Herhangi bir iletkenin direnci genellikle sıcaklığa bağlıdır. Metallerin direnci ısı ile artar. Fizik açısından, bu, kristal kafes elemanlarının termal titreşimlerinin genliğinde bir artış ve yönlendirilmiş bir elektron akışının hareketine karşı direncinde bir artış ile açıklanmaktadır. Elektrolitlerin ve yarı iletkenlerin direnci ısıtıldığında azalır - bu diğer işlemlerle açıklanır.
İçerik
termistör nasıl çalışır
Çoğu durumda, direncin sıcaklığa bağımlılığı olgusu zararlıdır. Bu nedenle, soğuk durumdaki bir akkor lambanın filamanının düşük direnci, açılma anında yanmaya neden olur. Isıtma veya soğutma sırasında sabit dirençlerin direnç değerinin değiştirilmesi, devrenin parametrelerinde bir değişikliğe yol açar.
Geliştiriciler bu fenomenle mücadele ediyor, dirençler azaltılmış bir TCR ile üretiliyor - direnç sıcaklık katsayısı. Bu tür ürünler normalden daha pahalıdır. Ancak, direncin sıcaklığa bağımlılığının belirgin olduğu ve normalleştirildiği elektronik bileşenler vardır. Bu elemanlara termistörler (termal dirençler) veya termistörler denir.
Termistör çeşitleri ve cihazı
Termistörler, sıcaklık değişimlerine tepkilerine göre iki büyük gruba ayrılabilir:
- Isıtıldığında direnç düşerse, bu tür termistörlere denir. NTC termistörleri (negatif sıcaklık direnç katsayısı ile);
- ısıtma sırasında direnç artarsa, termistörün pozitif bir TCR'si (PTC özelliği) vardır - bu tür elemanlara da denir pozitifler.
Termistör tipi, termistörlerin yapıldığı malzemelerin özelliklerine göre belirlenir. Isıtıldığında, metaller direnci arttırır, bu nedenle, temellerine göre (daha doğrusu metal oksitler temelinde), pozitif bir TCR'ye sahip termal dirençler üretilir. Yarı iletkenlerin ters bir ilişkisi vardır, bu nedenle onlardan NTC elemanları yapılır. Negatif TCR'ye sahip termal olarak bağımlı elemanlar teorik olarak elektrolitler bazında yapılabilir, ancak bu seçenek pratikte son derece elverişsizdir. Niş alanı laboratuvar araştırmasıdır.
Termistörlerin tasarımı farklı olabilir. Silindir, boncuk, pul vb. şeklinde üretilirler. iki çıkışlı (gibi geleneksel direnç). İşyerinde kurulum için en uygun formu seçebilirsiniz.
Temel özellikleri
Herhangi bir termistörün en önemli özelliği, sıcaklık direnç katsayısıdır (TCR).1 derece Kelvin ısıtıldığında veya soğutulduğunda direncin ne kadar değiştiğini gösterir.
Kelvin derece olarak ifade edilen sıcaklıktaki değişim, Celsius derecesindeki değişime eşit olmasına rağmen, Kelvin hala termal direnç özelliklerinde kullanılmaktadır. Bunun nedeni, Steinhart-Hart denkleminin hesaplamalarda yaygın olarak kullanılmasıdır ve K cinsinden sıcaklığı içerir.
TCR, NTC termistörleri için negatif ve PTC termistörleri için pozitiftir.
Bir diğer önemli özellik ise nominal dirençtir. Bu, 25°C'deki direnç değeridir. Bu parametreleri bilerek, belirli bir devre için termal direncin uygulanabilirliğini belirlemek kolaydır.
Ayrıca termistörlerin kullanımı için anma ve maksimum çalışma voltajı gibi özellikler önemlidir. İlk parametre, elemanın uzun süre çalışabileceği voltajı ve ikincisi - termal direncin performansının garanti edilmediği voltajı belirler.
Pozistörler için önemli bir parametre referans sıcaklığıdır - direncin ısıtmaya bağımlılığının grafiğindeki, özelliğin değiştiği nokta. PTC direncinin çalışma alanını tanımlar.
Bir termistör seçerken, sıcaklık aralığına dikkat etmeniz gerekir. Üretici tarafından belirtilen alanın dışında, özelliği standardize edilmemiştir (bu, ekipmanın çalışmasında hatalara yol açabilir) veya termistör genellikle orada çalışmıyor.
Koşullu grafik atama
Diyagramlarda, termistörün UGO'su biraz farklı olabilir, ancak termal direncin ana işareti t sembolüdür. direnci simgeleyen dikdörtgenin yanında.Bu sembol olmadan, direnişin neye bağlı olduğunu belirlemek imkansızdır - örneğin benzer UGO'lar, varistörler (direnç uygulanan voltaj tarafından belirlenir) ve diğer elemanlar.
Bazen, termistörün kategorisini belirleyen UGO'ya ek bir atama uygulanır:
- NTC negatif TCS'li elemanlar için;
- PTC pozitorlar için.
Bu özellik bazen oklarla gösterilir:
- PTC için tek yönlü;
- NTC için çok yönlü.
Harf tanımı farklı olabilir - R, RK, TH, vb.
Performans için termistör nasıl kontrol edilir
Termistörün ilk kontrolü, geleneksel bir multimetre ile nominal direnci ölçmektir. Ölçüm, +25 ° C'den çok farklı olmayan oda sıcaklığında yapılırsa, ölçülen direnç, kasada veya belgelerde belirtilenden önemli ölçüde farklı olmamalıdır.
Ortam sıcaklığı belirtilen değerden yüksek veya düşük ise küçük bir düzeltme yapılmalıdır.
Termistörün sıcaklık özelliğini almaya çalışabilirsiniz - onu belgelerde belirtilenle karşılaştırmak veya bilinmeyen bir öğe için geri yüklemek için.
Ölçüm aletleri olmadan yeterli doğrulukla oluşturulabilecek üç sıcaklık vardır:
- eriyen buz (buzdolabında alınabilir) - yaklaşık 0 ° C;
- insan vücudu - yaklaşık 36 ° C;
- kaynar su - yaklaşık 100 ° C
Bu noktalardan, sıcaklığa yaklaşık bir direnç bağımlılığı çizebilirsiniz, ancak pozistörler için bu çalışmayabilir - TKS'lerinin grafiğinde, R'nin sıcaklık tarafından belirlenmediği (referans sıcaklığın altında) alanlar vardır.Bir termometre varsa, termistörü suya indirip ısıtarak birkaç noktada bir karakteristik alabilirsiniz. Her 15 ... 20 derecede bir direnci ölçmek ve değeri grafikte çizmek gerekir. 100 derecenin üzerinde parametre almanız gerekiyorsa, su yerine yağ kullanabilirsiniz (örneğin, otomotiv - motor veya şanzıman).
Şekil, direncin sıcaklığa olan tipik bağımlılıklarını göstermektedir - PTC için düz bir çizgi, NTC için kesikli bir çizgi.
Uygulanabilir olduğunda
Termistörlerin en belirgin kullanımı şu şekildedir: sıcaklık sensörleri. Hem NTC hem de PTC termistörleri bu amaç için uygundur. Sadece çalışma alanına göre bir eleman seçilmesi ve ölçüm cihazındaki termistörün karakteristiğinin dikkate alınması gerekir.
Bir termik röle oluşturabilirsiniz - direnç (daha doğrusu üzerindeki voltaj düşüşü) belirli bir değerle karşılaştırıldığında ve eşik aşıldığında çıkış değişir. Böyle bir cihaz, bir termal kontrol cihazı veya bir yangın dedektörü olarak kullanılabilir. Sıcaklık ölçerlerin oluşturulması, termistör harici bir kaynaktan ısıtıldığında dolaylı ısıtma olgusuna dayanır.
Ayrıca termal dirençlerin kullanılması alanında doğrudan ısıtma kullanılır - termistör, içinden geçen akım tarafından ısıtılır. NTC dirençleri, akımı sınırlamak için bu şekilde kullanılabilir - örneğin, açıldığında büyük kapasitörleri şarj ederken ve ayrıca elektrik motorlarının başlangıç akımını sınırlamak için vb. Soğuk durumda, termal olarak bağımlı elemanlar büyük bir dirence sahiptir.Kondansatör kısmen şarj olduğunda (veya motor nominal hızına ulaştığında), termistör akan akımla ısınmak için zamana sahip olacak, direnci düşecek ve devrenin çalışmasını artık etkilemeyecektir.
Aynı şekilde akkor flamanlı bir lambanın ömrünü de termistöre seri bağlayarak uzatabilirsiniz. Akımı en zor anda sınırlayacaktır - voltaj açıldığında (şu anda çoğu lamba arızalanır). Isındıktan sonra, lambayı etkilemeyi bırakacaktır.
Aksine, çalışma sırasında elektrik motorlarını korumak için pozitif özellikli termistörler kullanılır. Sargı devresindeki akım, motorun durması veya aşırı şaft yükü nedeniyle yükselirse, PTC direnci ısınır ve bu akımı sınırlar.
NTC termistörleri, diğer bileşenler için termal kompansatör olarak da kullanılabilir. Yani, transistör modunu ayarlayan ve pozitif TKS'ye sahip olan rezistöre paralel olarak bir NTC termistörü kurulursa, sıcaklık değişimi her bir elemanı ters yönde etkileyecektir. Sonuç olarak, sıcaklığın etkisi telafi edilir ve transistörün çalışma noktası değişmez.
Dolaylı ısıtmalı termistör adı verilen kombine cihazlar vardır. Sıcaklığa bağlı bir eleman ve bir ısıtıcı, böyle bir elemanın bir mahfazasına yerleştirilmiştir. Aralarında termal temas vardır, ancak galvanik olarak yalıtılmışlardır. Isıtıcıdan geçen akımı değiştirerek direnç kontrol edilebilir.
Farklı özelliklere sahip termistörler mühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Standart uygulamalara ek olarak çalışma alanları genişletilebilir.Her şey yalnızca geliştiricinin hayal gücü ve nitelikleri ile sınırlıdır.
Benzer makaleler:
