מה הם תרמיסטורים ולמה הם מיועדים?
מכשיר וסוגים
תרמיסטור הוא התקן מוליך למחצה שהתנגדותו תלויה בטמפרטורה שלו. בהתאם לסוג האלמנט, ההתנגדות עשויה לעלות או ליפול כשמחומם. ישנם שני סוגים של תרמיסטורים:
- NTC (מקדם טמפרטורה שלילי) - עם מקדם טמפרטורה שלילי של התנגדות (TCS). לעתים קרובות הם נקראים "תרמיסטורים".
- PTC (מקדם טמפרטורה חיובי) - עם TKS חיובי. הם נקראים גם "פוזיסטורים".
חשוב! מקדם הטמפרטורה של התנגדות חשמלית הוא תלות של התנגדות לטמפרטורה. מתאר עד כמה אוהם או אחוז מהערך הנומינלי משנים את ההתנגדות של האלמנט עם עליית הטמפרטורה שלו במעלה אחת צלזיוס. למשל, רגיל נגדים TKS חיובי (כאשר מחומם, ההתנגדות של המוליכים עולה).
תרמיסטורים הם בטמפרטורה נמוכה (עד 170K), בטמפרטורה בינונית (170-510K) וטמפרטורה גבוהה (900-1300K). גוף האלמנט עשוי להיות עשוי מפלסטיק, זכוכית, מתכת או קרמיקה.
הייעוד הגרפי המותנה של תרמיסטורים בתרשים דומה לנגדים רגילים, וההבדל היחיד הוא שהם חוצים אותם על ידי רצועה והאות t מסומנת לצידה.
אגב, כל נגדים מסומנים בדרך זו, שההתנגדות שלהם משתנה בהשפעת הסביבה, וסוג הכמויות הפועלות מסומן על ידי האות, t הוא הטמפרטורה.
מאפיינים עיקריים:
- התנגדות נומינלית ב 25 מעלות צלזיוס.
- זרם מקסימאלי או פיזור כוח.
- טווח טמפרטורות ההפעלה.
- טקסים.
עובדה מעניינת: התרמיסטור הומצא בשנת 1930 על ידי המדען סמואל רובן.
בואו נסקור מקרוב איך זה עובד ולמה כל אחד מהם מיועד.
NTC
מידע בסיסי
ההתנגדות של תרמיסטורים NTC פוחתת כשהם מחוממים, TCS שלהם שלילי. התלות בטמפרטורה של ההתנגדות מוצגת בתרשים למטה.
כאן תוכלו לוודא כי בעת החימום, ההתנגדות של התרמיסטור NTC פוחתת.
תרמיסטורים כאלה עשויים מוליכים למחצה. עיקרון הפעולה הוא שעם עליית הטמפרטורה, הריכוז של נשאי המטען גדל, האלקטרונים עוברים לרצועת ההולכה. בנוסף למוליכים למחצה משתמשים בתחמוצות מתכת מעבר.
שימו לב לפרמטר כזה כמו מקדם בטא.זה נלקח בחשבון כאשר משתמשים בתרמיסטור למדידת טמפרטורה, לממוצע גרף ההתנגדות לעומת הטמפרטורה ולביצוע חישובים באמצעות בקרי מיקרו. משוואת הבטא לקירוב עקומת שינוי ההתנגדות של התרמיסטור שתראה בהמשך.
מעניין: ברוב המקרים משתמשים בתרמיסטורים בטמפרטורה של 25-200 מעלות צלזיוס. בהתאם, ניתן להשתמש בהם למדידות בטווחים אלה, בעוד שצביעים תרמיים פועלים בחום של 600 מעלות.
איפה משתמשים
תרמיסטורים שליליים TCS משמשים לעתים קרובות להגבלת זרמי ההתחלה של מנועים חשמליים, ממסרי התחלה, כדי להגן על סוללות ליתיום מפני התחממות יתר ובספקי כוח להפחתת זרמי הטעינה של מסנן הכניסה (קיבולי).
התרשים למעלה מראה דוגמא לשימוש בתרמיסטור באספקת חשמל. יישום זה נקרא חימום ישיר (כאשר האלמנט עצמו מתחמם כאשר הזרם זורם דרכו). בלוח אספקת החשמל, הנגד NTC הוא כדלקמן.
באיור שלהלן אתה רואה איך נראה תרמיסטור NTC. זה יכול להיות שונה בגודל, בצורה, ופחות בצבע, הנפוצים ביותר הם ירוק, כחול ושחור.
המגבלה של זרם ההתחלה של מנועים חשמליים בעזרת תרמיסטור NTC נפוצה במכשירים ביתיים בגלל קלות היישום. ידוע כי בעת הפעלת המנוע הוא יכול לצרוך זרם פעמים רבות ועשרות פעמים מהצריכה המדורגת שלו, במיוחד אם המנוע מופעל לא תחת סרק, אלא תחת עומס.
עקרון הפעלת תוכנית כזו:
כאשר התרמיסטור קר, ההתנגדות שלו גבוהה, אנו מפעילים את המנוע והזרם במעגל מוגבל על ידי ההתנגדות הפעילה של התרמיסטור. בהדרגה, אלמנט זה מתחמם והתנגדותו צונחת, והמנוע נכנס למצב ההפעלה. התרמיסטור נבחר כך שבמצב החם ההתנגדות קרובה לאפס. בתמונה למטה רואים תרמיסטור שרוף על לוח מטחנת הבשר זלמר, שם משתמשים בפתרון כזה.
החיסרון של עיצוב זה הוא שכאשר ההפעלה מחדש, כשהתרמיסטור עדיין לא התקרר, אין הגבלת זרם.
יש שימוש חובבני לא ממש מוכר בתרמיסטור כדי להגן על מנורות ליבון. התרשים שלהלן מראה את האפשרות להגביל את הזרם הנוכחי כאשר נדלקים מנורות כאלה.
אם משתמשים בתרמיסטור למדידת טמפרטורה, מצב פעולה זה נקרא חימום עקיף, כלומר הוא מחומם על ידי מקור חום חיצוני.
מעניין: תרמוסטורים אינם בעלי קוטביות, כך שניתן להשתמש בהם הן במעגלי DC ו AC ללא חשש מהיפוך הקוטביות.
סימון
ניתן לסמן תרמיסטורים הן בצורה האלפביתית והן מכילות סימון צבע בצורה של עיגולים, טבעות או פסים. יחד עם זאת, ישנן דרכים רבות לסימון אותיות - זה תלוי ביצרן ובסוג האלמנט הספציפי. אחת האפשרויות:
בפועל, אם משתמשים בו כדי להגביל את זרם ההפעלה, הנפוצים ביותר הם תרמיסטורי דיסק המסומנים באופן הבא:
5D-20
כאשר הספרה הראשונה מצביעה על התנגדות ב 25 מעלות צלזיוס - 5 אוהם, ו" 20 "- הקוטר, ככל שהוא גדול יותר - כך הוא יכול להתפוגג יותר. אתה רואה דוגמא לכך באיור למטה:
כדי לפענח את סימון הצבעים, אתה יכול להשתמש בטבלה שלהלן.
בשל שפע אפשרויות הסימון, אתה יכול לטעות בפענוח, ולכן לצורך דיוק הפענוח עדיף לחפש תיעוד טכני עבור רכיב ספציפי באתר היצרן.
PTC
מידע בסיסי
לפוזיסטורים, כאמור, יש TCS חיובי, כלומר ההתנגדות שלהם עולה עם החימום. הם מיוצרים על בסיס בריום טיטנט (BaTiO)3) לפוזיסטור גרף כזה של טמפרטורה והתנגדות:
בנוסף, עליך לשים לב למאפייני המתח הנוכחי שלה:
מצב ההפעלה תלוי בבחירת נקודת ההפעלה של הפוזיסטור במאפיין ה- I-V, למשל:
- חלק לינארי משמש למדידת טמפרטורה;
- החלק במורד הזרם משמש בממסרים מתחילים, ממסר זמן, מדידת הכוח של קרינה אלקטרומגנטית במיקרוגל, אזעקת אש ודברים אחרים.
הסרטון שלהלן מתאר מהם פוזיסטורים:
במקרים רלוונטיים
היקף הפוזיסטורים רחב דיו. הם משמשים בעיקר בתכניות הגנה על ציוד והתקנים מפני התחממות יתר או להעמיס יותר מדי, לעתים קרובות פחות למדידת טמפרטורה, וגם כגוף חימום המייצב את עצמו. צרו בקצרה דוגמאות לשימוש:
- הגנה מוטורית. המותקן בחלק הקדמי של כל סלילה של מנוע (עבור תלת פאזי 3 מהירויות חד-מהירותיות, לשתי הילוכים 6 וכו '), התרמיסטור PTC מונע את שריפת הנשימה במקרה של תקלה של הרוטור או במקרה של תקלה במערכת הקירור הכפויה. איך מעגל זה עובד? הפוזיסטור משמש כחיישן המחובר למכשיר בקרה עם ממסרים מפעילים, מתחילים ומגעים. במקרה חירום ההתנגדות שלו עולה וסימן זה מועבר לגוף השולט, המנוע מכובה.
- הגן על סלילי השנאי מפני התחממות יתר ו (או) מעומס יתר, ואז הנגד מותקן בסדרה עם הפיתול העיקרי.
- מערכת לדיגנאטיזציה של קינסקופים לטלוויזיות CRT ומוניטורים. אגב, חלק זה לעתים קרובות נכשל וצריך להתמודד עם המקרה הזה במהלך התיקון, בעוד שכישלון הפתיל מאפיין.
- גוף חימום בתותחי דבק. במכוניות לחימום דרכי הצריכה, למשל, התצלום למטה מראה את תעלת החימום XX של הקרבורטור בפירבורג.
תרמיסטורים הם קבוצת מכשירים שיכולים להמיר טמפרטורה לאות חשמלי, אשר נקרא על ידי מדידת ירידת המתח או הזרם במעגל בו הוא מותקן. או שהם עצמם יכולים להיות גוף רגולטורי, אם הפרמטרים שלו מאפשרים זאת. הפשטות והנגישות של מכשירים אלה מאפשרים להשתמש בהם נרחב הן לתכנון המקצועי של מכשירים והן לתרגול רדיו חובבני.
לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון בו מתואר בפירוט מהו תרמיסטור, כיצד הוא עובד ואיפה הוא משמש:
בטח אינך יודע:
טעינה...
