (1 / T-1 / T0)

Где RT и RT0 — значения сопротивления при температуре T и T0, соответственно, а Bn — постоянная материала.Керамическое зерно само изменяет свое удельное сопротивление из-за изменений температуры, которые определяются характеристиками полупроводника.

Разработка термисторов NTC прошла долгий период. В 1834 году ученые впервые обнаружили, что сульфид серебра имеет отрицательный температурный коэффициент. В 1930 году ученые обнаружили, что оксид меди-оксид меди также имеет отрицательный температурный коэффициент, и успешно использовали его в схеме температурной компенсации авиационных приборов. Впоследствии, благодаря непрерывному развитию транзисторной технологии, в исследованиях термисторов был достигнут значительный прогресс.Термистор NTC был разработан в 1960 году. Термисторы NTC широко используются для измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации. под

Точность термисторного термометра может достигать 0,1 ℃, а время измерения температуры может быть менее 10 с. Он подходит не только для термометров в зернохранилищах, но также для измерения температуры при хранении продуктов питания, медицине и здравоохранении, научном сельском хозяйстве, океанах, глубоких колодцах, больших высотах, ледниках и т. Д.

3. CTR

Критическое Температурный термистор CTR ( Critical Temperature Resistor ) имеет внезапное изменение отрицательного сопротивления.При определенной температуре значение сопротивления резко уменьшается с повышением температуры и имеет большой отрицательный температурный коэффициент. Составляющий материал представляет собой смешанное спеченное тело оксидов элементов, таких как ванадий, барий, стронций и фосфор. Это полустекловидный полупроводник, также известный как стеклянный термистор. Резкие перепады температуры при добавлении германия, вольфрама, молибдена и других оксидов. Это связано с различием периода решетки оксида ванадия из-за включения различных примесей.Если пятиокись ванадия превращается в двуокись ванадия в соответствующей восстановительной атмосфере, температура электрического сопротивления быстро изменяется; если его дополнительно восстановить до триоксида ванадия, быстрое изменение исчезает. Температура, при которой происходит резкое изменение сопротивления, соответствует месту резкого изменения физических свойств полустеклянного полупроводника, поэтому происходит фазовый сдвиг полупроводник-металл. CTR может использоваться в качестве сигнализации контроля температуры и других приложений.

III. Обозначение термистора

Что означает буква в электрическом обозначении термистора, некоторые из них — o, а некоторые — VM. Те, у которых есть o, — термисторы, а U — варистор. Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Некоторые имеют отрицательный температурный коэффициент и представлены NTC; некоторые имеют положительный температурный коэффициент и представлены PTC. Используйте & theta; или t & deg; чтобы выразить температуру. Его текстовый символ — «RT». На принципиальной схеме символы фоторезистора и термистора выражаются как:

символы фоторезистора и термистора

Изображение термистора на принципиальной схеме ：

термистор в цепи диаграмма

IV.Тест термистора

При тестировании используйте диапазон сопротивления мультиметра (в зависимости от номинального значения сопротивления для определения диапазона, обычно диапазон R & times; 1), который можно разделить на два этапа: во-первых, тест нормальной температуры (температура в помещении равна около 25 ℃), используйте зажим типа «крокодил» вместо измерительного провода. Измерьте фактическое сопротивление двух выводов термистора PTC и сравните его с номинальным сопротивлением. Это нормально, если разница между ними находится в пределах & plusmn; 2 & Omega ;.Если фактическое значение сопротивления выше & plusmn; 2 & Omega; от номинального значения сопротивления, это означает, что его характеристики плохие или повреждены. Во-вторых, на основе теста нормальной температуры вторым этапом теста может быть тест с выполнением нагрева, нагреванием источника тепла (например, электрического паяльника) рядом с термистором и наблюдением за универсальным индикатором. Видно, что универсальный индикатор изменяется с повышением температуры, что свидетельствует о постепенном изменении значения сопротивления (значение сопротивления NTC термистора с отрицательным температурным коэффициентом станет меньше, а значение сопротивления PTC положительного температурного коэффициента термистор станет больше).Когда значение сопротивления изменяется до определенного значения, данные на дисплее постепенно стабилизируются, указывая на то, что термистор в норме. Если значение сопротивления не меняется, это означает, что его характеристики ухудшились и его нельзя использовать в дальнейшем.

Во время испытания следует обратить внимание на следующие моменты: (1) Rt измеряется производителем при температуре окружающей среды 25 ° C, поэтому при измерении Rt с помощью мультиметра это также следует проводить при температуре окружающей среды близко к 25 ° C, чтобы гарантировать возможность проведения теста.(2) Мощность измерения не должна превышать указанное значение, чтобы избежать ошибок измерения, вызванных текущими тепловыми эффектами. (3) Во время теста не зажимайте термистор рукой, чтобы температура человека не повлияла на тест. (4) Будьте осторожны, не размещайте источник тепла слишком близко к термистору PTC и не касайтесь термистора напрямую, чтобы предотвратить его возгорание.

В. Приложения

газоанализатор

Термисторы используются очень широко, основные области применения: Использование нелинейных характеристик для выполнения функций стабилизации, ограничения, переключения и максимальной токовой защиты; Используйте разницу характеристик рассеивания тепла в различных средах для измерения расхода, расхода, уровня жидкости, теплопроводности, степени вакуума и т. Д.; Используйте тепловую инерцию в качестве временной задержки.

Термисторы могут также использоваться в качестве компонентов электронных схем для температурной компенсации приборной линии и температурной компенсации температурного спая холодного спая. Характеристика самонагрева термистора NTC может использоваться для реализации автоматической регулировки усиления, которая формирует схему стабилизации амплитуды RC-генератора, схему задержки и схему защиты. Когда температура самонагрева намного превышает температуру окружающей среды, значение сопротивления также связано с условиями рассеивания тепла окружающей среды.Поэтому характеристики термистора часто используются в расходомерах, расходомерах, газоанализаторах и термическом анализе для создания специальных элементов обнаружения. Термисторы PTC в основном используются для защиты электрооборудования от перегрева, бесконтактных реле, постоянной температуры, автоматической регулировки усиления, запуска двигателя, временной задержки, автоматического размагничивания цветных телевизоров, пожарной сигнализации и температурной компенсации.

Рекомендуемый артикул:

Понимание углеродных пленочных резисторов

Анализ последовательных и параллельных резисторов

Обозначения резисторов

Резистор

Обозначения резистора / электрического сопротивления
Символ	Описание	Описание
	Резистор Система IEC + информация	Резистор Система NEMA
	Импеданс + информация	Матрица резисторов e.г. 8 резисторов
	Шунтирующий резистор с подключениями по току и напряжению	Резистор с гнездами тока
	Резистор с фиксированными розетками	Реактивный резистор
	Не перегорающий резистор	Резистор нереактивный
	Защитный резистор Выполняет функцию предохранителя	Аттенюатор + Информация
	Защитный резистор Выполняет функцию предохранителя	Мемристор Резистор памяти + Информация
	Нагревательный элемент + информация	Нагревательный элемент
Символы Переменные и регулируемые резисторы
	Переменный резистор Реостат / потенциометр + Информация	Переменный резистор Реостат / потенциометр
	Резистор постоянного тока	Резистор ступенчатый переменный
	Резистор ступенчатый переменный	Потенциометр
	Регулируемый резистор Предустановленный реостат + Информация	Линейный потенциометр Потенциометр с подвижным контактом + информация
	Регулируемый резистор Предустановленный реостат	Потенциометр с подвижным контактом и настройками по умолчанию
	Предустановленный резистор	с подвижным контактом и положением выключения
	Переменный резистор с угольными дисками + Инфо
Обозначения специальных резисторов
	LDR — Фоторезистор Светозависимый резистор.При увеличении интенсивности света уменьшается сопротивление + Info	LDR — Фоторезистор Ширина — сторона, освещенная светом
	LDR — Фоторезистор Система NEMA	LDR — Фоторезистор
	Резистор NTC — Термистор Отрицательный температурный коэффициент Сопротивление уменьшается с повышением температуры + Информация	Резистор PTC — термистор Положительный температурный коэффициент Сопротивление увеличивается с повышением температуры + Информация
	Резистор NTC — Термистор Система NEMA	VDR — Варистор Резистор зависимый от напряжения + Информация
	Термистор + информация	VDR — Варистор
	VDR — Варистор Сопротивление уменьшается с увеличением напряжения	VDR — Варистор
	VDR — Варистор Система NEMA	Магнитный резистор Его сопротивление зависит от магнитных полей
	RTD Температурный датчик сопротивления	RTD Температурный датчик сопротивления
	Железо-водородный резистор / Барреттер + Информация
Картинная галерея резистора Загрузить символы

Какой схематический символ у восстанавливаемых предохранителей?

На самом деле это более сложный вопрос, чем может показаться.Это связано с тем, что существует множество резисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC).

A предохранитель; нагрев приводит к размыканию цепи резистора.
Ограничитель перегрузки; аналогичен предохранителю, но в горячем состоянии его сопротивление не такое высокое.
А ограничитель тока; увеличение сопротивления предназначено для ограничения тока в цепи, но поддерживает работоспособность цепи
Датчик температуры или термистор; сопротивление устройства PTC измеряется для определения его температуры.

Например, это таблица данных предохранителей PTC Bel PTC Fuse datasheet, а эта таблица Murata POSISTOR представляет собой таблицу данных для других типов PTC.

Я считаю важным, чтобы схема показывала как можно больше о ее функциональных возможностях. Разница между предохранителем и ограничением тока велика. В первом случае схема перестает работать, во втором — нет.

Насколько я понимаю, использование прямоугольника или зигзага для резистора зависит от того, на какой стороне Атлантики вы находитесь.Проведение диагональной линии через резистор кажется обычным способом обозначить изменение значения. Линия со стрелкой на резисторе — это обычный способ обозначить регулируемый резистор, обычно регулируемый механически.

Линии в конце диагонали используются для обозначения достижения конечного состояния. Следовательно, в другом ответе есть комментарий, указывающий на разницу между термистором PTC и символом предохранителя PTC. Термистор не должен достигать конечного состояния разомкнутой цепи; предохранитель делает.\ circ \ $ «, а не строчной буквой» t «, чтобы отличать температуру от времени.

Я предлагаю отметить разницу между функцией ограничения тока и термистором текстом на символе. Что-то «cur. Lim». или просто «ограничить» по токоограничивающим устройствам.

Я не часто ими пользуюсь, поэтому дайте мне знать, если я ошибаюсь.

RTD, PTC и NTC: датчики температуры

Нужен датчик температуры для следующего применения? Прежде чем переходить к каким-либо спецификациям, сначала необходимо разобрать трехбуквенные аббревиатуры.

В этой статье описаны два типа обычно используемых пассивных датчиков температуры — резистивные датчики температуры (RTD) и термисторы. Он направлен на то, чтобы помочь разработчику сделать правильный выбор, когда использовать одно или другое, и показывает, как эффективно связать эти устройства со схемой преобразования аналогового сигнала.

Контроль температуры является фундаментальным — и может иметь решающее значение — во многих различных системах, которые проектировщики улучшают или внедряют с использованием методов электронной обратной связи.Давайте начнем сначала с удивительных детекторов, а затем перейдем к усилителям.

RTD

RTD работают по принципу изменения электрического сопротивления чистых металлов и характеризуются линейным положительным изменением сопротивления при изменении температуры. Платина (Pt) на сегодняшний день является наиболее часто используемым элементом для резистивных датчиков температуры из-за ее широкого диапазона температур, точности и стабильности. RTD также показывают наиболее линейный сигнал относительно температуры любого электронного датчика температуры.На рис. 1 показана превосходная линейность этих датчиков RTD в зависимости от температуры.

Рис. 1: График, показывающий нормализованное сопротивление относительно номинального значения сопротивления при нуле градусов Цельсия для серии Vishay PTS, очень линейную зависимость от температуры, демонстрируемую всеми RTD. (Любезно предоставлено Vishay).

Уравнение 1, приведенное ниже, показывает широко используемую математическую аппроксимацию третьего порядка зависимости RTD между сопротивлением и температурой — уравнение Каллендара-Ван Дюзена.RTD более линейный, чем термопара, но по-прежнему требует подгонки кривой в довольно широком диапазоне температур.

Для температур
используется полином четвертого порядка.

Для температур
используется формула с квадратичным приближением.

Уравнение 1: Уравнение Каллендара-Ван Дюзена надежно использовалось в течение многих лет для аппроксимации кривой сопротивления / температуры RTD в широком диапазоне температур.

Где:
R _T = Сопротивление при температуре T в ºC
R ₀ = Номинальное сопротивление при T = 0º C

Коэффициенты согласно IEC 60751 для Vishay PTS, например, равны:
A = 3.9083X10 ^-3 ºC ^-1
B = -5,775X10 ^-7 ºC ^-2
C = -4,183X10 ^-12 ºC ^-4

Уравнение Callendar-Van Dusen около 100 лет, и хотя он не лучшим образом подходит для платиновых термометров сопротивления, сегодня он широко используется. Каллендар и Ван Дюзен выполняли свою работу задолго до появления современных цифровых компьютеров. Они не могли использовать нечто большее, чем уравнение третьего порядка, поскольку им приходилось решать уравнение вручную.Они использовали уравнение, которое было достаточно точным и могло быть решено при жизни человека.

В 1968 году Международная электротехническая комиссия признала недостатки уравнения Каллендара-Ван Дюзена и определила 20-членное полиномиальное уравнение для зависимости сопротивления от температуры для платиновых резистивных датчиков температуры 100 Ом (для резистивных датчиков сопротивления 1000 Ом просто умножьте на 10). Во времена Каллендара и Ван Дюзена на решение 20-членного полинома для каждой температурной точки требовалось бы несколько дней. С появлением цифрового компьютера решение такого уравнения стало тривиальным.

Значение температурного коэффициента «a» зависит от марки используемой платины и определяет чувствительность металлического элемента, но обычно используется для различения кривых сопротивления / температуры различных RTD. Например, в таблице данных серии PTS это значение «a» составляет 3850 ppm / K. Это означает, что сопротивление датчика будет увеличиваться на 0,385 Ом на каждый градус Цельсия повышения температуры. Это «среднее» соотношение может использоваться в ограниченном диапазоне температур (с дельтой около 100 градусов Цельсия в линейном уравнении.Этот температурный коэффициент сопротивления определяется как сопротивление RTD при 100 градусах Цельсия минус сопротивление при 0 градусах Цельсия, деленное на 100. Затем результат делится на сопротивление при 0 градусах Цельсия. Температурный коэффициент сопротивления — это среднее изменение сопротивления от нуля до 100 градусов Цельсия. Фактическое изменение для каждого градуса от нуля до 100 градусов Цельсия очень близко, но не идентично ему (см. Уравнение 2).

Уравнение 2: Линейное уравнение, которое аппроксимирует кривую сопротивления / температуры RTD в узком диапазоне температур.

Будьте очень осторожны при использовании правильных коэффициентов, соответствующих стандарту, указанному в листе данных производителя для расчета температуры. Как было замечено ранее, серия Vishay PTS использует стандарт IEC 60751 с одним набором коэффициентов, но некоторые RTD могут использовать другие стандарты калибровки, такие как стандарты ITS-90 или DIN 43760 (см. Таблицу 1).

Стандартный	Температурный коэффициент (a)	A	B	С
DIN 43760	0.003850	3.9080 X 10 ^-3	-5.8019 X 10 ^-7	-4,2735 X 10 ^-12
Американский	0,003911	3.9692 Х 10 ^-3	-5,8495 Х 10 ^-7	-4,2325 Х 10 ^-12
ИТС-90	0,003926	3.9848 Х 10 ^-3	-5,870 Х 10 ^-7	-4,0000 X 10 ^-12

Таблица 1: Коэффициенты Каллендара-Ван Дюзена, соответствующие обычным RTD и различным стандартам с разными коэффициентами.
* Только для температур ниже нуля градусов Цельсия; C = 0,0 для температур выше нуля градусов Цельсия. Другими источниками ошибок, о которых необходимо знать разработчику, являются стабильность или дрейф во времени, время нарастания датчика до достижения некоторого процента от конечного сопротивления при скачкообразном изменении температуры и самонагрев, который произойдет при ток через устройство RTD.Вырабатываемое таким образом тепло вызывает повышение температуры RTD и создание ложной температуры, которая прибавляется к фактической измеряемой температуре, что приводит к ошибкам. Наконец, если к RTD подключены подводящие провода, сопротивление выводных проводов даже в 5 Ом может добавить к сопротивлению RTD, создав еще один источник ошибок. В этом случае, если ошибка недопустима, вы можете помочь обнулить ошибку в конфигурации внешнего моста (см. Рисунок 2).

Рис. 2: Как помочь устранить ошибки сопротивления подводящего провода в RTD с помощью мостовой конфигурации.

Теперь давайте посмотрим на некоторые решения для активных входных усилителей.

Отличным выбором в качестве входного усилителя будет Texas Instruments (TI) XTR105 (см. Рисунок 3). Этот усилитель помогает решить многие проблемы с ошибками, упомянутые ранее, имеет источник тока для питания RTD и даже имеет внутреннюю схему линеаризации для улучшения линейности с запасом 40: 1. Дополнительным преимуществом является конфигурация выхода по витой паре от 4 до 20 мА, которая отлично работает в шумной промышленной среде.

Рис. 3: XTR105 с приводом источника тока для RTD в двухпроводной конфигурации входа с выходом для витой пары от 4 до 20 мА. (С любезного разрешения Texas Instruments).

Схематический символ RTD представляет собой резистор со стрелкой, проходящей через него, обозначающей переменное сопротивление, и показано на рисунке 4.

Рисунок 4: Классический символ RTD, используемый в схемах.

Vishay имеет серию PTS на 100 Ом и серию PTS на 500 Ом в корпусе для поверхностного монтажа и U.S. Датчик имеет серию PPG на 100 Ом и серию PPG на 500 Ом с двухпроводными радиальными выводами. Обе эти серии используют процесс производства тонких пленок, который обеспечивает преимущества по стоимости по сравнению с проволочными структурами из-за более низкого фактора стоимости материала.

Термисторы

Термисторы являются термочувствительными резисторами и похожи на термометры сопротивления в том, что они представляют собой электрические резисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры.

Термисторы обладают очень высокой чувствительностью и, следовательно, очень чувствительны к изменениям температуры с меньшим временем отклика, чем RTD, но имеют меньший температурный диапазон, чем RTD.

Термисторы имеют либо отрицательный температурный коэффициент (NTC), либо положительный температурный коэффициент (PTC). NTC имеют сопротивление, которое уменьшается с повышением температуры. PTC демонстрируют повышенное сопротивление с повышением температуры. На рисунке 5 показана типичная температурная кривая термистора в сравнении с типовой температурной кривой резистивного датчика температуры 100 Ом.

Рис. 5: Зависимость сопротивления от температуры для типичного термистора и RTD. (Любезно предоставлено National Instruments).

Давайте посмотрим на некоторые плюсы и минусы RTD по сравнению с термистором в таблице 2.

RTC	Термистор
Диапазон: от -200 ° C до + 850 ° C	Диапазон: от 0 ° C до + 100 ° C
Справедливая линейность	Плохая линейность
Требуется возбуждение	Требуется возбуждение
Низкая стоимость	Высокая чувствительность

Таблица 2: Плюсы и минусы RTD по сравнению с термисторами.

Термисторы, как и RTD, будучи резистивными устройствами, нуждаются в токе возбуждения. Разработчик должен учитывать самонагревание, как и в RTD, которое является причиной ошибок. Сопротивление выводного провода может иметь такое же влияние на появление ошибок в термисторе, как и в RTD. Опять же, конфигурация моста может помочь решить эту проблему.

К 1960-м термисторы были широко распространенными датчиками. Стейнхарт и Харт, два исследователя из Океанографического института Вудс-Хоул, опубликовали статью, в которой определяли формулу зависимости температуры от сопротивления для термисторов.Уравнение Стейнхарта-Харта стало стандартным в отрасли уравнением для термисторов.

Классическое уравнение Стейнхарта-Харта показано в уравнении 3.

Уравнение 3: Классическое уравнение Стейнхарта-Харта для термисторов.

Где:
T = Температура в Кельвинах (Кельвин = Цельсий + 273,15)
A0, A1, A3 = Константы, полученные на основе измерений термистора
R = Сопротивление термистора в Ом
ln = Натуральный логарифм (логарифм по шкале Напьера 2.718281828)

На практике выполняется три измерения сопротивления термистора при трех определенных температурах.Эти температуры обычно являются двумя конечными точками и центральной точкой интересующего температурного диапазона. Уравнение напрямую попадает в эти три точки и имеет небольшую ошибку во всем диапазоне. ^[1]

Поскольку температурный коэффициент термисторов создает значительную нелинейность, способствующую погрешности, это ограничивает полезные приложения очень узкими диапазонами температур, если не используются методы линеаризации.

Термистор можно использовать в более широком диапазоне температур, если разработчик может допустить компромисс между более низкой чувствительностью для достижения улучшенной линейности.Один из таких подходов — просто зашунтировать термистор с фиксированным резистором. Как показано на рисунке 6, параллельная комбинация демонстрирует более линейное изменение температуры по сравнению с термистором сам по себе.

Рисунок 6: Линеаризация термистора NTC с помощью шунтирующего резистора 5,7 кОм.

Значение постоянного резистора можно рассчитать по уравнению 4.

Уравнение 4: Уравнение для расчета линеаризирующего шунтирующего резистора для термистора.

Где:
RT1 — сопротивление термистора при T1, самой низкой температуре в диапазоне измерения.
RT3 — сопротивление термистора при T3, максимальной температуре в диапазоне.
RT2 — это сопротивление термистора в точке T2, средней точке,
Для дальнейшего улучшения линейности можно подать выходной сигнал этой схемы линейности на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который может выполнять дальнейшую цифровую линеаризацию. Для большинства термисторов достаточно 12-разрядного АЦП.^[2]

Условное обозначение термистора показано на рисунке 7.

Рис. 7. Классический символ термистора, используемый на схемах.

Заключение

При прочих равных, выбор датчика температуры зависит от области применения.

Резистивные датчики температуры (RTD) демонстрируют превосходную линейность, точность и стабильность. RTD — более линейное устройство, чем термопара, но все же требует подгонки кривой в довольно широком диапазоне температур.
Будьте очень осторожны при использовании правильных коэффициентов, соответствующих стандарту, указанному в технических характеристиках производителя, для расчета температуры.
обладают очень высокой чувствительностью и, следовательно, очень чувствительны к изменениям температуры с меньшим временем отклика, чем RTD, но имеют меньший температурный диапазон, чем RTD.
Термистор можно использовать в более широком диапазоне температур, если разработчик может допустить компромисс между более низкой чувствительностью для достижения улучшенной линейности.

Я надеюсь, что это краткое руководство позволит вам, как дизайнеру, создать надежный и полностью функциональный дизайн, используя алфавитный суп «кольцо декодера», представленный в этой статье.

Ссылки

Building Automation Products, Inc., Gays Mills, WI 54631, США — примечание по применению от 13 марта 2008 г.
Analog Devices, Раздел 7, Датчики температуры, Уолт Кестер, Джеймс Брайант, Уолт Юнг.

Отказ от ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Обозначение переменного резистора: Полное руководство

— Реклама —

Электронный символ — это пиктограмма, используемая для обозначения различных электрических и электронных устройств или функций, таких как провода, батареи, резисторы и транзисторы, на принципиальной схеме электрической или электронной схемы. Сегодня эти символы в значительной степени стандартизированы на международном уровне, но могут отличаться от страны к стране или могут иметь разные инженерные дисциплины, основанные на традиционных соглашениях.В этой статье Linquip рассмотрит обозначение переменного резистора. Читай дальше, чтобы узнать больше.

Стандарты на символы

Графические символы, используемые для электрических компонентов в принципиальных схемах, соответствуют национальным и международным стандартам, в частности:

IEC 60617 (также известный как британский стандарт BS 3939)
Существует также IEC 61131-3 — для символов релейной логики
JIC (Объединенный промышленный совет) символы, одобренные и утвержденные NMTBA (Национальная ассоциация производителей станков).Они взяты из Приложения к спецификации NMTBA EGPl-1967
ANSI Y32.2-1975 (также известный как IEEE Std 315-1975 или CSA Z99-1975).
IEEE Std 91 / 91a: графические символы для логических функций (используются в цифровой электронике). Он упоминается в ANSI Y32.2 / IEEE Std 315.
Австралийский стандарт AS 1102 (основан на немного измененной версии IEC 60617; отменен без замены с рекомендацией использовать IEC 60617).

Количество стандартов приводит к путанице и ошибкам.Использование символов иногда является уникальным для инженерных дисциплин, и существуют национальные или местные варианты международных стандартов. Например, символы освещения и мощности, используемые как часть архитектурных чертежей, могут отличаться от символов устройств, используемых в электронике.

Что такое символ переменного резистора?

Переменный резистор, также называемый регулируемым резистором, состоит из двух выводов, где один из выводов представляет собой скользящий или подвижный контакт, часто известный как стеклоочиститель.Обозначение переменного резистора IEC представлено прямоугольной рамкой и стрелкой поперек (или над ним), как показано на рисунке ниже.

Обозначения различных типов переменного резистора

Вот обозначения различных типов переменных резисторов для электронной конструкции.

Символ потенциометра очень похож на символ переменного резистора; однако это устройство с тремя выводами. Когда все три клеммы используются в цепи, а выходное напряжение снимается с подвижной клеммы, переменный резистор известен как потенциометр.

Здесь две фиксированные клеммы подключены к источнику напряжения. Это означает, что падение напряжения на всей резистивной дорожке не что иное, как напряжение источника. Выходная цепь подключена к подвижной клемме. Таким образом, контролируя / изменяя положение подвижной клеммы, мы можем изменить сопротивление и, следовательно, напряжение на нагрузке.

Этот символ переменного резистора на принципиальной схеме представлен, как показано на рисунке ниже.

Конструкция реостата почти аналогична потенциометру.Как и потенциометр, реостат также состоит из трех выводов. Однако в этом типе переменного резистора используется одна из фиксированных клемм и подвижная клемма, а третья фиксированная клемма остается неиспользованной. Такое подключение помогает уменьшить или увеличить ток в цепи, просто изменив положение движущегося стеклоочистителя. При изменении сопротивления ток изменяется обратно пропорционально. То есть при увеличении сопротивления ток в цепи уменьшится.

Прямоугольная коробка с тремя клеммами и стрелкой поперек нее представляет собой символ реостата.

Термистор — это тип резистора, сопротивление которого быстро изменяется при небольшом изменении температуры. Обозначение термистора по международному стандарту показано на рисунке ниже.

Предустановленный переменный резистор — это микроверсия переменного резистора, имеющая три ножки или клеммы. Его можно установить прямо на схему.Предустановленное значение корректируется только один раз в процессе калибровки контура. Он имеет регулируемый винт, прикрепленный к резистору, который регулируется с помощью отвертки, чтобы получить желаемое сопротивление. Сопротивление здесь изменяется логарифмически. Этот символ переменного резистора показан на рисунке ниже.

Фоторезистор, также называемый светозависимым резистором (LDR), представляет собой переменный резистор, сопротивление которого изменяется обратно пропорционально интенсивности света. Чтобы представить фоторезистор на принципиальной схеме, выбранный символ указывает на то, что это светозависимое устройство, а также тот факт, что это резистор.Символ представляет собой резистор с кружком вокруг него. Есть также две стрелки, указывающие на него, представляющие свет.

Магниторезистор — это особый вид переменного резистора, электрическое сопротивление которого зависит от приложенной к нему внешней магнитной силы.

На принципиальной схеме магнитосопротивление представлено символом, показанным ниже. Стрелка, проходящая через символ резистора, обозначает переменный резистор, а «x» под ним означает, что используемый переменный резистор является магниторезистором.

Итак, это все, что вам нужно знать о символе переменного резистора. Если вам понравилась эта статья в Linquip, дайте нам знать, оставив ответ в разделе комментариев. Есть вопросы, с которыми мы можем вам помочь? Не стесняйтесь: зарегистрируйтесь на нашем сайте , чтобы получить самые профессиональные консультации от наших экспертов.

Буквенное обозначение сопротивления. Обозначение резисторов. Виды резисторов

Что такое резистор

Классы и допуски точности

Другие параметры

Основные виды резисторов

Переменные элементы

Подстроечные резисторы

Терморезисторы

Фоторезисторы

Заключение

Как выглядит сопротивление на плате

Обозначение на схеме, разновидности, применение

Прямой и косвенный нагрев.

NTC-термисторы и позисторы.

NTC-термисторы.

Позисторы. PTC-термисторы.

SMD-терморезисторы.

Встроенные терморезисторы.

Основные этапы тестирования

Виды маркировок

Цветовое обозначение

Маркировка SMD элементов

Внешний осмотр

Проверка на обрыв

Проверка на номинал

Что такое допуск, и насколько он важен?

Как тестировать переменный резистор?

Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате?

Термистор

Wh60 0 30 позистор расшифровать обозначения

Обозначение на схеме, разновидности, применение

Прямой и косвенный нагрев.

NTC-термисторы и позисторы.

NTC-термисторы.

Позисторы. PTC-термисторы.

SMD-терморезисторы.

Встроенные терморезисторы.

Расшифровка основных характеристик

Расшифровка спецификации конкретной модели

Определение исправности по внешнему виду

Пошаговая инструкция проверки позистора мультиметром

Устройство и виды

Основные сведения

Где используется

Маркировка

Основные сведения

Где применяется

Термистор | Analog Devices

мир электроники — Терморезистор

Электронные компоненты

Обозначение терморезисторов на схеме

Как обозначаются сопротивления на электросхемах

Какие материалы используют для изготовления резисторов?

Как отличить резисторы на электросхемах?

Как понять какой резистор?

Определение термистора, символ и типы

Термистор определение

Термистор символ

Типы термисторов

Отрицательный Термисторы с температурным коэффициентом (NTC)

Положительных Термисторы с температурным коэффициентом (PTC)

История термисторов

Преимущества и недостатки термисторов

Преимущества термисторов

Недостатки термисторов

Приложения термисторов

Что такое термистор и как он работает？

Ⅰ Что такое термистор?

Ⅱ Форма и обозначение термистора

Ⅲ Схема термистора Обозначение

Ⅳ Основные характеристики термистора

Ⅴ Роль термистора

5.1 Измерение температуры

5.2 Температурная компенсация

5.3 Защита от перегрева

5.4 Измерение уровня жидкости

Ⅵ Символ термистора

Ⅶ Изображение термистора на принципиальной схеме

Ⅷ Термистор Модель

Ⅸ Принцип работы термистора