Բջջային հեռախոսներ և գաջեթներ

Կիսահաղորդիչների վրա հիմնված, զգալիորեն նվազեցնելով դրա դիմադրությունըերբ ջերմաստիճանը նվազում է. Այս տվյալների հիման վրա կարող եք չափել ջերմաստիճանըհասկանալի միկրոկոնտրոլերների համար:

Թերմիստորի հիմնական նյութը (բացասական tks*) ծառայում են որպես պոլիբյուրեղային օքսիդի կիսահաղորդիչներ ( մետաղական օքսիդներ).

Կա նաև թերմիստորների բազմազանություն (դրականով tks* ) – պոզիստորներ. Նրանք ստանում են տիտանհետ զուգորդված բարիումի կերամիկաև հազվագյուտ երկիրմետաղներ. շատ բարձրացնել դիմադրությունըժամը ջերմաստիճանի բարձրացում. Հիմնական դիմում - ջերմաստիճանի կայունացումտրանզիստորային սարքեր.

Թերմիստորը հորինել է Սամուել Ռուբեն (Սամուել Ռուբեն ) մեջ 1930 տարին։

Ջերմիստորները միկրոէլեկտրոնիկայի մեջ օգտագործվում են վերահսկողությունջերմաստիճան, խիստ Արդյունաբերություն, շարժական չափում սարքեր, կատարել պաշտպանական գործառույթէլեկտրամատակարարման միացում կոնդենսատորների մեծ լիցքավորման հոսանքներից և այլն:

Շատ տարածված է համակարգչային բաղադրիչների վրա:

Նրանք թույլ են տալիս չափել պրոցեսորների, էներգահամակարգերի, չիպսեթների և այլ բաղադրիչների ջերմաստիճանը: Բավականին հուսալի, թեև գործարանային թերությունները հազվադեպ չեն, երբ ջերմաստիճանը մի քանի տասնյակ աստիճանով կամ նույնիսկ կարմիր է փոխվում:

Կան նաև թերմիստորներ իրենցով ներկառուցված ջեռուցում. Դրանք օգտագործվում են ջեռուցումը ձեռքով միացնելու և դիմադրիչից ազդանշան ուղարկելու համար դիմադրության փոփոխության մասին կամ էլեկտրամատակարարման հսկողությունցանց (երբ անջատված է, ռեզիստորը կդադարեցնի ջեռուցումը և կփոխի դիմադրությունը):

Ձևաթղթերև չափերըթերմիստորները կարող են տարբեր լինել (սկավառակներ, ուլունքներ, բալոններ և այլն):

Հիմնական հատկանիշները կիսահաղորդչային թերմիստորներն են. tks* ,միջակայքաշխատողներ ջերմաստիճանները, առավելագույնը թույլատրելի ուժցրված, անվանական դիմադրություն.

Թերմիստորներ (մեծ մասը) դիմացկունտարբեր ջերմաստիճանների, մեխանիկական, մինչև մաշվածությունժամանակ առ ժամանակ և որոշակի վերամշակմամբ և ագրեսիվ քիմիական միջավայրեր.

* Դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը

Թերմիստորը կիսահաղորդչային բաղադրիչ է, որն ունի ջերմաստիճանից կախված էլեկտրական դիմադրություն: Դեռևս 1930 թվականին հայտնագործված գիտնական Սամուել Ռուբենի կողմից, մինչ օրս այս բաղադրիչը լայնորեն օգտագործվում է տեխնոլոգիայի մեջ:

Թերմիստորները պատրաստվում են տարբեր նյութերից, որոնք բավականին բարձր են՝ զգալիորեն գերազանցում են մետաղական համաձուլվածքները և մաքուր մետաղները, այսինքն՝ հատուկ, հատուկ կիսահաղորդիչներից:

Ուղղակի հիմնական դիմադրողական տարրը ստացվում է փոշու մետալուրգիայով, մշակելով որոշ մետաղների քալկոգենիդներ, հալոգենիդներ և օքսիդներ՝ տալով նրանց տարբեր ձևեր, օրինակ՝ տարբեր չափերի սկավառակների կամ ձողերի ձևեր, խոշոր լվացարաններ, միջին խողովակներ, բարակ թիթեղներ, փոքր ուլունքներ։ , որոնց չափերը տատանվում են մի քանի միկրոնից մինչև տասնյակ միլիմետրեր :

Ըստ տարրի դիմադրության և նրա ջերմաստիճանի հարաբերակցության բնույթի. Թերմիստորները բաժանեք երկու մեծ խմբերի՝ թերմիստորների և թերմիստորների. Թերմիստորներն ունեն դրական TCR (այս պատճառով թերմիստորները կոչվում են նաև PTC ջերմիստորներ), իսկ թերմիստորներն ունեն բացասական TCR (հետևաբար դրանք կոչվում են NTC ջերմիստորներ):

Թերմիստոր - ջերմաստիճանից կախված դիմադրություն, որը պատրաստված է բացասական ջերմաստիճանի գործակից և բարձր զգայունությամբ կիսահաղորդչային նյութից, պոզիստոր.ջերմաստիճանից կախված ռեզիստոր, որն ունի դրական գործակից:Այսպիսով, պոզիստորի գործի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ նրա դիմադրությունը նույնպես մեծանում է, իսկ թերմիստորի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ դրա դիմադրությունը համապատասխանաբար նվազում է:

Թերմիստորների համար նյութերն են՝ բազմաբյուրեղ անցումային մետաղների օքսիդների, ինչպիսիք են կոբալտը, մանգանը, պղնձը և նիկելը, IIIBV տիպի միացությունները, ինչպես նաև դոպինգային, ապակյա կիսահաղորդիչներ, ինչպիսիք են սիլիցիումը և գերմանիան, և որոշ այլ նյութեր: Հատկանշական են բարիումի տիտանատի հիմքով պինդ լուծույթներից պատրաստված պոզիստորները։

Ընդհանուր առմամբ թերմիստորները կարելի է դասակարգել.

Ցածր ջերմաստիճանի դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 170 Կ-ից ցածր);

Միջին ջերմաստիճանի դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 170 Կ-ից մինչև 510 Կ);

Բարձր ջերմաստիճանի դաս (գործող ջերմաստիճանը 570 Կ-ից և բարձր);

Բարձր ջերմաստիճանի առանձին դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 900 K-ից մինչև 1300 K):

Այս բոլոր տարրերը՝ և՛ թերմիստորները, և՛ պոզիստորները, կարող են գործել տարբեր կլիմայական արտաքին պայմաններում և զգալի ֆիզիկական արտաքին և ընթացիկ բեռներով: Այնուամենայնիվ, ծանր ջերմային ցիկլային պայմաններում դրանց սկզբնական ջերմաէլեկտրական բնութագրերը ժամանակի ընթացքում փոխվում են, ինչպիսիք են սենյակային ջերմաստիճանում անվանական դիմադրությունը և դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը:

Կան նաև համակցված բաղադրիչներ, օրինակ թերմիստորներ անուղղակի ջեռուցմամբ. Նման սարքերի դեպքում տեղադրվում են և՛ թերմիստորը, և՛ գալվանապես մեկուսացված ջեռուցման տարրը, որը սահմանում է ջերմաստորի սկզբնական ջերմաստիճանը և, համապատասխանաբար, դրա սկզբնական էլեկտրական դիմադրությունը:

Այս սարքերը օգտագործվում են որպես փոփոխական ռեզիստորներ, որոնք վերահսկվում են թերմիստորի ջեռուցման տարրին կիրառվող լարման միջոցով:

Կախված նրանից, թե ինչպես է ընտրվում գործառնական կետը որոշակի բաղադրիչի IV բնութագրերի վրա, որոշվում է նաև շղթայում թերմիստորի աշխատանքային ռեժիմը: Իսկ ընթացիկ-լարման բնութագիրը ինքնին կապված է դիզայնի առանձնահատկությունների և բաղադրիչի պատյանում կիրառվող ջերմաստիճանի հետ:

Ջերմաստիճանի տատանումները վերահսկելու և դինամիկ փոփոխվող պարամետրերը փոխհատուցելու համար, ինչպիսիք են հոսող հոսանքը և կիրառական լարումը էլեկտրական սխեմաներում, որոնք փոխվում են ջերմաստիճանի պայմանների փոփոխություններից հետո, ջերմիստորներն օգտագործվում են I–V բնութագրի գծային հատվածում սահմանված աշխատանքային կետով:

Բայց գործառնական կետը ավանդաբար սահմանվում է CVC-ի անկման հատվածի վրա (NTC ջերմիստորներ), եթե թերմիստորն օգտագործվում է, օրինակ, որպես մեկնարկային սարք, ժամանակի ռելե, միկրոալիքային ճառագայթման ինտենսիվությունը հետևելու և չափելու համակարգում, հրդեհային ազդանշանային համակարգերում, զանգվածային պինդ նյութերի հոսքի վերահսկման կայանքներում և հեղուկներում:

Այսօր ամենատարածվածը միջին ջերմաստիճանի թերմիստորներ և պոզիստորներ TCR-ով -2,4-ից -8,4% 1 Կ-ի դիմաց. Նրանք գործում են դիմադրության լայն տեսականիով՝ օհմ միավորներից մինչև մեգաոհմ միավորներ:

Կան պոզիստորներ՝ համեմատաբար փոքր TCS-ով 0,5%-ից մինչև 0,7% 1 Կ-ի համար՝ պատրաստված սիլիցիումի հիման վրա։ Նրանց դիմադրությունը տատանվում է գրեթե գծային: Նման պոզիստորները լայնորեն օգտագործվում են ջերմաստիճանի կայունացման համակարգերում և ակտիվ հովացման համակարգերում հզոր կիսահաղորդչային անջատիչների համար մի շարք ժամանակակից էլեկտրոնային սարքերում, հատկապես հզոր սարքերում: Այս բաղադրիչները հեշտությամբ տեղավորվում են սխեմաների մեջ և շատ տեղ չեն զբաղեցնում տախտակների վրա:

Տիպիկ պոզիստորը կերամիկական սկավառակի տեսքով է, երբեմն մի քանի տարրեր հաջորդաբար տեղադրվում են մեկ բնակարանում, բայց ավելի հաճախ մեկ տարբերակով պաշտպանիչ էմալ ծածկույթով: Պոզիստորները հաճախ օգտագործվում են որպես ապահովիչներ՝ էլեկտրական սխեմաները լարման և հոսանքի ծանրաբեռնվածությունից պաշտպանելու համար, ինչպես նաև ջերմաստիճանի տվիչներն ու ավտոմատ կայունացնող տարրերը՝ իրենց ոչ հավակնոտության և ֆիզիկական կայունության պատճառով:

Թերմիստորները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի բազմաթիվ ոլորտներում, հատկապես որտեղ ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկումը կարևոր է: Սա ճիշտ է տվյալների փոխանցման սարքավորումների, համակարգչային սարքավորումների, բարձր արդյունավետության պրոցեսորների և բարձր ճշգրտության արդյունաբերական սարքավորումների համար:

Թերմիստորի ամենապարզ և ամենատարածված կիրառություններից մեկը ներխուժման հոսանքի արդյունավետ սահմանափակումն է: Այն պահին, երբ լարումը կիրառվում է ցանցից էլեկտրամատակարարման վրա, տեղի է ունենում չափազանց սուր, զգալի հզորություն, և առաջնային շղթայում հոսում է մեծ լիցքավորման հոսանք, որը կարող է այրել դիոդային կամուրջը:

Այս հոսանքն այստեղ սահմանափակվում է թերմիստորով, այսինքն՝ շղթայի այս բաղադրիչը փոխում է իր դիմադրությունը՝ կախված դրա միջով անցնող հոսանքից, քանի որ, Օհմի օրենքի համաձայն, այն տաքանում է։ Այնուհետև թերմիստորը մի քանի րոպե հետո վերականգնում է իր սկզբնական դիմադրությունը, երբ այն սառչում է մինչև սենյակային ջերմաստիճանը:

Էլեկտրոնիկայի մեջ միշտ չափելու կամ գնահատելու բան կա: Օրինակ, ջերմաստիճանը: Թերմիստորները հաջողությամբ հաղթահարում են այս խնդիրը՝ էլեկտրոնային բաղադրիչներ, որոնք հիմնված են կիսահաղորդիչների վրա, որոնց դիմադրությունը փոխվում է կախված ջերմաստիճանից:

Այստեղ ես չեմ նկարագրի թերմիստորներում տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացների տեսությունը, այլ կմոտենա պրակտիկային. ես ընթերցողին կներկայացնեմ դիագրամի վրա թերմիստորի նշանակմանը, դրա տեսքին, որոշ սորտերի և դրանց առանձնահատկություններին:

Շղթայի դիագրամների վրա թերմիստորը նշանակված է այսպես.

Կախված թերմիստորի շրջանակից և տեսակից, գծապատկերում դրա նշանակումը կարող է մի փոքր տարբեր լինել: Բայց դուք միշտ կբացահայտեք այն բնորոշ մակագրությամբ տ կամ t° .

Թերմիստորի հիմնական բնութագիրը նրա TCR-ն է: TKS-ն է դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը. Այն ցույց է տալիս, թե որքանով է փոխվում թերմիստորի դիմադրությունը, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է 1°C (1 աստիճան Ցելսիուս) կամ 1 աստիճան Կելվինով։

Թերմիստորներն ունեն մի քանի կարևոր պարամետր. Ես նրանց չեմ տա, սա առանձին պատմություն է։

Լուսանկարում պատկերված է MMT-4V թերմիստորը (4,7 կՕմ): Եթե ​​այն միացնեք մուլտիմետրին և տաքացնեք, օրինակ, օդափոխիչով կամ զոդող երկաթի ծայրով, կարող եք համոզվել, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նրա դիմադրությունը նվազում է:

Թերմիստորները գրեթե ամենուր են: Երբեմն զարմանում ես, որ նախկինում չէիր նկատել դրանք, ուշադրություն չէիր դարձնում։ Եկեք նայենք IKAR-506 լիցքավորիչի տախտակին և փորձենք գտնել դրանք:

Ահա առաջին թերմիստորը։ Քանի որ այն գտնվում է SMD փաթեթի մեջ և ունի փոքր չափսեր, այն զոդվում է փոքր տախտակի վրա և տեղադրվում ալյումինե ռադիատորի վրա. այն վերահսկում է առանցքային տրանզիստորների ջերմաստիճանը:

Երկրորդ. Սա այսպես կոչված NTC թերմիստորն է ( JNR10S080L) Սրանց մասին ավելի շատ կխոսեմ։ Այն ծառայում է սահմանափակելու մեկնարկային հոսանքը: Զվարճալի է. Այն նման է թերմիստորի, բայց ծառայում է որպես պաշտպանիչ տարր:

Չգիտես ինչու, երբ խոսքը վերաբերում է թերմիստորներին, նրանք սովորաբար կարծում են, որ դրանք ծառայում են ջերմաստիճանը չափելու և վերահսկելու համար։ Պարզվում է, որ նրանք կիրառություն են գտել որպես պաշտպանիչ սարքեր։

Նաև թերմիստորները տեղադրվում են մեքենաների ուժեղացուցիչներում: Ահա թերմիստորը Supra SBD-A4240 ուժեղացուցիչում: Այստեղ այն ներգրավված է ուժեղացուցիչի գերտաքացումից պաշտպանական սխեմայի մեջ:

Ահա ևս մեկ օրինակ. Սա DCB-145 լիթիում-իոնային մարտկոց է DeWalt պտուտակահանից: Ավելի ճիշտ՝ նրա «ընդեղուկը»։ Մարտկոցի բջիջների ջերմաստիճանը վերահսկելու համար օգտագործվում է չափիչ թերմիստոր:

Դա գրեթե անտեսանելի է: Այն լցված է սիլիկոնե հերմետիկով։ Երբ մարտկոցը հավաքվում է, այս թերմիստորը սերտորեն տեղավորվում է մարտկոցի Li-ion բջիջներից մեկի վրա:

Ուղղակի և անուղղակի ջեռուցում:

Ջեռուցման մեթոդի համաձայն, թերմիստորները բաժանվում են երկու խմբի.

ուղղակի ջեռուցում. Սա այն դեպքում, երբ թերմիստորը ջեռուցվում է արտաքին միջավայրի օդով կամ հոսանքով, որն ուղղակիորեն հոսում է հենց թերմիստորի միջով: Ուղղակի ջեռուցվող թերմիստորները սովորաբար օգտագործվում են կամ ջերմաստիճանի չափման կամ ջերմաստիճանի փոխհատուցման համար: Նման թերմիստորները կարելի է գտնել ջերմաչափերում, թերմոստատներում, լիցքավորիչներում (օրինակ՝ Li-ion պտուտակահան մարտկոցների համար):

անուղղակի ջեռուցում. Սա այն դեպքում, երբ թերմիստորը ջեռուցվում է մոտակա ջեռուցման տարրով: Միեւնույն ժամանակ, նա և ջեռուցման տարրը էլեկտրականորեն կապված չեն միմյանց: Այս դեպքում թերմիստորի դիմադրությունը որոշվում է որպես ջեռուցման տարրով հոսող հոսանքի ֆունկցիա և ոչ թե թերմիստորի միջով: Անուղղակի ջեռուցմամբ թերմիստորները համակցված սարքեր են:

NTC թերմիստորներ և պոզիստորներ:

Ըստ դիմադրության փոփոխության ջերմաստիճանի կախվածության, թերմիստորները բաժանվում են երկու տեսակի.

PTC թերմիստորներ (aka պոզիստորներ).

Տեսնենք, թե որն է դրանց տարբերությունը։

NTC թերմիստորներն իրենց անունը ստացել են NTC հապավումից. Բացասական ջերմաստիճանի գործակից , կամ «Բացասական դիմադրության գործակից»։ Այս թերմիստորների առանձնահատկությունն այն է երբ տաքացվում է, նրանց դիմադրությունը նվազում է. Ի դեպ, գծապատկերում այսպես է նշված NTC թերմիստորը։

Թերմիստորի նշանակումը դիագրամի վրա

Ինչպես տեսնում եք, նշման վրա գտնվող սլաքները տարբեր ուղղություններով են, ինչը ցույց է տալիս NTC թերմիստորի հիմնական հատկությունը. ջերմաստիճանը բարձրանում է (վերև սլաք), դիմադրությունը ընկնում է (ներքև սլաք): Եվ հակառակը։

Գործնականում դուք կարող եք հանդիպել NTC թերմիստորին ցանկացած անջատիչ էլեկտրամատակարարման մեջ: Օրինակ, նման թերմիստորը կարելի է գտնել համակարգչային էլեկտրամատակարարման մեջ: Մենք արդեն տեսել ենք NTC թերմիստորը IKAR տախտակի վրա, միայն այնտեղ այն մոխրագույն-կանաչ էր։

Այս լուսանկարը ցույց է տալիս EPCOS NTC թերմիստորը: Այն օգտագործվում է մեկնարկային հոսանքը սահմանափակելու համար:

NTC թերմիստորների համար, որպես կանոն, նշվում է դրա դիմադրությունը 25 ° C-ում (այս ջերմաստորի համար այն 8 ohms է) և առավելագույն գործառնական հոսանքը: Սովորաբար դա մի քանի ամպեր է:

Այս NTC թերմիստորը տեղադրված է հաջորդաբար, ցանցի լարման մուտքի 220 Վ-ում: Նայեք դիագրամին:

Քանի որ այն սերիական միացված է բեռի հետ, ամբողջ սպառված հոսանքը հոսում է դրա միջով: NTC թերմիստորը սահմանափակում է ներխուժման հոսանքը, որը տեղի է ունենում էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների լիցքավորման պատճառով (գծապատկեր C1-ում): Լիցքավորման հոսանքի ներխուժումը կարող է հանգեցնել ուղղիչի դիոդների խզման (դիոդային կամուրջ VD1 - VD4-ի վրա):

Ամեն անգամ, երբ էլեկտրամատակարարումը միացված է, կոնդենսատորը սկսում է լիցքավորվել, և հոսանքը սկսում է հոսել NTC թերմիստորի միջով: Այս դեպքում NTC թերմիստորի դիմադրությունը մեծ է, քանի որ այն դեռ չի հասցրել տաքանալ: NTC թերմիստորի միջով հոսող հոսանքը այն տաքացնում է: Դրանից հետո թերմիստորի դիմադրությունը նվազում է, և այն գործնականում չի խանգարում սարքի կողմից սպառվող հոսանքի հոսքին: Այսպիսով, NTC թերմիստորի շնորհիվ հնարավոր է ապահովել էլեկտրական սարքի «սահուն մեկնարկը» և պաշտպանել ուղղիչ դիոդները խափանումից:

Հասկանալի է, որ երբ անջատիչ սնուցումը միացված է, NTC թերմիստորը գտնվում է «տաքացվող» վիճակում:

Եթե ​​որևէ տարր ձախողվում է միացումում, ապա ընթացիկ սպառումը սովորաբար կտրուկ աճում է: Այս դեպքում հազվադեպ չէ, որ NTC թերմիստորը ծառայում է որպես մի տեսակ լրացուցիչ ապահովիչ և նույնպես ձախողվում է առավելագույն աշխատանքային հոսանքի ավելցուկի պատճառով:

Լիցքավորիչի սնուցման մեջ առանցքային տրանզիստորների խափանումը հանգեցրել է այս թերմիստորի առավելագույն աշխատանքային հոսանքի գերազանցմանը (առավելագույնը 4Ա) և այն այրվել է։

Պոզիստորներ. PTC թերմիստորներ.

Թերմիստորներ, որի դիմադրությունը մեծանում է տաքացման հետկոչվում են պոզիստորներ։ Դրանք PTC թերմիստորներ են (PTC - Դրական ջերմաստիճանի գործակից , «Positive Drag Factor»):

Հարկ է նշել, որ պոզիստորները ավելի քիչ են օգտագործվում, քան NTC թերմիստորները:

Ցանկացած գունավոր CRT հեռուստացույցի տախտակի վրա (կինեսկոպով) հեշտ է գտնել պոզիստորներ: Այնտեղ այն տեղադրվում է մաքրազերծման շղթայում: Բնության մեջ կան և՛ երկու ելքային պոզիստորներ, և՛ երեք ելքային պոզիստորներ:

Լուսանկարում պատկերված է երկփին պոզիստորի ներկայացուցիչ, որն օգտագործվում է կինեսկոպի ապամագնիսացման սխեմայում։

Գործի ներսում, զսպանակային կապարների միջև, տեղադրված է պոզիստորի աշխատանքային մարմինը: Փաստորեն, սա ինքնին պոզիստորն է: Արտաքնապես այն նման է պլանշետի՝ կողքերին ցողված կոնտակտային շերտով։

Ինչպես ասացի, պոզիստորներն օգտագործվում են կինեսկոպը, ավելի ճիշտ՝ դիմակը ապամագնիսացնելու համար։ Երկրի մագնիսական դաշտի կամ արտաքին մագնիսների ազդեցության պատճառով դիմակը մագնիսանում է, իսկ կինեսկոպի էկրանի գունավոր պատկերը աղավաղվում է, բծեր են առաջանում։

Հավանաբար բոլորը հիշում են «բձին» բնորոշ ձայնը, երբ հեռուստացույցը միացված է. սա այն պահն է, երբ գործում է ախտահանող օղակը։

Բացի երկու ելքային պոզիստորներից, լայնորեն կիրառվում են երեք ելքային պոզիստորները։ Այսպիսիների նման:

Նրանց տարբերությունը երկու ելքայիններից այն է, որ դրանք բաղկացած են երկու «պլանշետային» պոզիստորներից, որոնք տեղադրված են մեկ բնակարանում։ Արտաքին տեսքով այս «պլանշետները» լրիվ նույնն են։ Բայց դա այդպես չէ: Բացի այն, որ մի դեղահատը մյուսից փոքր-ինչ փոքր է, նրանց դիմադրությունը սառը վիճակում (սենյակային ջերմաստիճանում) նույնպես տարբեր է։ Մեկ դեղահաբի դիմադրությունը կազմում է մոտ 1,3 ~ 3,6 կՕմ, մինչդեռ մյուսը ունի միայն 18 ~ 24 ohms դիմադրություն:

Երեք պինդ պոզիստորները նույնպես օգտագործվում են կինեսկոպի ապամագնիսացման սխեմայում, ինչպես երկու փին, բայց միայն դրանց ընդգրկման շղթան մի փոքր տարբերվում է: Եթե ​​հանկարծ պոզիստորը ձախողվի, և դա տեղի է ունենում բավականին հաճախ, ապա հեռուստացույցի էկրանին հայտնվում են անբնական գունավոր էկրանով բծեր:

Եվ կոնդենսատորներ: Դրանք նշված չեն, ինչը դժվարացնում է դրանց նույնականացումը: Արտաքինից SMD թերմիստորները շատ նման են կերամիկական SMD կոնդենսատորներին:

Ներկառուցված թերմիստորներ.

Էլեկտրոնիկայի մեջ ակտիվորեն օգտագործվում են նաև ներկառուցված թերմիստորներ: Եթե ​​դուք ունեք եռակցման կայան՝ ծայրի ջերմաստիճանի հսկողությամբ, ապա ջեռուցման տարրի մեջ ներկառուցված է բարակ թաղանթով թերմիստոր: Նաև թերմիստորները կառուցված են տաք օդի զոդման կայանների չորանոցում, բայց այնտեղ դա առանձին տարր է:

Հարկ է նշել, որ էլեկտրոնիկայի մեջ թերմիստորների հետ մեկտեղ ակտիվորեն օգտագործվում են ջերմային ապահովիչներ և ջերմային ռելեներ (օրինակ՝ KSD տիպ), որոնք նույնպես հեշտ է հայտնաբերել էլեկտրոնային սարքերում։

Այժմ, երբ մենք հանդիպեցինք թերմիստորների հետ, ժամանակն է:

Թերմիստորը (թերմիստոր) պինդ վիճակում գտնվող էլեկտրոնային տարր է, որն արտաքինից նման է հաստատուն դիմադրության, բայց ունի ընդգծված ջերմաստիճանային հատկանիշ։ Այս տեսակի էլեկտրոնային սարքը սովորաբար օգտագործվում է անալոգային ելքային լարումը փոխելու համար՝ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխությունները հարմարեցնելու համար: Այլ կերպ ասած, թերմիստորի էլեկտրական հատկությունները և աշխատանքի սկզբունքը ուղղակիորեն կապված են ֆիզիկական երևույթի՝ ջերմաստիճանի հետ։

Թերմիստորը ջերմազգայուն կիսահաղորդչային տարր է, որը պատրաստված է կիսահաղորդչային մետաղների օքսիդների հիման վրա: Այն սովորաբար ունենում է սկավառակի կամ գնդակի ձև՝ մետաղացված կամ միացնող լարերով։

Նման ձևերը թույլ են տալիս դիմադրողական արժեքը փոխվել ջերմաստիճանի փոքր փոփոխությունների համամասնությամբ: Ստանդարտ ռեզիստորների համար ջեռուցման արդյունքում դիմադրության փոփոխությունը դիտվում է որպես անցանկալի երեւույթ:

Բայց նույն ազդեցությունը, կարծես, հաջողակ է բազմաթիվ էլեկտրոնային սխեմաների կառուցման մեջ, որոնք պահանջում են ջերմաստիճանի որոշում:

Այսպիսով, լինելով փոփոխական դիմադրությամբ ոչ գծային էլեկտրոնային սարք, թերմիստորը հարմար է աշխատել որպես թերմիստոր-սենսոր: Նման սենսորները լայնորեն օգտագործվում են հեղուկների և գազերի ջերմաստիճանը վերահսկելու համար:

Գործելով որպես պինդ վիճակի սարք՝ պատրաստված բարձր զգայուն մետաղական օքսիդների հիման վրա՝ թերմիստորը գործում է մոլեկուլային մակարդակում։

Վալենտային էլեկտրոնները դառնում են ակտիվ և վերարտադրում բացասական TCR կամ պասիվ, իսկ հետո վերարտադրում դրական TCR:

Արդյունքում էլեկտրոնային սարքերը՝ ջերմիստորները, ցուցադրում են շատ լավ վերարտադրվող դիմադրողականություն՝ միաժամանակ պահպանելով կատարողական բնութագրերը, որոնք թույլ են տալիս արդյունավետ աշխատել մինչև 200ºC ջերմաստիճանի տիրույթում:

Թերմիստորների օգտագործումը գործնականում

Կիրառման հիմնական ուղղությունը, այս դեպքում, դիմադրողական ջերմաստիճանի սենսորներն են: Այնուամենայնիվ, ռեզիստորների ընտանիքին պատկանող այս նույն էլեկտրոնային տարրերը կարող են հաջողությամբ օգտագործվել մի շարք այլ բաղադրիչների կամ սարքերի հետ:

Թերմիստորների միացման պարզ սխեմաներ, որոնք ցույց են տալիս սարքերի աշխատանքը որպես ջերմաստիճանի սենսորներ - մի տեսակ լարման փոխարկիչներ դիմադրության փոփոխության պատճառով

Այս միացման սխեման թույլ է տալիս վերահսկել բաղադրիչի միջոցով հոսող հոսանքը: Այսպիսով, թերմիստորները, ըստ էության, գործում են նաև որպես ընթացիկ սահմանափակիչներ։

Թերմիստորները հասանելի են տարբեր տեսակների, նյութերի և չափերի՝ կախված արձագանքման ժամանակից և աշխատանքային ջերմաստիճանից:

Խոնավության ներթափանցումից պաշտպանված սարքերի հերմետիկ փոփոխություններ կան։ Կան նմուշներ բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանների և կոմպակտ չափերի համար:

Գոյություն ունեն թերմիստորների երեք ամենատարածված տեսակները.

• գնդակ,
• սկավառակ,
• պարփակված։

Սարքերը աշխատում են կախված ջերմաստիճանի փոփոխություններից.

1. Դիմադրողական արժեքը նվազեցնելու համար:
2. Դիմադրողական արժեքը բարձրացնելու համար:

Այսինքն, կան երկու տեսակի սարքեր.

1. Բացասական TCS (NTC):
2. Ունենալով դրական TCS (PTC):

Բացասական TCS գործակից

NTC NTC թերմիստորները նվազեցնում են իրենց դիմադրողական արժեքը, քանի որ արտաքին ջերմաստիճանը մեծանում է: Որպես կանոն, այս սարքերը ավելի հաճախ օգտագործվում են որպես ջերմաստիճանի տվիչներ, քանի որ դրանք իդեալական են գրեթե ցանկացած տեսակի էլեկտրոնիկայի համար, որտեղ անհրաժեշտ է ջերմաստիճանի վերահսկում:

NTC թերմիստորի համեմատաբար մեծ բացասական արձագանքը նշանակում է, որ նույնիսկ ջերմաստիճանի փոքր փոփոխությունները կարող են զգալիորեն փոխել սարքի էլեկտրական դիմադրությունը: Այս գործոնը NTC մոդելները դարձնում է իդեալական ջերմաստիճանի ճշգրիտ չափումների համար:

Թերմիստորի չափաբերման (ստուգման) սխեման. 1 - էլեկտրամատակարարում; 2 - ընթացիկ ուղղություն; 3 - փորձարկված էլեկտրոնային տարրի թերմիստոր; 4 - calibration microammeter

NTC թերմիստորները, որոնք նվազեցնում են դիմադրությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, հասանելի են տարբեր հիմնական դիմադրություններով: Ընդհանուր առմամբ, բազայի դիմադրություն սենյակային ջերմաստիճանում:

Օրինակ՝ որպես հսկիչ (բազային) ջերմաստիճանի կետ ընդունվում է 25ºC: Այստեղից սարքերի արժեքները շարված են, օրինակ՝ հետևյալ անվանական արժեքները.

• 2,7 կՕմ (25ºC),
• 10 կՕմ (25ºC)
• 47 կՕմ (25ºC)…

Մեկ այլ կարևոր բնութագիր «B»-ի արժեքն է։ «B» արժեքը հաստատուն հաստատուն է, որը որոշվում է կերամիկական նյութով, որից պատրաստված է թերմիստորը:

Նույն հաստատունը որոշում է դիմադրողական հարաբերակցության (R/T) կորի գրադիենտը որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում երկու ջերմաստիճանի կետերի միջև:

Յուրաքանչյուր թերմիստորային նյութ ունի տարբեր նյութական հաստատուն և հետևաբար անհատական ​​դիմադրության-ջերմաստիճանի կոր:

Այսպիսով, «B» հաստատունը սահմանում է մեկ դիմադրողական արժեք T1 բազայում (25ºC), և մեկ այլ արժեք T2-ում (օրինակ՝ 100ºC-ում):

Հետևաբար, B-ի արժեքը կորոշի թերմիստորի նյութի հաստատուն հաստատունը՝ սահմանափակված T1 և T2 միջակայքով.

B * T1 / T2 (B * 25 / 100)

p.s. Հաշվարկներում ջերմաստիճանի արժեքները վերցվում են Քելվինի ավարտական ​​աստիճանով:

Հետևում է, որ, ունենալով որոշակի սարքի «B» արժեքը (արտադրողի բնութագրերից), էլեկտրոնիկայի ինժեներին միայն պետք է ստեղծի ջերմաստիճանների և դիմադրությունների աղյուսակ, որպեսզի կառուցի համապատասխան գրաֆիկ՝ օգտագործելով հետևյալ նորմալացված հավասարումը.

B (T1/T2) = (T 2 * T 1 / T 2 - T 1) * ln (R1/R2)

որտեղ՝ T 1 , T 2 - ջերմաստիճանը Կելվինի աստիճաններով; R 1, R 2 - դիմադրություն համապատասխան ջերմաստիճաններում Օհմ-ով:

Այսպիսով, օրինակ, NTK թերմիստորը, որի դիմադրությունը 10 kΩ է, ունի 3455 «V» արժեք 25 - 100ºC ջերմաստիճանի միջակայքում:

Ակնհայտ կետ. թերմիստորները երկրաչափականորեն փոխում են դիմադրությունը ջերմաստիճանի փոփոխություններով, ուստի բնութագիրը ոչ գծային է: Որքան շատ հսկիչ կետեր սահմանեք, այնքան ավելի ճշգրիտ կլինի կորը:

Օգտագործելով թերմիստորը որպես ակտիվ սենսոր

Քանի որ գործիքը ակտիվ սենսորային տեսակ է, այն գործելու համար պահանջում է գրգռման ազդանշան: Ջերմաստիճանի փոփոխության պատճառով դիմադրության ցանկացած փոփոխություն վերածվում է լարման փոփոխության:

Արդյունաբերությունն արտադրում է տարբեր դիզայնի թերմիստորներ, ներառյալ բարձր ճշգրտության, հուսալիորեն պաշտպանված բարձր մակարդակի համակարգերում օգտագործման համար

Այս էֆեկտին հասնելու ամենադյուրին ճանապարհը թերմիստորի օգտագործումն է որպես պոտենցիալ բաժանարարի սխեմայի մաս, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում: Կայուն լարում է կիրառվում ռեզիստորի և թերմիստորի շղթայի վրա:

Օրինակ, օգտագործվում է մի շղթա, որտեղ 10 կՕմ թերմիստորը սերիական միացված է 10 կՕմ ռեզիստորով: Այս դեպքում ելքային լարումը հիմքում T = 25ºC կլինի մատակարարման լարման կեսը:

Այսպիսով, պոտենցիալ բաժանարարի միացումը պարզ դիմադրության լարման փոխարկիչի օրինակ է: Այստեղ թերմիստորի դիմադրությունը վերահսկվում է ջերմաստիճանով, որին հաջորդում է ջերմաստիճանին համաչափ ելքային լարման արժեքի ձևավորում։

Պարզ ասած՝ որքան ջերմ է թերմիստորի մարմինը, այնքան ցածր է ելքային լարումը:

Մինչդեռ, եթե փոխեք շարքի դիմադրության, R S-ի և R TH թերմիստորի դիրքը, այս դեպքում ելքային լարման մակարդակը կփոխվի հակառակ վեկտորի: Այսինքն, հիմա որքան շատ թերմիստորը տաքանա, այնքան բարձր կլինի ելքային լարման մակարդակը։

Թերմիստորները կարող են օգտագործվել նաև որպես հիմնական կամրջի կազմաձևման մաս: R1 և R2 ռեզիստորների միջև կապը սահմանում է հղման լարումը ցանկալի արժեքին: Օրինակ, եթե R1-ը և R2-ն ունեն դիմադրության նույն արժեքները, հղման լարումը սնուցման լարման կեսն է (V/2):

Այս ջերմային զոնդի կամրջային սխեմայի միջոցով կառուցված ուժեղացուցիչի սխեման կարող է հանդես գալ որպես խիստ զգայուն դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ կամ որպես միացման ֆունկցիա ունեցող պարզ Schmitt ձգանման շղթա:

Թերմիստորի ընդգրկումը կամրջի միացումում. R1, R2, R3 սովորական ֆիքսված ռեզիստորներ են. Rt - թերմիստոր; A - չափիչ սարքի միկրոամպաչափ

Թերմիստորի հետ կապված խնդիր կա («ինքնատաքացման» էֆեկտ): Նման դեպքերում ցրված հզորությունը I 2 R բավականին բարձր է և ավելի շատ ջերմություն է ստեղծում, քան սարքի պատյանը կարող է ցրել: Համապատասխանաբար, այս «լրացուցիչ» ջերմությունը ազդում է դիմադրողական արժեքի վրա, ինչը հանգեցնում է կեղծ ընթերցումների:

«Ինքնաջեռուցման» էֆեկտից ազատվելու և ջերմաստիճանի (R/T) ազդեցությամբ դիմադրության ավելի ճշգրիտ փոփոխություն ստանալու եղանակներից մեկը թերմիստորին սնուցելն է մշտական ​​հոսանքի աղբյուրից:

Թերմիստորը որպես ներխուժման հոսանքի կարգավորիչ

Գործիքները ավանդաբար օգտագործվում են որպես դիմադրողական ջերմաստիճանի զգայուն փոխարկիչներ: Սակայն թերմիստորի դիմադրությունը փոխվում է ոչ միայն շրջակա միջավայրի ազդեցությամբ, այլեւ փոփոխություններ են նկատվում սարքի միջով անցնող էլեկտրական հոսանքից։ Նույն «ինքնատաքացման» ազդեցությունը.

Տարբեր էլեկտրական սարքավորումներ ինդուկտիվ բաղադրիչի վրա.

• շարժիչներ,
• տրանսֆորմատորներ,
• էլեկտրական լամպեր,
• այլ,

երբ առաջին անգամ միացված է, ենթարկվում է չափազանց մեծ հոսանքների: Բայց եթե շղթայում թերմիստորը միացված է շարքով, հնարավոր է արդյունավետորեն սահմանափակել բարձր սկզբնական հոսանքը: Այս լուծումը օգնում է մեծացնել էլեկտրական սարքավորումների ծառայության ժամկետը:

Ցածր TCR թերմիստորները (25°C-ում) սովորաբար օգտագործվում են ներխուժման հոսանքի վերահսկման համար: Այսպես կոչված ընթացիկ սահմանափակիչները (գերլարումները) փոխում են դիմադրությունը շատ ցածր արժեքի, երբ բեռնվածքի հոսանքն անցնում է:

Երբ սարքավորումն ի սկզբանե միացված է, ներխուժման հոսանքը անցնում է սառը թերմիստորի միջով, որի դիմադրողական արժեքը բավականաչափ մեծ է: Բեռի հոսանքի ազդեցության տակ թերմիստորը տաքանում է, դիմադրությունը դանդաղորեն նվազում է։ Այսպես է սահուն կարգավորվում բեռնվածքի հոսանքը։

NTC թերմիստորները բավականին արդյունավետ են անցանկալի բարձր հոսանքներից պաշտպանելու համար: Այստեղ առավելությունն այն է, որ այս տեսակի սարքը ի վիճակի է արդյունավետ կերպով կարգավորել ավելի բարձր ներխուժման հոսանքները՝ համեմատած ստանդարտ ռեզիստորների հետ:

Tags:

Բարև էլեկտրոնիկայի սիրահարներ, այսօր մենք կքննարկենք ռադիո բաղադրիչ, որը պաշտպանում է ձեր սարքավորումները, ինչ է թերմիստորըդրա կիրառումը էլեկտրոնիկայի մեջ:

Տերմինը, որն առաջացել է երկու բառից՝ ջերմային և ռեզիստորից, վերաբերում է կիսահաղորդիչներին: Նրա հնարքն է փոխել իր էլեկտրական դիմադրությունը, որն ուղղակիորեն կախված է ջերմաստիճանից:

Թերմիստորային սարք

Բոլոր թերմիստորները պատրաստված են նյութերից, որոնք ունեն դիմադրության բարձր ջերմաստիճանի գործակից, հայտնի և տխրահռչակ (tc): Այս գործակիցը շատ, մի քանի անգամ գերազանցում է այլ մետաղների գործակիցը։

Թերմիստորները հասանելի են համապատասխանաբար PTC և NTC, PTC և NTC: Ահա մի հիանալի ակնարկ այս սարքը տախտակի վրա գտնելիս, դրանք տեղադրվում են էլեկտրոնիկայի հոսանքի սխեմաներում:

Որտեղ են դրանք օգտագործվում, ինչպես է աշխատում թերմիստորը

Նրանք լայն կիրառություն են գտել էլեկտրատեխնիկայում, հատկապես այնտեղ, որտեղ դա շատ կարևոր է՝ ջերմաստիճանի ռեժիմի հատուկ վերահսկողությունը։ Շատ կարևոր է դրանց առկայությունը թանկարժեք սարքավորումներում, համակարգչային և արդյունաբերական սարքավորումներում։

Դրանք օգտագործվում են ներխուժման հոսանքը արդյունավետ սահմանափակելու համար, և այն սահմանափակվում է թերմիստորով: Այն փոխում է իր դիմադրությունը՝ կախված դրա միջով անցնող հոսանքի ուժից՝ սարքի տաքացման պատճառով։

Բաղադրիչի հսկայական գումարածը սառչելիս կարճ ժամանակ անց վերականգնելու ունակությունն է:

Ինչպես կարող եմ ստուգել թերմիստորը մուլտիմետրով

Ինչ են թերմիստորները և որտեղ են դրանք օգտագործվում, մի փոքր պարզ դարձավ, մենք կշարունակենք ուսումնասիրել թեման դրա ստուգումից:

Պետք է սովորել կարևոր կանոն՝ կապված ցանկացած էլեկտրոնիկայի վերանորոգման, արտաքին, տեսողական զննման հետ։ Մենք որոնում ենք գերտաքացման, մգացման, պարզապես գույնի փոփոխության, պատյանի կոտրված մասնիկների հետքեր, թե արդյոք կոնտակտային ելքը դուրս է եկել:

Փորձարկիչը, ինչպես միշտ, միանում է և չափումներ կատարում դիմադրության ռեժիմում: Միանում ենք ջերմային ռեզիստորի տերմինալներին, եթե այն լավ վիճակում է, կտեսնենք պատյանի վրա նշված դիմադրությունը։

Մենք վերցնում ենք կրակայրիչ կամ զոդման երկաթ, կարծում եմ, որ այն ապրում է սեղանի վրա շատերի համար: Մենք սկսում ենք դանդաղ տաքանալ և դիտում ենք սարքի դիմադրության փոփոխությունը: Լավ թերմիստորով դիմադրությունը պետք է նվազի, և դաշտը որոշ ժամանակով պետք է վերականգնվի:

Թերմիստորների գծանշումները տարբեր են, ամեն ինչ կախված է արտադրողից, այս հարցը առանձին հոդված է: Այս տեքստում մենք դիտարկում ենք այն թեման, թե ինչ է թերմիստորը և դրա կիրառումը էլեկտրոնիկայի մեջ: