Kas yra termistoriai ir kam jie skirti?
Prietaisas ir tipai
Termistorius yra puslaidininkinis įtaisas, kurio varža priklauso nuo jo temperatūros. Priklausomai nuo elemento tipo, pasipriešinimas gali pakilti arba sumažėti kaitinant. Yra du termistorių tipai:
- NTC (neigiamas temperatūros koeficientas) - su neigiamu temperatūros pasipriešinimo koeficientu (TCS). Dažnai jie vadinami „termistoriais“.
- PTC (teigiamo temperatūros koeficientas) - su teigiamu TKS. Jie taip pat vadinami „Posistoriais“.
Svarbu! Elektrinės varžos temperatūros koeficientas yra atsparumo priklausomybė nuo temperatūros. Apibūdina, kiek omų ar procentų vardinės vertės keičia elemento atsparumą padidėjus jo temperatūrai 1 laipsniu Celsijaus. Pavyzdžiui, paprastas rezistoriai teigiamas TKS (kaitinant padidėja laidininkų varža).
Termistoriai yra žemos temperatūros (iki 170 K), vidutinės temperatūros (170–510 K) ir aukštos temperatūros (900–1300 K). Elemento korpusas gali būti pagamintas iš plastiko, stiklo, metalo arba keramikos.
Sąlyginis grafinis termistorių žymėjimas diagramoje primena paprastus rezistorius, o skirtumas tik tas, kad juos perbraukia juostelė, o šalia yra pažymėta raidė t.
Beje, tokiu būdu nurodomi bet kokie rezistoriai, kurių atsparumas kinta veikiant aplinkai, o veikiančių dydžių tipas nurodomas raide, t yra temperatūra.
Pagrindinės savybės:
- Nominalus pasipriešinimas esant 25 laipsniams Celsijaus.
- Didžiausias srovės ar galios išsisklaidymas.
- Darbinės temperatūros diapazonas.
- Tks.
Įdomus faktas: Termistorių išrado 1930 m. Mokslininkas Samuelis Rubenas.
Pažvelkime atidžiau, kaip tai veikia ir kam skirtas kiekvienas iš jų.
NTC
Pagrindinė informacija
NTC termistorių varža mažėja kaitinant, jų TCS neigiamas. Varžos priklausomybė nuo temperatūros parodyta žemiau esančiame grafike.
Čia galite įsitikinti, kad kaitinant NTC termistoriaus varža mažėja.
Tokie termistoriai yra pagaminti iš puslaidininkių. Veikimo principas yra tas, kad didėjant temperatūrai didėja krūvio nešėjų koncentracija, elektronai pereina į laidumo juostą. Be puslaidininkių, naudojami ir pereinamųjų metalų oksidai.
Atkreipkite dėmesį į tokį parametrą kaip beta koeficientas.Į tai atsižvelgiama naudojant termistorių matuoti temperatūrą, apskaičiuoti varžos ir temperatūros vidurkį bei atlikti skaičiavimus naudojant mikrovaldiklius. Beta lygtis, skirta apytiksliai parodyti termistoriaus varžos pokyčio kreivę.
Įdomu: dažniausiai termistoriai naudojami 25–200 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Atitinkamai, jie gali būti naudojami matavimams šiuose diapazonuose, o termoporos veikia esant 600 laipsnių Celsijaus laipsniui.
Kur naudojamas
Neigiami TCS termistoriai dažnai naudojami siekiant apriboti elektros variklių, paleidimo relių, paleidimo sroves, apsaugoti ličio baterijas nuo perkaitimo ir maitinimo šaltiniuose, siekiant sumažinti įvesties filtro įkrovimo sroves (talpines).
Aukščiau pateiktoje schemoje parodytas termistoriaus naudojimo maitinimo šaltinyje pavyzdys. Ši programa vadinama tiesioginiu šildymu (kai pats elementas sušyla, kai per jį teka srovė). Maitinimo plokštėje NTC rezistorius yra toks.
Žemiau esančiame paveikslėlyje matote, kaip atrodo NTC termistorius. Jis gali skirtis dydžiu, forma ir rečiau spalva, dažniausiai yra žalia, mėlyna ir juoda.
Elektros variklių pradinės srovės ribojimas naudojant NTC termistorių yra plačiai paplitęs buitiniuose prietaisuose dėl lengvo diegimo. Yra žinoma, kad užvesdamas variklį jis gali sunaudoti daug kartų ir dešimtis kartų didesnę srovę, nei jo vardinės sąnaudos, ypač jei variklis užvedamas ne dirbant tuščiąja eiga, o esant apkrovai.
Tokios schemos veikimo principas:
Kai termistorius yra šaltas, jo varža yra aukšta, mes įjungiame variklį, o srovę grandinėje riboja aktyvusis termistoriaus atsparumas. Palaipsniui šis elementas įkaista ir jo atsparumas mažėja, o variklis pereina į darbo režimą. Termistorius parenkamas taip, kad karštoje būsenoje varža būtų artima nuliui. Žemiau esančioje nuotraukoje matote sudegusį termistorių ant mėsmalės „Zelmer“ lentos, kur naudojamas toks sprendimas.
Šios konstrukcijos trūkumas yra tas, kad paleidus iš naujo, kai termistorius dar nėra atvėsęs, srovės apribojimų nėra.
Yra ne visai pažįstamas mėgėjų termistoriaus naudojamas kaitinamosioms lempoms apsaugoti. Žemiau pateiktoje schemoje parodyta galimybė apriboti srovės viršįtampį, kai tokios lemputės įjungiamos.
Jei temperatūrai matuoti naudojamas termistorius, šis veikimo būdas vadinamas netiesioginiu šildymu, t. Jį šildo išorinis šilumos šaltinis.
Įdomu: termistoriai neturi poliškumo, todėl juos galima naudoti tiek nuolatinės, tiek kintamos srovės grandinėse, nebijant dėl poliškumo pasikeitimo.
Žymėjimas
Termistoriai gali būti žymimi abėcėlės tvarka ir juose gali būti spalvotas ženklinimas apskritimais, žiedais ar juostelėmis. Šiuo atveju yra daug raidžių žymėjimo būdų - tai priklauso nuo gamintojo ir konkretaus elemento tipo. Viena galimybė:
Praktiškai, jei jis naudojamas apriboti įsibrovimo srovę, dažniausiai naudojami diskiniai termistoriai, kurie pažymimi taip:
5D-20
Kai pirmasis skaitmuo rodo pasipriešinimą esant 25 laipsnių Celsijaus laipsniui - 5 omai, o „20“ - skersmuo, tuo jis didesnis - tuo daugiau galios jis gali išsklaidyti. Žemiau pateiktame paveikslėlyje matote to pavyzdį:
Norėdami iššifruoti spalvų žymėjimą, galite naudoti žemiau pateiktą lentelę.
Dėl daugybės žymėjimo galimybių galite padaryti klaidą dekoduojant, todėl norint iššifruoti tikslumą, geriau ieškoti konkretaus komponento techninės dokumentacijos gamintojo svetainėje.
PTC
Pagrindinė informacija
Posistoriai, kaip minėta, turi teigiamą TCS, tai yra, jų atsparumas didėja kaitinant. Jie gaminami bario titanato (BaTiO3) Posistoris turi tokį temperatūros ir atsparumo grafiką:
Be to, turite atkreipti dėmesį į jo srovės-įtampos charakteristiką:
Darbinis režimas priklauso nuo to, ar parinktas posistoriaus veikimo taškas atsižvelgiant į I-V charakteristiką, pavyzdžiui:
- Temperatūrai matuoti naudojamas tiesinis pjūvis;
- Pasroviui skirta sekcija naudojama starto relėse, laiko relė, matuojant EMP galią mikrobangų krosnelėje, gaisro signalizaciją ir kitus dalykus.
Žemiau pateiktame vaizdo įraše aprašomi posistoriai:
Jei taikoma
Posistorių diapazonas yra pakankamai platus. Jie daugiausia naudojami įrangos ir įtaisų apsaugos nuo perkaitimo ar perkrova, rečiau matuojant temperatūrą, taip pat kaip savaime stabilizuojantis kaitinimo elementas. Trumpai išvardykite naudojimo pavyzdžius:
- Variklio apsauga. Įrengtas kiekvieno variklio apvijos priekinėje dalyje (vieno greičio trijų fazių 3, dviejų greičių 6 ir kt.), PTC termistorius neleidžia apvijai išdegti, jei užstringa rotorius arba sugenda priverstinė aušinimo sistema. Kaip veikia ši grandinė? Posistorius naudojamas kaip jutiklis, sujungtas su valdymo įtaisu su įjungimo relėmis, starteriais ir kontaktoriais. Avarijos atveju jo atsparumas padidėja ir šis signalas perduodamas į valdymo kūną, variklis išjungiamas.
- Apsaugokite transformatoriaus apvijas nuo perkaitimo ir (ar) perkrovos, tada posistorius sumontuojamas nuosekliai su pagrindine apvija.
- CRT televizorių ir monitorių kineskopų demagnetizavimo sistema. Beje, ši dalis dažnai sugenda ir jūs turite susidurti su šiuo atveju remonto metu, tuo tarpu būdingas saugiklio gedimas.
- Šildymo elementas klijų pistoletuose. Pavyzdžiui, automobiliuose, skirtuose šildyti įsiurbimo taką, žemiau esančioje nuotraukoje parodytas karbiuratoriaus „Pierburg“ šildymo kanalas XX.
Termistoriai yra grupė prietaisų, kurie temperatūrą gali paversti elektriniu signalu, kuris nuskaitomas matuojant įtampos kritimą ar srovę grandinėje, kurioje ji sumontuota. Arba jie patys gali būti reguliavimo institucija, jei jos parametrai leidžia tai padaryti. Šių prietaisų paprastumas ir prieinamumas leidžia juos plačiai naudoti tiek profesionaliam prietaisų dizainui, tiek mėgėjų radijo pratyboms.
Galiausiai mes rekomenduojame žiūrėti vaizdo įrašą, kuriame išsamiai aprašoma, kas yra termistorius, kaip jis veikia ir kur jis naudojamas:
Tikrai nežinai:
Įkeliama ...
