תרמיסטור הוא אלמנט חישת טמפרטורה המורכב מחומר מוליך למחצה sintered המציג שינוי גדול בהתנגדות ביחס לשינוי קטן בטמפרטורה. תרמיסטור יכול לפעול בטווח טמפרטורות רחב ולתת ערך טמפרטורה על ידי שינוי ההתנגדות שלו, שנוצר על ידי שתי מילים: תרמי ונגד. מקדמי הטמפרטורה החיוביים (PTC) ומקדם הטמפרטורה השלילי (NTC) הם שני סוגי התרמיסטורים העיקריים המשמשים ל יישומים לחישת טמפרטורה.
סוגי תרמיסטור
תרמיסטורים קלים לשימוש, זולים, חסונים ומגיבים באופן צפוי לשינוי הטמפרטורה. תרמיסטורים משמשים בעיקר ב מדחומים דיגיטליים ומכשירי חשמל ביתיים, כגון תנורים ומקררים, וכן הלאה. יציבות, רגישות וקבוע זמן הם המאפיינים הכלליים של תרמיסטור שהופכים את הטרמיסטורים הללו לעמידים, ניידים, חסכוניים, רגישים ביותר והטובים ביותר למדידת טמפרטורה של נקודה אחת.
תרמיסטורים הם משני סוגים:
- תרמיסטור מקדם טמפרטורה חיובי (PTC)
- תרמיסטור מקדם טמפרטורה שלילי (NTC)
תרמיסטור PTC
תרמיסטורים PTC הם נגדים עם מקדם טמפרטורה חיובי, בהם ההתנגדות עולה בפרופורציה עם הטמפרטורה. תרמיסטורים אלה נבדלים לשתי קבוצות על סמך המבנה שלהם ותהליך הייצור. הקבוצה הראשונה של תרמיסטור כוללת סיליסטרים המשתמשים בסיליקון כחומר מוליך למחצה. תרמיסטורים אלה יכולים לשמש כחיישני טמפרטורה של PTC בשל המאפיינים הליניאריים שלהם.
תרמיסטור PTC
תרמיסטור מסוג מיתוג הוא הקבוצה השנייה של תרמיסטור PTC המשמש בתנורי חימום, וגם התרמיסטורים הפולימרים נמצאים תחת קבוצה זו אשר מורכבים מפלסטיק ומשמשים לעיתים קרובות כנתיכים הניתנים לאיפוס.
סוגי תרמיסטור PTC
תרמיסטורי PTC מסווגים על פי רמת הטמפרטורה שהם מודדים. סוגים אלה תלויים בסיבות הבאות:
- אלמנטים : אלה הם סוגים של דיסק, צלחת וצילינדר של תרמיסטורים.
- עופרת, סוג טבילה: תרמיסטורים אלה הם משני סוגים, כלומר. צבוע ולא צבוע. אלה כוללים ציפויים בטמפרטורה גבוהה להגנה מכנית, יציבות סביבתית ובידוד חשמלי.
- סוג מקרה: אלה יכולים להיות מארזים מפלסטיק או קרמיקה המשמשים בהתאם לדרישת היישום.
- סוג הרכבה : זהו מוצר יחידני בשל בנייתו וצורותיו.
מאפיינים אופייניים של תרמיסטור PTC
המאפיינים הבאים של תרמיסטורים מראים את הקשר בין הפרמטרים השונים כמו טמפרטורה, התנגדות, זרם, מתח וזמן.
1. טמפרטורה לעומת התנגדות
באיור שלהלן, אנו יכולים לראות כמה מהר ההתנגדות משתנה עם הטמפרטורה, כלומר, עלייה פתאומית בהתנגדות עם שינויים מעטים בטמפרטורה. PTC מציג מקדם טמפרטורה שלילי קל ביחס לעליית הטמפרטורה הרגילה, אך בטמפרטורות גבוהות יותר ובנקודת Curie, יש שינוי התנגדות חד.
תלות בטמפרטורה של התנגדות
2. מאפייני זרם מתח
מאפיין זה מראה קשר בין מתח לזרם במצב שיווי משקל תרמי, כפי שמוצג באיור. כאשר המתח עולה מאפס, הזרם והטמפרטורה עולים גם עד שהתרמיסטור מגיע לנקודת מיתוג. הגדלה נוספת של המתח מובילה לירידה בזרם על שטח של כוח קבוע.
מאפייני זרם מתח
3. מאפייני הזמן הנוכחי לעומת זמן
זה אומר את האמינות הנדרשת למתגי מצב מוצק בחימום והגנה מפני יישומים בעלי זרם גבוה. כאשר מוחל יותר ממתח נתון על תרמיסטור PTC, כמות גדולה של זרם זורמת ברגע של יישום המתח בגלל התנגדות נמוכה.
מאפייני זמן זמן
יישומים של תרמיסטור PTC
1. עיכוב זמן: עיכוב בזמן במעגל מספק את הזמן הדרוש לתרמיסטור PTC לחימום מספיק כדי לעבור ממצב התנגדות נמוך למצב התנגדות גבוהה. עיכוב הזמן תלוי בגודל, בטמפרטורה ובמתח שאליו הוא מחובר, כמו גם במעגל שנעשה בו שימוש. יישומים אלה כוללים ממסרי מיתוג מושהים, טיימרים, מאווררים חשמליים וכו '.
שתיים. התנעה מוטורית : כמה מנוע חשמלי יש להם סלילה הפעלה שצריכה להיות מופעלת רק כאשר המנוע מתניע. כאשר המעגל מופעל, לתרמיסטור PTC יש פחות התנגדות, המאפשר לזרם לעבור דרך סלילת ההפעלה. כאשר המנוע מתחיל, מתחמם התרמיסטור מקדם החום החיובי, ובשלב מסוים עובר למצב התנגדות גבוהה ואז הוא מסיים את הנפתול מכוח החשמל. הזמן הדרוש להתרחשות זה מבוסס על הפעלת המנוע הנדרשת.
3. תנורי חימום עם ויסות עצמי: אם יש זרם העובר דרך תרמיסטור מקדם טמפרטורה חיובי מיתוג, הוא יתייצב בטמפרטורה מסוימת. פירוש הדבר שאם הטמפרטורה יורדת, ביחס להתנגדות, מה שמאפשר לזרום יותר זרם, אז המכשיר מתחמם. אם הטמפרטורה עולה לרמה המגבילה את הזרם העובר במכשיר, המכשיר מתקרר.
תרמיסטורים של PTC משמשים כטיימרים במעגל סלילי התפתחות של צגי CRT. מעגל degaussing באמצעות תרמיסטור PTC הוא פשוט אמין וזול.
תרמיסטור NTC
תרמיסטור עם מקדם טמפרטורה שלילי פירושו שההתנגדות פוחתת עם עליית הטמפרטורה. תרמיסטורים אלה עשויים משבב יצוק של חומר מוליך למחצה כגון תחמוצת מתכת sintered.
תרמיסטור NTC
התחמוצות הנפוצות ביותר עבור תרמיסטורים אלה הן מנגן, ניקל, קובלט, ברזל, נחושת וטיטניום. תרמיסטורים אלה מסווגים לשתי קבוצות בהתאם לשיטה בה מחברים את האלקטרודות לגוף הקרמי. הם:
- תרמיסטורים מסוג חרוז
- מגעי משטח מתכתיים
תרמיסטורים מסוג חרוז עשויים מסגסוגת פלטינה, וחוטי עופרת המחוטטים ישירות לגוף הקרמי. תרמיסטורים מסוג חרוז מציעים יציבות גבוהה, אמינות זמני תגובה מהירים ופועלים בטמפרטורות גבוהות. תרמיסטורים אלה זמינים בגדלים קטנים ומציגים קבועי פיזור נמוכים יחסית. תרמיסטורים אלה מושגים בדרך כלל על ידי חיבורם במעגלים סדרתיים או מקבילים. תרמיסטורים מסוג חרוז כוללים את הסוגים הבאים:
- חרוזים חשופים
- חרוזים מצופים זכוכית
- חרוזים מחוספסים
- חרוזי זכוכית מיניאטוריים
- בדיקות זכוכית
- מוטות זכוכית
- חרוז במארזי זכוכית
בקבוצה השנייה של תרמיסטור יש מגעי משטח מתכתיים שזמינים עם המוליכים הרדיאליים או הציריים, כמו גם ללא המוליכים להתקנה - באמצעות מגעי קפיץ. מגוון ציפויים זמינים עבור תרמיסטורים אלה. ניתן ליישם את מגע המשטח המתכתש על ידי צביעה, ריסוס או טבילה כנדרש והמגע קבוע לגוף קרמי. תרמיסטורים אלה כוללים את הסוגים הבאים:
- דיסקים
- צ'יפס
- תושבות משטח
- פְּתִיתִים
- מוטות
- מנקי
מאפיינים אופייניים של תרמיסטור NTC
ישנם שלושה מאפיינים חשמליים הנלקחים בחשבון עבור כל היישומים בהם נעשה שימוש בתרמיסטור NTC.
- מאפיין התנגדות-טמפרטורה
- מאפיין הזמן הנוכחי
- מאפיין מתח-זרם
1. מאפייני התנגדות טמפרטורה
תרמיסטור NTC מציג את מאפייני הטמפרטורה השליליים כאשר ההתנגדות עולה עם ירידה קלה בטמפרטורה, כפי שמוצג באיור.
מאפיין התנגדות-טמפרטורה
2. מאפייני הזמן הנוכחי
שינוי קצב הזרם נמוך בגלל ההתנגדות הגבוהה של התרמיסטור. לבסוף, כאשר ההתקן מתקרב למצב שיווי משקל, קצב השינוי הנוכחי יקטן ככל שהוא יגיע לערך הסופי של הזמן שמוצג להלן, באיור.
מאפייני הזמן הנוכחי
3. מאפיין מתח-זרם
ברגע שמתרמיסטור מחומם עצמי מגיע למצב שיווי משקל, קצב אובדן החום מהמכשיר שווה לחשמל המסופק. באיור שלהלן, אנו יכולים לצפות ביחס של שני הפרמטרים הללו, שבהם אנו יכולים לצפות בירידה במתח בזרם 0.01 MA ושוב המתח עולה בזרם שיא של 1.0 MA, ואז יורד בערך הנוכחי של 100 MA.
מתח-זרם מאפיין
יישומים של תרמיסטור NTC
1. הגנת נחשולים: כאשר מופעל תרמיסטור NTC, הוא סופג את זרם הזינוק על פני הציוד ומגן עליו על ידי שינוי התנגדותו.
2. בקרת טמפרטורה ואזעקה: תרמיסטור NTC יכול לשמש כ- מערכת בקרת טמפרטורה או מערכת אזעקת טמפרטורה. כאשר הטמפרטורה עולה, והתנגדות התרמיסטור פוחתת - הזרם הופך גבוה ונותן אזעקה או מפעיל את מערכת החימום.
אלה שני סוגי התרמיסטורים העיקריים המשמשים ליישומים שונים לחישת טמפרטורה. מקווה שמאפייני היישומים והיישומים של התרמיסטור, בנוסף לסוגים, עשויים לתת לך הבנה טובה ובריאה יותר בנושא או פרויקטים חשמליים ואלקטרוניים. אנא כתוב את הצעותיך והערותיך בקטע התגובות המופיע להלן.
נקודות זיכוי:
סוגי תרמיסטורים לפי חיישן משתמש
תרמיסטור PTC מאת קבוצת פאומאנוק
תלות בטמפרטורה של התנגדות על ידי epcos
מאפייני נוכחי זמן לפי חוּצפָּה
תרמיסטור NTC מאת דיטרדה
מאפייני נוכחי זמן לפי amwei
מתח מאפיין זרם: מאת קנתרם
