به طور قابل توجهی مبتنی بر نیمه هادی کاهش مقاومت آنزمانی که دما کاهش می یابد. بر اساس این داده ها، شما می توانید دما را اندازه گیری کنیدقابل درک برای میکروکنترلرها
ماده اصلی برای ترمیستور (منفی tks*) به عنوان نیمه هادی های اکسید پلی کریستالی عمل می کنند ( اکسیدهای فلزی).
همچنین انواع ترمیستورها (با مثبت tks* ) – پوزیتورها. دریافت می کنند تیتانیومهمراه با سرامیک باریمو زمین کمیابفلزات خیلی افزایش مقاومتدر افزایش دما. برنامه اصلی - تثبیت دمادستگاه های ترانزیستوری
ترمیستور اختراع شد ساموئل روبن (ساموئل روبن ) که در 1930 سال
ترمیستورها در میکروالکترونیک برای کنترلدرجه حرارت، شدید صنعت، اندازه گیری موبایل دستگاه ها، انجام دادن عملکرد حفاظتیمنبع تغذیه سوئیچینگ از جریان های شارژ زیاد خازن ها و غیره
در قطعات کامپیوتر بسیار رایج است.
آنها به شما اجازه می دهند دمای پردازنده ها، سیستم های قدرت، چیپ ست ها و سایر اجزا را اندازه گیری کنید. کاملاً قابل اعتماد است، اگرچه عیوب کارخانه غیر معمول نیست، زمانی که دما چندین ده درجه یا حتی در رنگ قرمز تغییر می کند.
همچنین ترمیستورهایی با خود وجود دارد گرمایش داخلی. آنها برای روشن کردن دستی گرمایش و ارسال سیگنال از یک مقاومت در مورد تغییر مقاومت یا به کنترل منبع تغذیهشبکه (در صورت قطع شدن، مقاومت حرارت را متوقف می کند و مقاومت را تغییر می دهد).
تشکیل می دهدو ابعادترمیستورها می توانند متفاوت باشند (دیسک، مهره، سیلندر و غیره).
ویژگی های اصلی ترمیستور نیمه هادی عبارتند از: tks* ,دامنهکارگران دما، بیشترین قدرت مجازپراکنده، اسمی مقاومت.
ترمیستورها (بیشتر) مقاومبه دماهای مختلف، مکانیکی، به ساییدگی و پارگیهر از گاهی، و با یک پردازش خاص و به تهاجمی محیط های شیمیایی.
* ضریب مقاومت دما
ترمیستور یک جزء نیمه هادی با مقاومت الکتریکی وابسته به دما است. در سال 1930 توسط دانشمند ساموئل روبن اختراع شد، تا به امروز این جزء به طور گسترده در فناوری استفاده می شود.
ترمیستورها از مواد مختلفی ساخته می شوند که بسیار بالا هستند - به طور قابل توجهی نسبت به آلیاژهای فلزی و فلزات خالص، یعنی از نیمه هادی های خاص و خاص برتری دارند.
عنصر اصلی مقاومت مستقیماً با متالورژی پودر، پردازش کالکوژنیدها، هالیدها و اکسیدهای فلزات خاص به دست می آید و به آنها اشکال مختلفی می دهد، به عنوان مثال، شکل دیسک یا میله با اندازه های مختلف، واشر بزرگ، لوله های متوسط، صفحات نازک، دانه های کوچک. ، در اندازه های مختلف از چند میکرون تا ده ها میلی متر.
با توجه به ماهیت همبستگی بین مقاومت عنصر و دمای آن، ترمیستورها را به دو گروه بزرگ تقسیم کنید - ترمیستورها و ترمیستورها. ترمیستورها TCR مثبت دارند (به همین دلیل ترمیستورها ترمیستور PTC نیز نامیده می شوند) و ترمیستورها دارای TCR منفی هستند (به همین دلیل ترمیستور NTC نامیده می شوند).
ترمیستور - یک مقاومت وابسته به دما، ساخته شده از یک ماده نیمه هادی با ضریب دمایی منفی و حساسیت بالا، یک پوزیستور -مقاومت وابسته به دما دارای ضریب مثبت است.بنابراین با افزایش دمای بدنه پوزیستور، مقاومت آن نیز افزایش می یابد و با افزایش دمای ترمیستور، مقاومت آن نیز به همان نسبت کاهش می یابد.
امروزه مواد ترمیستورها عبارتند از: مخلوطی از اکسیدهای فلزات واسطه پلی کریستالی مانند کبالت، منگنز، مس و نیکل، ترکیبات نوع IIIBV و همچنین نیمه هادی های شیشه ای دوپ شده مانند سیلیکون و ژرمانیوم و برخی مواد دیگر. قابل توجه پوزیستورهای ساخته شده از محلول های جامد بر پایه تیتانات باریم هستند.
به طور کلی ترمیستورها را می توان به موارد زیر طبقه بندی کرد:
کلاس دمای پایین (دمای کاری زیر 170 کلوین)؛
کلاس دمای متوسط (دمای عملیاتی از 170 K تا 510 K)؛
کلاس درجه حرارت بالا (دمای عملیاتی از 570 K و بالاتر)؛
یک کلاس جداگانه از درجه حرارت بالا (دمای کاری از 900 K تا 1300 K).
همه این عناصر، اعم از ترمیستورها و پوزیستورها، می توانند تحت انواع شرایط خارجی آب و هوایی و با بارهای فیزیکی و خارجی قابل توجهی عمل کنند. با این حال، در شرایط سیکل حرارتی شدید، ویژگی‌های ترموالکتریک اولیه آنها در طول زمان تغییر می‌کند، مانند مقاومت اسمی در دمای اتاق و ضریب دمایی مقاومت.
برای مثال، اجزای ترکیبی نیز وجود دارد ترمیستور با گرمایش غیر مستقیم. در موارد چنین دستگاه هایی، هم خود ترمیستور و هم یک عنصر گرمایش ایزوله گالوانیکی قرار می گیرد که دمای اولیه ترمیستور و بر این اساس مقاومت الکتریکی اولیه آن را تنظیم می کند.
این دستگاه ها به عنوان مقاومت های متغیری که توسط ولتاژ اعمال شده به المنت حرارتی ترمیستور کنترل می شوند، استفاده می شوند.
بسته به نحوه انتخاب نقطه کار بر روی ویژگی های IV یک جزء خاص، حالت عملکرد ترمیستور در مدار نیز تعیین می شود. و مشخصه جریان-ولتاژ خود با ویژگی های طراحی و با دمای اعمال شده در مورد قطعه مرتبط است.
برای کنترل تغییرات دما و برای جبران پارامترهای در حال تغییر دینامیکی، مانند جریان جاری و ولتاژ اعمالی در مدارهای الکتریکی که به دنبال تغییرات در شرایط دما تغییر می‌کنند، ترمیستورها با نقطه عملکرد تنظیم شده در بخش خطی مشخصه I-V استفاده می‌شوند.
اما نقطه کار به طور سنتی بر روی بخش سقوط CVC (ترمیستورهای NTC) تنظیم می شود، اگر ترمیستور به عنوان مثال، به عنوان یک دستگاه راه اندازی، یک رله زمان، در یک سیستم برای ردیابی و اندازه گیری شدت تابش مایکروویو استفاده شود. در سیستم های اعلام حریق، در تاسیسات کنترل جریان مواد جامد و مایعات حجیم.
امروزه محبوب ترین ترمیستورها و پوزیستورهای دمای متوسط با TCR از -2.4 تا -8.4٪ در هر 1 K. آنها در طیف وسیعی از مقاومت ها از واحد اهم تا واحد مگا اهم عمل می کنند.
پوزیستورهایی با TCS نسبتاً کوچک از 0.5٪ تا 0.7٪ در هر K1 وجود دارند که بر اساس سیلیکون ساخته شده اند. مقاومت آنها تقریباً به صورت خطی متفاوت است. چنین پوزیستورهایی به طور گسترده در سیستم های تثبیت دما و در سیستم های خنک کننده فعال برای کلیدهای نیمه هادی قدرت در انواع دستگاه های الکترونیکی مدرن، به ویژه در دستگاه های قدرتمند استفاده می شود. این قطعات به راحتی در مدارها قرار می گیرند و فضای زیادی را روی بردها اشغال نمی کنند.
یک پوزیستور معمولی به شکل یک دیسک سرامیکی است، گاهی اوقات چندین عنصر به صورت سری در یک محفظه نصب می شود، اما اغلب در یک نسخه در یک پوشش محافظ مینای دندان نصب می شود. پوزیستورها به دلیل بی تکلف بودن و پایداری فیزیکی، اغلب به عنوان فیوز برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر اضافه بارهای ولتاژ و جریان، و همچنین سنسورهای دما و عناصر تثبیت کننده خودکار استفاده می شوند.
ترمیستورها به طور گسترده ای در بسیاری از زمینه های الکترونیک استفاده می شوند، به ویژه در جاهایی که کنترل دقیق دما مهم است. این در مورد تجهیزات انتقال داده، تجهیزات کامپیوتری، CPUهای با کارایی بالا و تجهیزات صنعتی با دقت بالا صادق است.
یکی از ساده ترین و محبوب ترین کاربردهای ترمیستور، محدود کردن موثر جریان هجومی است. در لحظه ای که ولتاژ از شبکه به منبع تغذیه اعمال می شود، یک خازن بسیار تیز و قابل توجه رخ می دهد و یک جریان شارژ زیادی در مدار اولیه جریان می یابد که می تواند پل دیود را بسوزاند.
این جریان در اینجا توسط ترمیستور محدود می شود ، یعنی این جزء مدار بسته به جریان عبوری از آن مقاومت خود را تغییر می دهد ، زیرا مطابق با قانون اهم ، گرم می شود. ترمیستور پس از چند دقیقه پس از خنک شدن تا دمای اتاق، مقاومت اولیه خود را به دست می آورد.
در الکترونیک، همیشه چیزی برای اندازه گیری یا ارزیابی وجود دارد. مثلا دما. ترمیستورها با موفقیت با این کار کنار می آیند - اجزای الکترونیکی مبتنی بر نیمه هادی ها که مقاومت آنها بسته به دما تغییر می کند.
در اینجا من تئوری فرآیندهای فیزیکی را که در ترمیستورها رخ می دهد توصیف نمی کنم، بلکه به عمل نزدیک تر می شوم - من خواننده را با تعیین ترمیستور در نمودار، ظاهر آن، برخی از انواع و ویژگی های آنها آشنا می کنم.
در نمودارهای مدار، ترمیستور به این صورت تعیین می شود.
بسته به محدوده و نوع ترمیستور، تعیین آن در نمودار ممکن است کمی متفاوت باشد. اما شما همیشه آن را با کتیبه مشخصه شناسایی خواهید کرد تی یا درجه .
مشخصه اصلی ترمیستور TCR آن است. TKS است ضریب مقاومت دمایی. این نشان می دهد که مقاومت ترمیستور با تغییر دمای 1 درجه سانتیگراد (1 درجه سانتیگراد) یا 1 درجه کلوین چقدر تغییر می کند.
ترمیستورها چندین پارامتر مهم دارند. من آنها را نمی دهم، این یک داستان جداگانه است.
عکس ترمیستور MMT-4V (4.7 کیلو اهم) را نشان می دهد. اگر آن را به یک مولتی متر وصل کنید و مثلاً با تفنگ هوای گرم یا نوک آهن لحیم کاری آن را گرم کنید، می توانید مطمئن شوید که مقاومت آن با افزایش دما کاهش می یابد.
ترمیستورها تقریباً همه جا هستند. گاهی تعجب می کنید که قبلاً به آنها توجه نکرده اید، توجه نکرده اید. بیایید نگاهی به برد شارژر IKAR-506 بیندازیم و سعی کنیم آنها را پیدا کنیم.
اینجا اولین ترمیستور است. از آنجایی که در بسته بندی SMD قرار دارد و ابعاد کوچکی دارد، به یک برد کوچک لحیم شده و روی رادیاتور آلومینیومی نصب می شود - دمای ترانزیستورهای کلیدی را کنترل می کند.
دومین. این به اصطلاح ترمیستور NTC است ( JNR10S080L). در مورد اینها بیشتر صحبت خواهم کرد. این برای محدود کردن جریان شروع کار است. جالبه. به نظر می رسد یک ترمیستور است، اما به عنوان یک عنصر محافظ عمل می کند.
به دلایلی، وقتی صحبت از ترمیستورها می شود، معمولاً فکر می کنند که برای اندازه گیری و کنترل دما کار می کنند. به نظر می رسد که آنها به عنوان ابزار حفاظتی کاربرد پیدا کرده اند.
همچنین ترمیستورها در تقویت کننده های خودرو نصب می شوند. در اینجا ترمیستور موجود در آمپلی فایر Supra SBD-A4240 است. در اینجا در مدار حفاظت تقویت کننده از گرمای بیش از حد نقش دارد.
در اینجا یک مثال دیگر است. این یک باتری لیتیوم یون DCB-145 از پیچ گوشتی DeWalt است. یا بهتر است بگوییم «کله پاچه» او. یک ترمیستور اندازه گیری برای کنترل دمای سلول های باتری استفاده می شود.
تقریباً نامرئی است. با درزگیر سیلیکونی پر شده است. هنگامی که باتری مونتاژ می شود، این ترمیستور به خوبی روی یکی از سلول های Li-ion باتری قرار می گیرد.
با توجه به روش گرمایش، ترمیستورها به دو گروه تقسیم می شوند:
گرمایش مستقیم این زمانی است که ترمیستور توسط هوای محیط خارجی یا جریانی که مستقیماً از خود ترمیستور عبور می کند گرم می شود. ترمیستورهایی که مستقیماً گرم می شوند معمولاً برای اندازه گیری دما یا جبران دما استفاده می شوند. چنین ترمیستورهایی را می توان در دماسنج ها، ترموستات ها، شارژرها (به عنوان مثال برای باتری های پیچ گوشتی Li-ion) یافت.
گرمایش غیر مستقیم این زمانی است که ترمیستور توسط یک المنت گرمایشی نزدیک گرم می شود. در عین حال، او و عنصر گرمایش به یکدیگر متصل نیستند. در این حالت، مقاومت ترمیستور به عنوان تابعی از جریان عبوری از عنصر گرمایش و نه از طریق ترمیستور تعیین می شود. ترمیستورها با گرمایش غیر مستقیم دستگاه های ترکیبی هستند.
با توجه به وابستگی تغییر مقاومت به دما، ترمیستورها به دو نوع تقسیم می شوند:
ترمیستورهای PTC (معروف به پوزیتورها).
بیایید ببینیم تفاوت بین آنها چیست.
ترمیستورهای NTC نام خود را از مخفف NTC گرفته اند - ضریب دمایی منفی ، یا "ضریب مقاومت منفی". ویژگی این ترمیستورها این است که هنگام گرم شدن، مقاومت آنها کاهش می یابد. به هر حال، ترمیستور NTC به این صورت در نمودار نشان داده شده است.
تعیین ترمیستور در نمودار
همانطور که می بینید، فلش های روی نام در جهات مختلف هستند، که نشان دهنده ویژگی اصلی ترمیستور NTC است: دما افزایش می یابد (فلش بالا)، مقاومت کاهش می یابد (فلش پایین). و بالعکس.
در عمل، شما می توانید یک ترمیستور NTC را در هر منبع تغذیه سوئیچینگ ملاقات کنید. به عنوان مثال، چنین ترمیستوری را می توان در منبع تغذیه رایانه یافت. قبلاً ترمیستور NTC را روی برد IKAR دیده بودیم، فقط در آنجا سبز خاکستری بود.
این عکس یک ترمیستور EPCOS NTC را نشان می دهد. برای محدود کردن جریان راه اندازی استفاده می شود.
برای ترمیستورهای NTC، به عنوان یک قاعده، مقاومت آن در 25 درجه سانتیگراد (برای این ترمیستور 8 اهم است) و حداکثر جریان عملیاتی نشان داده شده است. معمولاً چند آمپر است.
این ترمیستور NTC به صورت سری و در ورودی ولتاژ شبکه 220 ولت نصب می شود. به نمودار نگاهی بیندازید.
از آنجایی که به صورت سری به بار متصل می شود، تمام جریان مصرفی از آن عبور می کند. ترمیستور NTC جریان هجومی را که به دلیل شارژ خازن های الکترولیتی ایجاد می شود محدود می کند (در نمودار C1). هجوم جریان شارژ می تواند منجر به خرابی دیودها در یکسو کننده شود (پل دیود در VD1 - VD4).
هر بار که منبع تغذیه روشن می شود، خازن شروع به شارژ شدن می کند و جریان از ترمیستور NTC شروع به عبور می کند. در این مورد، مقاومت ترمیستور NTC بزرگ است، زیرا هنوز زمان گرم شدن نداشته است. جریانی که از ترمیستور NTC می گذرد آن را گرم می کند. پس از آن، مقاومت ترمیستور کاهش می یابد و عملاً با جریان مصرفی دستگاه تداخلی ایجاد نمی کند. بنابراین، با توجه به ترمیستور NTC، می توان از "شروع صاف" دستگاه الکتریکی اطمینان حاصل کرد و از دیودهای یکسو کننده در برابر خرابی محافظت کرد.
واضح است که در حالی که منبع تغذیه سوئیچینگ روشن است، ترمیستور NTC در حالت "گرم" قرار دارد.
اگر هر یک از عناصر در مدار خراب شود، مصرف جریان معمولاً به شدت افزایش می یابد. در این مورد، غیر معمول نیست که ترمیستور NTC به عنوان نوعی فیوز اضافی عمل کند و همچنین به دلیل بیش از حد حداکثر جریان کار از کار بیفتد.
خرابی ترانزیستورهای کلیدی در منبع تغذیه شارژر منجر به بیش از حد جریان کاری این ترمیستور (حداکثر 4 آمپر) و سوختن آن شد.
ترمیستورها، که مقاومت آن با گرمایش افزایش می یابدپوزیستور نامیده می شوند. آنها ترمیستورهای PTC (PTC - ضریب دمایی مثبت ، "ضریب درگ مثبت").
شایان ذکر است که پوزیستورها نسبت به ترمیستورهای NTC کاربرد کمتری دارند.
یافتن پوزیستورها بر روی برد هر تلویزیون CRT رنگی (با کینسکوپ) آسان است. در آنجا در مدار گاز زدایی نصب شده است. در طبیعت، هم پوزیستور دو خروجی و هم سه خروجی وجود دارد.
عکس نماینده یک پوزیستور دو پین را نشان می دهد که در مدار مغناطیس زدایی کینسکوپ استفاده می شود.
در داخل کیس، بین لیدهای فنر، بدنه کار پوزیستور تعبیه شده است. در واقع این خود پوزیستور است. از نظر ظاهری مانند یک قرص به نظر می رسد که یک لایه تماسی روی طرفین آن اسپری شده است.
همانطور که گفتم، از پوزیستورها برای مغناطیس زدایی کینسکوپ یا بهتر است بگوییم ماسک آن استفاده می شود. به دلیل میدان مغناطیسی زمین یا تأثیر آهنرباهای خارجی، ماسک مغناطیسی می شود و تصویر رنگی روی صفحه کینسکوپ مخدوش می شود و لکه هایی ظاهر می شود.
احتمالاً همه هنگام روشن شدن تلویزیون صدای مشخص "bdzin" را به خاطر می آورند - این لحظه ای است که حلقه degaussing کار می کند.
علاوه بر پوزیستورهای دو خروجی، پوزیستورهای سه خروجی نیز بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. مثل اینها
تفاوت آنها با دو خروجی این است که از دو پوزیستور "تبلت" تشکیل شده اند که در یک محفظه نصب شده اند. در ظاهر، این "قرص ها" دقیقاً مشابه هستند. اما اینطور نیست. علاوه بر این که یک قرص کمی کوچکتر از دیگری است، مقاومت آنها در حالت سرد (در دمای اتاق) نیز متفاوت است. یک قرص مقاومتی در حدود 1.3 ~ 3.6 کیلو اهم دارد، در حالی که دیگری فقط مقاومت 18 تا 24 اهم دارد.
از پوزیستورهای سه پین نیز در مدار مغناطیس زدایی کینسکوپ استفاده می شود، مانند موارد دو پین، اما فقط مدار گنجاندن آنها کمی متفاوت است. اگر به طور ناگهانی پوزیستور از کار بیفتد، و این اغلب اتفاق می افتد، لکه هایی با صفحه نمایش رنگی غیر طبیعی روی صفحه تلویزیون ظاهر می شوند.
و خازن ها آنها علامت گذاری نشده اند، که شناسایی آنها را دشوار می کند. ترمیستورهای SMD از نظر ظاهری بسیار شبیه به خازن های SMD سرامیکی هستند.
در الکترونیک، ترمیستورهای داخلی نیز به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرند. اگر یک ایستگاه لحیم کاری با کنترل دمای نوک دارید، یک ترمیستور لایه نازک در عنصر گرمایش تعبیه شده است. همچنین، ترمیستورها در خشک کن ایستگاه های لحیم کاری هوای گرم تعبیه شده اند، اما در آنجا یک عنصر جداگانه وجود دارد.
لازم به ذکر است که در الکترونیک در کنار ترمیستورها از فیوزهای حرارتی و رله های حرارتی (مثلاً نوع KSD) به طور فعال استفاده می شود که در دستگاه های الکترونیکی نیز به راحتی قابل تشخیص هستند.
اکنون که با ترمیستورها ملاقات کردیم، زمان آن فرا رسیده است.
ترمیستور (ترمیستور) یک عنصر الکترونیکی حالت جامد است که مانند یک مقاومت ثابت به نظر می رسد، اما دارای ویژگی درجه حرارت مشخص است. این نوع دستگاه الکترونیکی معمولاً برای تغییر ولتاژ خروجی آنالوگ برای تطبیق با تغییرات دمای محیط استفاده می شود. به عبارت دیگر، خواص الکتریکی ترمیستور و اصل عملکرد مستقیماً با یک پدیده فیزیکی - دما مرتبط است.
ترمیستور یک عنصر نیمه هادی حساس به حرارت است که بر اساس اکسیدهای فلزی نیمه هادی ساخته شده است. معمولاً به شکل یک دیسک یا یک توپ با سیم های فلزی یا اتصال دهنده است.
چنین اشکالی اجازه می دهد که مقدار مقاومت متناسب با تغییرات کوچک دما تغییر کند. برای مقاومت های استاندارد، تغییر مقاومت ناشی از گرمایش به عنوان یک پدیده نامطلوب دیده می شود.
اما به نظر می رسد همین اثر در ساخت بسیاری از مدارهای الکترونیکی که نیاز به تعیین دما دارند، موفق باشد.
بنابراین، به عنوان یک دستگاه الکترونیکی غیر خطی با مقاومت متغیر، ترمیستور برای کار به عنوان یک حسگر ترمیستور مناسب است. چنین حسگرهایی به طور گسترده ای برای کنترل دمای مایعات و گازها استفاده می شود.
ترمیستور که به عنوان یک دستگاه حالت جامد ساخته شده بر اساس اکسیدهای فلزی بسیار حساس ساخته شده است، در سطح مولکولی عمل می کند.
الکترون های ظرفیت فعال می شوند و TCR منفی یا غیرفعال را تولید می کنند و سپس TCR مثبت را بازتولید می کنند.
در نتیجه، دستگاه های الکترونیکی - ترمیستورها، مقاومت قابل تکرار بسیار خوبی از خود نشان می دهند، در حالی که ویژگی های عملکردی را حفظ می کنند که امکان کار مولد را در محدوده دمایی تا 200 درجه سانتیگراد فراهم می کند.
جهت اصلی کاربرد، در این مورد، سنسورهای دمای مقاومتی هستند. با این حال، همین عناصر الکترونیکی متعلق به خانواده مقاومت ها را می توان با موفقیت به صورت سری با سایر قطعات یا دستگاه ها استفاده کرد.
مدارهای ساده برای روشن کردن ترمیستورها، نشان دادن عملکرد دستگاه ها به عنوان سنسور دما - نوعی مبدل ولتاژ به دلیل تغییر مقاومت این مدار سوئیچینگ به شما اجازه می دهد تا جریان عبوری از قطعه را کنترل کنید. بنابراین ترمیستورها در واقع به عنوان محدود کننده جریان نیز عمل می کنند.
ترمیستورها در انواع، مواد و اندازه های مختلف بسته به زمان پاسخگویی و دمای کارکرد موجود هستند.
تغییرات هرمتیکی در دستگاه هایی وجود دارد که از نفوذ رطوبت محافظت می شوند. طرح هایی برای دماهای عملیاتی بالا و اندازه فشرده وجود دارد.
سه نوع رایج ترمیستور وجود دارد:
دستگاه ها بسته به تغییرات دما کار می کنند:
یعنی دو نوع دستگاه وجود دارد:
ترمیستورهای NTC NTC با افزایش دمای بیرون، مقدار مقاومتی خود را کاهش می دهند. به عنوان یک قاعده، این دستگاه ها بیشتر به عنوان سنسور دما مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا تقریباً برای هر نوع الکترونیکی که کنترل دما مورد نیاز است، ایده آل هستند.
پاسخ منفی نسبتاً بزرگ ترمیستور NTC به این معنی است که حتی تغییرات جزئی دما می تواند مقاومت الکتریکی دستگاه را به میزان قابل توجهی تغییر دهد. این عامل باعث می شود مدل های NTC برای اندازه گیری دقیق دما ایده آل باشند.
طرح کالیبراسیون (بررسی) ترمیستور: 1 - منبع تغذیه. 2 - جهت جریان; 3 - ترمیستور عنصر الکترونیکی آزمایش شده؛ 4 - میکرو آمپرمتر کالیبراسیون ترمیستورهای NTC که با افزایش دما مقاومتشان کاهش می یابد با مقاومت های پایه مختلفی در دسترس هستند. به طور کلی، مقاومت پایه در دمای اتاق.
به عنوان مثال: 25 درجه سانتیگراد به عنوان نقطه کنترل (پایه) درجه حرارت در نظر گرفته می شود. از اینجا، مقادیر دستگاه ها ردیف می شوند، به عنوان مثال، نام های زیر:
یکی دیگر از ویژگی های مهم مقدار "B" است. مقدار "B" یک ثابت ثابت است که توسط ماده سرامیکی که ترمیستور از آن ساخته شده است تعیین می شود.
همین ثابت، گرادیان منحنی نسبت مقاومتی (R/T) را در محدوده دمایی معینی بین دو نقطه دما تعیین می کند.
هر ماده ترمیستور ثابت ماده متفاوتی دارد و بنابراین منحنی مقاومت در برابر دما جداگانه دارد.
بنابراین، ثابت "B" یک مقدار مقاومتی را در پایه T1 (25 درجه سانتیگراد) و مقدار دیگری را در T2 (مثلاً در 100 درجه سانتیگراد) تعریف می کند.
بنابراین، مقدار B ثابت ثابت ماده ترمیستور را تعیین می کند که با محدوده T1 و T2 محدود می شود:
B * T1 / T2 (B * 25 / 100)
p.s. مقادیر دما در محاسبات در درجه بندی کلوین گرفته می شود.
نتیجه این است که با داشتن مقدار "B" (از ویژگی های سازنده) یک دستگاه خاص، مهندس الکترونیک فقط باید جدول دماها و مقاومت ها را ایجاد کند تا یک نمودار مناسب با استفاده از معادله نرمال شده زیر بسازد:
B (T1/T2) = (T 2 * T 1 / T 2 - T 1) * ln(R1/R2)
جایی که: T 1 , T 2 - دما بر حسب درجه کلوین. R 1 , R 2 - مقاومت در دماهای مربوطه بر حسب اهم.
بنابراین، به عنوان مثال، یک ترمیستور NTK با مقاومت 10 کیلو اهم دارای مقدار "V" 3455 در محدوده دمایی 25 - 100 درجه سانتیگراد است.
نکته واضح: ترمیستورها به صورت تصاعدی مقاومت را با تغییرات دما تغییر می دهند، بنابراین مشخصه غیر خطی است. هرچه نقاط کنترل بیشتری تنظیم کنید، منحنی دقیق تر خواهد بود.
از آنجایی که دستگاه از نوع سنسور فعال است، برای کار کردن به سیگنال تحریک نیاز دارد. هرگونه تغییر در مقاومت در اثر تغییر دما به تغییر ولتاژ تبدیل می شود.
این صنعت ترمیستورهایی با طرح‌های مختلف تولید می‌کند، از جمله با دقت بالا، محافظت قابل اطمینان برای استفاده در سیستم‌های سطح بالا. ساده ترین راه برای دستیابی به این اثر، استفاده از ترمیستور به عنوان بخشی از مدار تقسیم پتانسیل است، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. یک ولتاژ ثابت به مدار مقاومت و ترمیستور اعمال می شود.
به عنوان مثال، مداری استفاده می شود که در آن یک ترمیستور 10 کیلو اهم به صورت سری با یک مقاومت 10 کیلو اهم متصل می شود. در این حالت، ولتاژ خروجی در پایه T = 25ºC نصف ولتاژ تغذیه خواهد بود.
بنابراین، مدار تقسیم پتانسیل نمونه ای از مبدل مقاومت به ولتاژ ساده است. در اینجا، مقاومت ترمیستور توسط دما کنترل می شود و به دنبال آن یک مقدار ولتاژ خروجی متناسب با دما تشکیل می شود.
به زبان ساده: هر چه بدنه ترمیستور گرمتر باشد، ولتاژ خروجی کمتر است.
در همین حال، اگر موقعیت مقاومت سری، R S و ترمیستور R TH را تغییر دهید، در این حالت، سطح ولتاژ خروجی به بردار مخالف تغییر می کند. یعنی اکنون هر چه ترمیستور بیشتر گرم شود سطح ولتاژ خروجی بالاتر خواهد بود.
ترمیستورها همچنین می توانند به عنوان بخشی از پیکربندی پایه پل استفاده شوند. اتصال بین مقاومت های R1 و R2 ولتاژ مرجع را به مقدار مورد نظر تنظیم می کند. به عنوان مثال، اگر R1 و R2 مقادیر مقاومت یکسانی داشته باشند، ولتاژ مرجع نصف ولتاژ تغذیه (V/2) است.
یک مدار تقویت کننده ساخته شده با استفاده از این مدار پل پروب حرارتی می تواند به عنوان یک تقویت کننده دیفرانسیل بسیار حساس یا به عنوان یک مدار ماشه ساده اشمیت با عملکرد سوئیچینگ عمل کند.
گنجاندن یک ترمیستور در یک مدار پل: R1، R2، R3 مقاومت های ثابت معمولی هستند. Rt - ترمیستور؛ الف - میکرو آمپرمتر دستگاه اندازه گیری ترمیستور مشکل دارد (اثر "خودگرم شدن"). در چنین مواقعی توان تلف شده I 2 R بسیار زیاد است و گرمای بیشتری نسبت به بدنه دستگاه ایجاد می کند. بر این اساس، این گرمای "اضافی" بر مقدار مقاومت تأثیر می گذارد و در نتیجه قرائت های نادرست ایجاد می شود.
یکی از راه‌های خلاص شدن از اثر "خودگرم شدن" و ایجاد تغییر دقیق‌تر در مقاومت در اثر تأثیر دما (R / T)، تأمین انرژی ترمیستور از منبع جریان ثابت است.
این ابزار به طور سنتی به عنوان مبدل های حساس به دما مقاومتی استفاده می شود. با این حال، مقاومت ترمیستور نه تنها تحت تأثیر محیط تغییر می کند، بلکه تغییراتی نیز از جریان الکتریکی که از دستگاه عبور می کند مشاهده می شود. اثر همان "خودگرم شدن".
تجهیزات الکتریکی مختلف بر روی جزء القایی:
در اولین روشن شدن در معرض جریان های هجومی بیش از حد قرار می گیرد. اما اگر یک ترمیستور به صورت سری در مدار وصل شود، می توان به طور موثر جریان اولیه بالا را محدود کرد. این راه حل به افزایش طول عمر تجهیزات الکتریکی کمک می کند.
ترمیستورهای TCR پایین (در دمای 25 درجه سانتیگراد) معمولاً برای کنترل جریان هجومی استفاده می شوند. به اصطلاح محدود کننده های جریان (اضافه ولتاژ) با عبور جریان بار، مقاومت را به مقدار بسیار کم تغییر می دهند.
هنگامی که تجهیزات در ابتدا روشن می شوند، جریان هجومی از ترمیستور سرد عبور می کند که مقدار مقاومت آن به اندازه کافی بزرگ است. تحت تأثیر جریان بار، ترمیستور گرم می شود، مقاومت به آرامی کاهش می یابد. به این ترتیب جریان در بار به آرامی تنظیم می شود.
ترمیستورهای NTC برای محافظت در برابر جریانهای هجومی زیاد ناخواسته کاملاً مؤثر هستند. مزیت در اینجا این است که این نوع دستگاه می تواند به طور موثر جریان های هجومی بالاتر را در مقایسه با مقاومت های استاندارد مدیریت کند.
سلام دوستداران الکترونیک، امروز یک قطعه رادیویی را در نظر خواهیم گرفت که از تجهیزات شما محافظت می کند. ترمیستور چیستکاربرد آن در الکترونیک
این اصطلاح که از دو کلمه حرارتی و مقاومت گرفته شده است به نیمه هادی ها اطلاق می شود. ترفند آن تغییر مقاومت الکتریکی آن است که مستقیماً به دما بستگی دارد.
تمام ترمیستورها از موادی ساخته شده اند که دارای ضریب مقاومت دمایی بالا، محبوب و بدنام (tc) هستند. این ضریب بسیار، چندین برابر بیشتر از سایر فلزات است.
ترمیستورها به ترتیب در PTC و NTC، PTC و NTC موجود هستند. در اینجا یک نکته عالی هنگام پیدا کردن این دستگاه روی برد وجود دارد، آنها در مدارهای برق الکترونیکی نصب می شوند.
آنها کاربرد گسترده ای در مهندسی برق پیدا کرده اند، به ویژه در مواردی که کنترل ویژه بر رژیم دما بسیار مهم است. حضور آنها در تجهیزات گران قیمت، کامپیوتر و تجهیزات صنعتی بسیار مهم است.
آنها برای محدود کردن موثر جریان هجومی استفاده می شوند و توسط ترمیستور محدود می شود. به دلیل گرم شدن دستگاه بسته به شدت جریان عبوری از آن مقاومت خود را تغییر می دهد.
مزیت بزرگ این قطعه توانایی بازیابی پس از مدت کوتاهی هنگام خنک شدن است.
ترمیستورها چیست و کجا استفاده می شود کمی واضح تر شده است، ما به بررسی موضوع از تأیید آن ادامه خواهیم داد.
لازم است یک قانون مهم در مورد هر گونه تعمیرات الکترونیکی، خارجی، بازرسی بصری یاد بگیرید. ما به دنبال آثار گرم شدن بیش از حد، تیره شدن، فقط تغییر رنگ، شکسته شدن ذرات کیس هستیم، چه خروجی تماس قطع شده باشد.
تستر طبق معمول روشن می شود و در حالت مقاومت اندازه گیری می کند. ما به پایانه های مقاومت حرارتی وصل می کنیم، اگر در شرایط خوبی باشد، مقاومت نشان داده شده روی کیس را خواهیم دید.
ما یک فندک یا یک آهن لحیم کاری برمی داریم، فکر می کنم برای خیلی ها روی میز زندگی می کند. به آرامی شروع به گرم کردن می کنیم و تغییر مقاومت را روی دستگاه مشاهده می کنیم. با یک ترمیستور خوب، مقاومت باید کاهش یابد و میدان باید برای مدتی بهبود یابد.
علامت گذاری برای ترمیستورها متفاوت است، همه اینها به سازنده بستگی دارد، این موضوع یک مقاله جداگانه است. در این متن به موضوع ترمیستور چیست و کاربرد آن در الکترونیک می پردازیم.
