Ang paglaban ng anumang konduktor sa pangkalahatan ay nakasalalay sa temperatura. Ang paglaban ng mga metal ay tumataas sa init. Mula sa punto ng view ng pisika, ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng isang pagtaas sa amplitude ng mga thermal vibrations ng mga elemento ng crystal lattice at isang pagtaas sa paglaban sa paggalaw ng isang nakadirekta na daloy ng elektron. Ang paglaban ng mga electrolyte at semiconductors ay bumababa kapag pinainit - ito ay ipinaliwanag ng iba pang mga proseso.
Nilalaman
Paano gumagana ang thermistor
Sa maraming mga kaso, ang kababalaghan ng pag-asa sa temperatura ng paglaban ay nakakapinsala. Kaya, ang mababang paglaban ng filament ng isang maliwanag na lampara sa isang malamig na estado ay nagdudulot ng pagka-burnout sa sandali ng pag-on. Ang pagbabago ng halaga ng paglaban ng mga nakapirming resistor sa panahon ng pag-init o paglamig ay humahantong sa isang pagbabago sa mga parameter ng circuit.
Ang mga developer ay nakikipagpunyagi sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang mga resistor ay ginawa na may pinababang TCR - ang koepisyent ng temperatura ng paglaban. Ang mga naturang item ay mas mahal kaysa karaniwan. Ngunit may mga tulad na elektronikong sangkap kung saan ang pagtitiwala ng paglaban sa temperatura ay binibigkas at na-normalize. Ang mga elementong ito ay tinatawag na thermistors (thermal resistances) o thermistors.
Mga uri at aparato ng mga thermistor
Ang mga thermistor ay maaaring nahahati sa dalawang malalaking grupo ayon sa kanilang tugon sa mga pagbabago sa temperatura:
- kung ang paglaban ay bumaba kapag pinainit, ang mga naturang thermistor ay tinatawag Mga thermistor ng NTC (na may negatibong temperatura koepisyent ng paglaban);
- kung ang paglaban ay tumaas sa panahon ng pag-init, kung gayon ang thermistor ay may positibong TCR (katangian ng PTC) - ang mga naturang elemento ay tinatawag ding mga posistor.
Ang uri ng thermistor ay tinutukoy ng mga katangian ng mga materyales kung saan ginawa ang mga thermistor. Kapag pinainit, ang mga metal ay nagdaragdag ng paglaban, samakatuwid, sa kanilang batayan (mas tiyak, sa batayan ng mga metal oxide), ang mga thermal resistance na may positibong TCR ay ginawa. Ang mga semiconductor ay may kabaligtaran na relasyon, kaya ang mga elemento ng NTC ay ginawa mula sa kanila. Ang mga elementong umaasa sa thermal na may negatibong TCR ay maaaring gawin sa teorya batay sa mga electrolyte, ngunit ang pagpipiliang ito ay lubhang hindi maginhawa sa pagsasanay. Ang kanyang angkop na lugar ay pananaliksik sa laboratoryo.
Ang disenyo ng mga thermistor ay maaaring magkakaiba. Ginagawa ang mga ito sa anyo ng mga cylinders, beads, washers, atbp. na may dalawang output (tulad ng maginoo risistor). Maaari mong piliin ang pinaka-maginhawang form para sa pag-install sa lugar ng trabaho.
Pangunahing katangian
Ang pinakamahalagang katangian ng anumang thermistor ay ang temperature coefficient of resistance (TCR).Ipinapakita nito kung gaano nagbabago ang resistensya kapag pinainit o pinalamig ng 1 degree na Kelvin.
Kahit na ang pagbabago sa temperatura, na ipinahayag sa degrees Kelvin, ay katumbas ng pagbabago sa degrees Celsius, Kelvin ay ginagamit pa rin sa mga katangian ng thermal resistance. Ito ay dahil sa malawakang paggamit ng Steinhart-Hart equation sa mga kalkulasyon, at kabilang dito ang temperatura sa K.
Ang TCR ay negatibo para sa NTC thermistors at positibo para sa PTC thermistors.
Ang isa pang mahalagang katangian ay ang nominal na pagtutol. Ito ang halaga ng pagtutol sa 25°C. Alam ang mga parameter na ito, madaling matukoy ang kakayahang magamit ng thermal resistance para sa isang partikular na circuit.
Gayundin, para sa paggamit ng mga thermistor, ang mga katangian tulad ng na-rate at maximum na operating boltahe ay mahalaga. Tinutukoy ng unang parameter ang boltahe kung saan ang elemento ay maaaring gumana nang mahabang panahon, at ang pangalawa - ang boltahe sa itaas kung saan ang pagganap ng thermal resistance ay hindi ginagarantiyahan.
Para sa mga posistor, isang mahalagang parameter ang temperatura ng sanggunian - ang punto sa graph ng pagtitiwala ng paglaban sa pag-init, kung saan nagbabago ang katangian. Tinutukoy nito ang lugar ng pagtatrabaho ng paglaban ng PTC.
Kapag pumipili ng isang thermistor, kailangan mong bigyang-pansin ang hanay ng temperatura nito. Sa labas ng lugar na tinukoy ng tagagawa, ang katangian nito ay hindi pamantayan (ito ay maaaring humantong sa mga pagkakamali sa pagpapatakbo ng kagamitan) o ang thermistor ay karaniwang hindi gumagana doon.
Kondisyon na graphic na pagtatalaga
Sa mga diagram, ang UGO ng thermistor ay maaaring bahagyang naiiba, ngunit ang pangunahing tanda ng thermal resistance ay ang simbolo t sa tabi ng parihaba na sumisimbolo sa risistor.Kung wala ang simbolong ito, imposibleng matukoy kung ano ang nakasalalay sa paglaban - mayroon ang mga katulad na UGO, halimbawa, mga varistor (Ang paglaban ay tinutukoy ng inilapat na boltahe) at iba pang mga elemento.
Minsan ang isang karagdagang pagtatalaga ay inilalapat sa UGO, na tumutukoy sa kategorya ng thermistor:
- NTC para sa mga elementong may negatibong TCS;
- PTC para sa mga posistor.
Ang katangiang ito ay minsan ay ipinapahiwatig ng mga arrow:
- unidirectional para sa PTC;
- multidirectional para sa NTC.
Maaaring iba ang pagtatalaga ng titik - R, RK, TH, atbp.
Paano suriin ang thermistor para sa pagganap
Ang unang tseke ng thermistor ay upang sukatin ang nominal na pagtutol sa isang maginoo na multimeter. Kung ang pagsukat ay isinasagawa sa temperatura ng silid, na hindi masyadong naiiba sa +25 ° C, kung gayon ang sinusukat na pagtutol ay hindi dapat magkaiba nang malaki mula sa ipinahiwatig sa kaso o sa dokumentasyon.
Kung ang ambient temperature ay mas mataas o mas mababa kaysa sa tinukoy na halaga, isang maliit na pagwawasto ang dapat gawin.
Maaari mong subukang kunin ang katangian ng temperatura ng thermistor - upang ihambing ito sa tinukoy sa dokumentasyon o ibalik ito para sa isang elemento ng hindi kilalang pinagmulan.
Mayroong tatlong temperatura na magagamit upang gawin nang may sapat na katumpakan nang walang mga instrumento sa pagsukat:
- natutunaw na yelo (maaaring kunin sa refrigerator) - mga 0 ° C;
- katawan ng tao - mga 36 ° C;
- tubig na kumukulo - mga 100 ° C.
Mula sa mga puntong ito, maaari kang gumuhit ng tinatayang pag-asa ng paglaban sa temperatura, ngunit para sa mga posistor ay maaaring hindi ito gumana - sa graph ng kanilang TKS, may mga lugar kung saan ang R ay hindi tinutukoy ng temperatura (sa ibaba ng temperatura ng sanggunian).Kung mayroong isang thermometer, maaari kang kumuha ng isang katangian sa ilang mga punto - sa pamamagitan ng pagpapababa ng thermistor sa tubig at pag-init nito. Bawat 15 ... 20 degrees, kinakailangang sukatin ang paglaban at i-plot ang halaga sa graph. Kung kailangan mong kumuha ng mga parameter sa itaas ng 100 degrees, sa halip na tubig, maaari mong gamitin ang langis (halimbawa, automotive - motor o transmission).
Ang figure ay nagpapakita ng mga tipikal na dependences ng paglaban sa temperatura - isang solidong linya para sa PTC, isang dashed na linya para sa NTC.
Kung saan naaangkop
Ang pinaka-halatang paggamit ng mga thermistor ay bilang mga sensor ng temperatura. Ang parehong NTC at PTC thermistors ay angkop para sa layuning ito. Kinakailangan lamang na pumili ng isang elemento ayon sa lugar ng pagtatrabaho at isaalang-alang ang katangian ng thermistor sa aparatong pagsukat.
Maaari kang bumuo ng isang thermal relay - kapag ang paglaban (mas tiyak, ang boltahe ay bumaba sa kabuuan nito) ay inihambing sa isang naibigay na halaga, at kapag ang threshold ay lumampas, ang output ay lumipat. Ang ganitong aparato ay maaaring gamitin bilang isang thermal control device o isang fire detector. Ang paglikha ng mga metro ng temperatura ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng hindi direktang pag-init - kapag ang thermistor ay pinainit mula sa isang panlabas na pinagmulan.
Gayundin sa larangan ng paggamit ng mga thermal resistance, ang direktang pagpainit ay ginagamit - ang thermistor ay pinainit ng kasalukuyang dumadaan dito. Ang mga resistor ng NTC ay maaaring gamitin sa ganitong paraan upang limitahan ang kasalukuyang - halimbawa, kapag nagcha-charge ng malalaking capacitor kapag naka-on, pati na rin upang limitahan ang panimulang kasalukuyang ng mga de-koryenteng motor, atbp. Sa isang malamig na estado, ang mga thermally dependent na elemento ay may malaking pagtutol.Kapag ang kapasitor ay bahagyang sisingilin (o ang motor ay umabot sa rate ng bilis nito), ang thermistor ay magkakaroon ng oras upang magpainit sa daloy ng kasalukuyang, ang paglaban nito ay bababa, at hindi na ito makakaapekto sa pagpapatakbo ng circuit.
Sa parehong paraan, maaari mong pahabain ang buhay ng isang incandescent lamp sa pamamagitan ng pagsasama ng isang thermistor sa serye kasama nito. Ito ay limitahan ang kasalukuyang sa pinakamahirap na sandali - kapag ang boltahe ay naka-on (ito ay sa oras na ito na ang karamihan sa mga lamp ay nabigo). Pagkatapos ng pag-init, hindi na ito makakaapekto sa lampara.
Sa kabaligtaran, ang mga thermistor na may positibong katangian ay ginagamit upang protektahan ang mga de-koryenteng motor sa panahon ng operasyon. Kung ang kasalukuyang sa paikot-ikot na circuit ay tumaas dahil sa isang natigil na motor o labis na pagkarga ng baras, ang PTC risistor ay magpapainit at maglilimita sa kasalukuyang ito.
Ang mga thermistor ng NTC ay maaari ding gamitin bilang mga thermal compensator para sa iba pang mga bahagi. Kaya, kung ang isang NTC thermistor ay naka-install na kahanay sa risistor na nagtatakda ng transistor mode at may positibong TKS, kung gayon ang pagbabago ng temperatura ay makakaapekto sa bawat elemento sa kabaligtaran na paraan. Bilang isang resulta, ang epekto ng temperatura ay nabayaran, at ang operating point ng transistor ay hindi nagbabago.
May mga pinagsamang device na tinatawag na thermistors na may hindi direktang pag-init. Ang isang elemento na umaasa sa temperatura at isang pampainit ay matatagpuan sa isang pabahay ng naturang elemento. Mayroong thermal contact sa pagitan nila, ngunit sila ay galvanically isolated. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng kasalukuyang sa pamamagitan ng pampainit, ang paglaban ay maaaring kontrolin.
Ang mga thermistor na may iba't ibang katangian ay malawakang ginagamit sa engineering. Bilang karagdagan sa mga karaniwang aplikasyon, ang kanilang saklaw ng trabaho ay maaaring mapalawak.Ang lahat ay limitado lamang sa pamamagitan ng imahinasyon at mga kwalipikasyon ng developer.
Mga katulad na artikulo:
