Co je termistor: vlastnosti a parametry, princip činnosti a klasifikace

Vývoj elektroniky každým rokem nabírá na obrátkách. Ale navzdory novým vynálezům fungují zařízení navržená na začátku 20. století v elektrických obvodech spolehlivě. Jedním z takových zařízení je termistor. Forma a účel tohoto prvku jsou tak rozmanité, že jej v obvodu mohou rychle najít pouze zkušení elektrikáři. Abyste pochopili, co je termistor, můžete vlastnit pouze znalosti o struktuře a vlastnostech vodičů, dielektrik a polovodičů.

Popis zařízení

Teplotní senzory jsou široce používány v elektrotechnice. Téměř všechny mechanismy využívají analogové a digitální teploměrové mikroobvody, termočlánky, odporové snímače a termistory. Předpona v názvu zařízení označuje, že termistor je zařízení závislé na vlivu teploty. Dominantním ukazatelem při jeho práci je množství tepla v prostředí. Vlivem ohřevu nebo chlazení se mění parametry prvku, objeví se signál, který je k dispozici pro přenos do řídicích nebo měřicích mechanismů.

Termistor je elektronické zařízení, ve kterém jsou hodnoty teploty a odporu nepřímo úměrné.

Existuje pro to i jiný název - termistor. Ale to není úplně správné, protože ve skutečnosti termistor je jedním z podtypů termistoru. Změna tepla může ovlivnit odpor odporového prvku dvěma způsoby: buď zvýšením, nebo snížením.

Proto se RTD dělí podle teplotního koeficientu na PTC (pozitivní) a NTC (negativní). РТС - rezistory se nazývají posistory a NTC - termistory.

Rozdíl mezi zařízeními RTS a NTC je změna jejich vlastností při vystavení klimatickým podmínkám. Odpor pozistorů je přímo úměrný množství tepla v okolí. Při zahřívání NTC zařízení se jeho hodnota snižuje.

Zvýšení teploty pozistoru tedy povede ke zvýšení jeho odporu a v termistoru - k poklesu.

Pohled na termistor na elektrických schématech podobný běžnému rezistoru. Výrazným prvkem je nakloněná přímka, která prvek přeškrtává. Ukazuje se tedy, že odpor není konstantní, ale může se měnit v závislosti na zvýšení nebo snížení teploty v prostředí.

Hlavní látkou pro vytváření pozistorů je titaničitan barnatý. Technologie výroby NTC zařízení je složitější kvůli míchání různých látek: polovodičů s nečistotami a skelných oxidů přechodných kovů.

Klasifikace termistorů

Rozměry a provedení termistorů jsou různé a závisí na oblasti jejich použití.

Tvar termistorů může připomínat:

• plochá deska;
• disk;
• jádro;
• podložka;
• trubice;
• korálek;
• válec.

Nejmenší termistory ve tvaru korálků. Jejich rozměry jsou menší než 1 milimetr a vlastnosti prvků jsou stabilní. Nevýhodou je nemožnost vzájemné substituce v elektrických obvodech.

Klasifikace termistorů podle počtu stupňů v Kelvinech:

• super vysoká teplota - od 900 do 1300;
• vysoká teplota - od 570 do 899;
• střední teplota - od 170 do 510;
• nízká teplota - až 170.

Maximální ohřev, i když je pro termočlánky přípustný, ovlivňuje jejich provoz zhoršením kvality a výskytem významné chyby v indikátorech.

Technické vlastnosti a princip činnosti

Volba termistoru pro řídicí nebo měřicí mechanismus se provádí podle jmenovitého pasu nebo referenčních údajů. Princip činnosti, základní charakteristiky a parametry termistorů a pozistorů jsou podobné. Ale existují určité rozdíly.

RTS - prvky jsou hodnoceny třemi definujícími ukazateli: teplotní a statická voltampérová charakteristika, tepelný koeficient odporu (TCR).

Termistor má širší seznam.

Kromě parametrů podobných pozistoru jsou indikátory následující:

• jmenovitý odpor;
• disipační faktory, energetická citlivost a teplota;
• časová konstanta;
• teplota a výkon na maximum.

Z těchto indikátorů jsou hlavními, které ovlivňují výběr a hodnocení termistoru:

• jmenovitý odpor;
• tepelný koeficient odporu;
• ztráta výkonu;
• Rozsah provozních teplot.

Jmenovitý odpor se určuje při konkrétní teplotě (nejčastěji dvacet stupňů Celsia). Jeho hodnota v moderních termistorech se pohybuje od několika desítek až po stovky tisíc ohmů.

Určitá chyba v hodnotě jmenovitého odporu je přijatelná. Nemůže to být více než 20 % a musí být uvedeno v pasových údajích zařízení.

TCS závisí na teple. Nastavuje velikost změny odporu, když teplota kolísá o jeden dílek. Index ve svém označení udává počet stupňů Celsia nebo Kelvina v době měření.

Uvolňování tepla na dílu se objevuje v důsledku toku proudu přes něj, když je připojen k elektrickému obvodu. Ztrátový výkon je hodnota, při které se odporový prvek zahřeje z 20 stupňů Celsia na maximální povolenou teplotu.

Interval provozní teploty ukazuje takovou hodnotu, při které zařízení pracuje dlouhodobě bez chyb a poškození.

Princip fungování tepelných odporů je založen na změně jejich odporu působením tepla.

To se děje z několika důvodů:

• v důsledku fázové transformace;
• ionty s proměnnou valenční výměnou elektronů intenzivněji;
• koncentrace nabitých částic v polovodiči je distribuována jiným způsobem.

Termistory se používají ve složitých zařízeních, která se používají v průmyslu, zemědělství, obvodech automobilové elektroniky. Nacházejí se i ve spotřebičích, které člověka obklopují v každodenním životě – pračkách, myčkách, lednicích a dalších zařízeních s regulací teploty.