Lo sviluppo dell'elettronica sta guadagnando slancio ogni anno. Ma, nonostante le nuove invenzioni, i dispositivi progettati all'inizio del XX secolo funzionano in modo affidabile nei circuiti elettrici. Uno di questi dispositivi è un termistore. La forma e lo scopo di questo elemento sono così diversi che solo gli elettricisti esperti possono trovarlo rapidamente nel circuito. Per capire cos'è un termistore, puoi solo conoscere la struttura e le proprietà di conduttori, dielettrici e semiconduttori.
Contenuto
- Descrizione del dispositivo
- Classificazione del termistore
- Caratteristiche tecniche e principio di funzionamento
Descrizione del dispositivo
I sensori di temperatura sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria elettrica. Quasi tutti i meccanismi utilizzano microcircuiti termometro analogici e digitali, termocoppie, sensori di resistenza e termistori. Il prefisso nel nome del dispositivo indica che un termistore è un dispositivo che dipende dall'influenza della temperatura. La quantità di calore nell'ambiente è l'indicatore dominante nel suo lavoro. A causa del riscaldamento o del raffreddamento, i parametri dell'elemento cambiano, appare un segnale disponibile per la trasmissione ai meccanismi di controllo o misurazione.
Un termistore è un dispositivo elettronico in cui i valori di temperatura e resistenza sono inversamente correlati.
C'è anche un altro nome per questo - termistore. Ma questo non è del tutto corretto, poiché in effetti il termistore è uno dei sottotipi di termistore. Una variazione di calore può influenzare la resistenza di un elemento resistivo in due modi: aumentandola o diminuendola.
Pertanto, gli RTD sono suddivisi per coefficiente di temperatura in PTC (positivo) e NTC (negativo). РТС - i resistori sono chiamati posistori e NTC - termistori.
La differenza tra i dispositivi RTS e NTC è il cambiamento delle loro proprietà quando esposti a condizioni climatiche. La resistenza dei posistori è direttamente proporzionale alla quantità di calore nell'ambiente. Quando i dispositivi NTC sono riscaldati, il suo valore diminuisce.
Pertanto, un aumento della temperatura del posistore porterà ad un aumento della sua resistenza e nel termistore a una caduta.
Vista di un termistore su schemi elettrici simile a un normale resistore. Una caratteristica distintiva è una linea retta inclinata che attraversa l'elemento. Quindi, dimostrando che la resistenza non è costante, ma può cambiare a seconda dell'aumento o della diminuzione della temperatura nell'ambiente.
La sostanza principale per la creazione di positivi è titanato di bario. La tecnologia di produzione dei dispositivi NTC è più complessa a causa della miscelazione di varie sostanze: semiconduttori con impurità e ossidi di metalli di transizione vetrosi.
Classificazione del termistore
Le dimensioni e il design dei termistori sono diversi e dipendono dalla loro area di applicazione.
La forma dei termistori può assomigliare a:
-
piatto piano; - disco;
- nocciolo;
- rondella;
- un tubo;
- tallone;
- cilindro.
I termistori a forma di perla più piccoli. Le loro dimensioni sono inferiori a 1 millimetro e le caratteristiche degli elementi sono stabili. Lo svantaggio è l'impossibilità di sostituzione reciproca nei circuiti elettrici.
Classificazione dei termistori in base al numero di gradi in Kelvin:
- altissima temperatura - da 900 a 1300;
- alta temperatura - da 570 a 899;
- temperatura media - da 170 a 510;
- bassa temperatura - fino a 170.
Il riscaldamento massimo, sebbene ammissibile per i termoelementi, influisce sul loro funzionamento deteriorando la qualità e la comparsa di un errore significativo negli indicatori.
Caratteristiche tecniche e principio di funzionamento
La scelta di un termistore per un meccanismo di controllo o misurazione viene effettuata in base al passaporto nominale o ai dati di riferimento. Il principio di funzionamento, le caratteristiche di base e i parametri di termistori e posistori sono simili. Ma ci sono alcune differenze.
RTS - gli elementi sono valutati da tre indicatori di definizione: temperatura e caratteristica statica volt-ampere, coefficiente termico di resistenza (TCR).
Il termistore ha un elenco più ampio.
Oltre ai parametri simili al posistor, gli indicatori sono i seguenti:
- resistenza nominale;
- fattori di dissipazione, sensibilità energetica e temperatura;
- tempo costante;
- temperatura e potenza al massimo.
Di questi indicatori, i principali che influenzano la selezione e la valutazione di un termistore sono:
- resistenza nominale;
- coefficiente termico di resistenza;
- dissipazione di potenza;
- Intervallo operativo di temperatura.
La resistenza nominale è determinata a una temperatura specifica (il più delle volte venti gradi Celsius). Il suo valore nei termistori moderni varia da diverse decine a centinaia di migliaia di ohm.
Qualche errore nel valore della resistenza nominale è accettabile. Non può essere superiore al 20% e deve essere indicato nei dati del passaporto del dispositivo.
TCS dipende dal calore. Imposta la quantità di variazione della resistenza quando la temperatura fluttua di una divisione. L'indice nella sua designazione indica il numero di gradi Celsius o Kelvin al momento della misurazione.
Il rilascio di calore sulla parte appare a causa del flusso di corrente che lo attraversa quando è collegato a un circuito elettrico. La potenza dissipata è il valore al quale l'elemento resistivo si riscalda da 20 gradi Celsius alla temperatura massima consentita.
L'intervallo di temperatura operativa mostra un tale valore al quale il dispositivo funziona a lungo senza errori e danni.
Il principio di funzionamento delle resistenze termiche si basa sulla variazione della loro resistenza sotto l'influenza del calore.
Questo accade per diversi motivi:
- a causa della trasformazione di fase;
- ioni con valenza variabile scambiano elettroni più vigorosamente;
- la concentrazione di particelle cariche in un semiconduttore è distribuita in modo diverso.
I termistori sono utilizzati in dispositivi complessi che vengono utilizzati nei circuiti dell'industria, dell'agricoltura e dell'elettronica automobilistica. Si trovano anche negli elettrodomestici che circondano una persona nella vita di tutti i giorni: lavatrici, lavastoviglie, frigoriferi e altre apparecchiature con controllo della temperatura.
