Typer termistorer, karakteristiske detaljer og arbeidsprinsipper

Termistornavnet er utviklet som en kort form for den 'termisk følsomme motstanden'. Den fulle formen for termistoren gir den generelle og detaljerte ideen om handlingen som er funksjonen til termistoren.

Av: S. Prakash

De forskjellige typene av enhetene der termistoren brukes, inkluderer et bredt spekter av enheter som temperatursensorer og elektroniske kretser der de gir temperaturkompensasjon.

Selv om bruken av termistoren ikke er like vanlig som transistorer, motstander og kondensatorer av vanlig form, bruker det elektroniske feltet termistorer i stor skala.

Symbol på termistorkretsen

Symbolet som brukes av termistoren for gjenkjenning, er kretssymbolet for seg selv.

Kretssymbolet til en termistor består av en base som består av standard motstandsrektangel sammen med en diagonal linje som går gjennom basen og består av et vertikalt snitt av liten størrelse.

Kretsskjemaene bruker mye kretssymbolet til termistoren.

Typer termistor

Termistoren kan deles inn i forskjellige typer og kategorier basert på en rekke forskjellige måter.

Disse måtene de skal kategoriseres på, er først og fremst basert på måten termistoren reagerer på eksponering av varme.

Motstanden til noen av kondensatorene øker med økningen i temperaturen mens det motsatte observeres i de andre typene termistor, noe som resulterer i reduksjon i motstanden.

Denne ideen kan utvides med termistorkurven, som kan vises med en ligning av enkel form:

Forholdet mellom motstand og temperatur

ΔR = k x & ΔT

Ovennevnte ligning består av:

ΔR = Motstandens endring observert

ΔT = Temperaturens endring observert

k = temperaturbestandighetskoeffisient av første ordre

Det er et ikke-lineært forhold mellom motstanden og temperaturen i de fleste tilfeller. Men med de forskjellige små endringene i motstand og temperatur, er det også en endring i forholdet som observeres, og forholdet blir lineært i naturen.

Verdien av 'k' kan være enten positiv eller negativ, avhengig av typen av termistoren.

NTC-termistor (negativ temperaturkoeffisienttermistor): Egenskapen til NTC-termistoren gjør det mulig å redusere motstanden med økningen i temperaturen, og dermed er 'k' -faktoren for NTC-termistoren negativ.

PTC-termistor (positiv temperaturkoeffisienttermistor): Egenskapen til NTC-termistoren gjør det mulig å øke motstanden med økningen i temperaturen, og derved er 'k' -faktoren for NTC-termistoren positiv.

En annen måte som termistoren kan differensieres på og kategoriseres bortsett fra deres motstandsendringsfunksjon, er avhengig av materialtypen som brukes til termistoren. Materialet som brukes er av to hovedtyper:

Halvledere med enkelt krystall

Forbindelser som er av metallisk art slik som oksider

Thermistor: Utvikling og historie

Fenomenet variasjonen som ble observert i motstanden på grunn av endringer i temperaturen ble demonstrert på begynnelsen av det nittende århundre.

Det er mange måter termistoren har fortsatt å bruke til dags dato. Men et flertall av denne termistoren lider av ulempen at de er i stand til å vise svært liten variasjon i motstand i samsvar med det store temperaturområdet.

Bruken av halvledere er generelt antydet i termistorene som gjør det mulig for termistorene å vise større variasjoner i motstand i samsvar med det store temperaturområdet.

Materialene som brukes til produksjon av termistor er av to typer, inkludert metallforbindelser som var de første materialene som ble oppdaget for termistor.

I 1833, mens Faraday målte variasjonen i motstanden i forhold til sølvsulfidets temperatur, oppdaget den den negative temperaturkoeffisienten. Men tilgjengeligheten av metalloksydene i stor skala skjedde kommersielt bare på 1940-tallet.

Undersøkelsen av silisiumtermistoren og krystallgermaniumtermistoren ble utført etter andre verdenskrig mens studien av halvledermaterialene ble gjort.

Selv om halvlederen og de metalliske oksidene er to termistortyper, er temperaturområdene dekket av dem forskjellige, og de trenger derfor ikke å konkurrere.

Sammensetning og struktur av termistor

På grunnlag av applikasjonene der termistoren må brukes sammen med området for temperaturområdet som termistoren skal bruke størrelsene, fasongene og materialtypen som brukes til å produsere termistoren, blir det bestemt.

I tilfelle anvendelsene der den flate overflaten trenger å være i konstant kontakt med termistoren, er formen på termistoren i disse tilfeller av flate plater.

I tilfelle det er temperaturprober som termistoren må lages for, så er formen på termistoren i form av stenger eller perler. Dermed styrer kravene som overholder applikasjonene som termistoren skal brukes til, termistorens faktiske fysiske form.

Temperaturområdet der termistoren av metalloksydtypen brukes, er 200-700 K.

Komponenten som brukes til å produsere disse termistorene finnes i versjonen av et fint pulver som sintres og komprimeres ved veldig høy temperatur.

Materialene som er mest brukt for disse termistorer inkluderer nikkeloksid, jernoksid, manganoksyd, kobberoksid og koboltoksid.

Temperaturene som halvledertermistorene brukes til er veldig lave. Silisium-termistorene brukes sjeldnere enn germanium-termistorene som brukes i større grad for temperaturene som er i området som er under området 100 ° absolutt null, dvs. 100K.

Temperaturen som bruk av silisiumtermistoren kan gjøres er maksimalt 250K. Hvis temperaturen øker mer enn 250K, opplever silisiumtermistoren innstillingen av de positive temperaturkoeffisientene. En enkelt krystall brukes til å produsere termistoren der nivået som doping av krystallet utføres på er 10 ^ 16 - 10 ^ 17 / cm3.

Anvendelser av Thermistor

Termistoren kan brukes til mange forskjellige typer applikasjoner, og det er mange andre applikasjoner de finnes i.

Den mest attraktive egenskapen til termistoren som gjør dem populære for bruk i kretsene, er at elementene som er gitt av dem i kretsene, er veldig kostnadseffektive, siden de fungerer effektivt og likevel er tilgjengelige til en billig pris.

Det faktum at om temperaturkoeffisienten er negativ eller positiv, bestemmer applikasjonene termistoren kan brukes i.

Hvis temperaturkoeffisienten er negativ, kan termistoren brukes til følgende bruksområder:

Termometre med veldig lav temperatur: termistorene brukes til å måle temperaturen på svært lave nivåer i termometrene med veldig lav temperatur.

Digitale termostater: De digitale termostatene i vår tid bruker termistorer mye og ofte.

Batteripakker: Batteripakkenes temperatur gjennom hele perioden de lades overvåkes ved bruk av NTC-termistorer.

Noen av batteriene som brukes i dagens industri er følsomme for overlading, inkludert de mye brukte Li-ion-batteriene. I slike batterier er ladetilstanden deres effektivt indikert av temperaturen og derved muliggjør bestemmelse av tidspunktet når ladesyklusen må avsluttes.

Beskyttelsesinnretninger i rush: Strømforsyningskretsene bruker NTC termistorer i form av enheter som begrenser innstrømningsstrømmen.

NTC-termistorene forhindrer strømmen av store mengder strøm ved innkoblingspunktet og gir et innledende nivå av høy motstand mens de fungerer som innbruddsbeskyttelsesanordninger.

Etter dette blir termistoren oppvarmet, og dermed reduseres det opprinnelige motstandsnivået fra den vesentlig, slik at strømmen av store strømmengder tillates under kretsens normale drift.

Termistorene som brukes til formålet med denne applikasjonen er utformet i samsvar med dette, og dermed er størrelsen større i forhold til målertypen termistorer.

Hvis temperaturkoeffisienten er positiv, kan termistoren brukes til følgende bruksområder:

Strømbegrensende enheter: De elektroniske kretsene bruker PTC-termistorer i form av strømbegrensende enheter.

PTC-termistorer fungerer som en alternativ enhet for den mer brukte sikringen. Det er ingen unødvendige eller bivirkninger forårsaket av varmen som genereres i små mengder når enheten opplever en strøm av strøm under normale forhold.

Men i tilfelle strømmen av strømmen gjennom enheten er veldig stor, kan det føre til økning i motstanden siden varmen ikke kan spres i omgivelsene, siden enheten kanskje ikke klarer å gjøre det.

Dette resulterer i generering av mer varme og derved produserer et fenomen med positiv tilbakemeldingseffekt. Enheten er beskyttet av slik varme og svingninger i strøm siden strømfallet observeres når det er økning i motstanden.

Bruksområdene der termistorene kan brukes, har et bredt spekter. Termistorer kan brukes til å registrere temperaturer på en pålitelig, billig (kostnadseffektiv) og enkel måte.

De forskjellige enhetene der termistorene kan brukes, inkluderer termostater og brannalarmer. Termistorer kan også brukes alene sammen med andre enheter. I sistnevnte tilfelle kan termistor brukes til å gi nøyaktighet i høye grader ved å gjøre den til en del av Wheatstone Bridge.

Termistorene brukes også i form av temperaturkompensasjonsanordninger.

I en stor prosentandel av motstandene er det en økning i motstanden som observeres med en tilsvarende økning i temperaturen på grunn av deres positive temperaturkoeffisient.

I tilfelle det er høye krav til stabilitet av applikasjonene, brukes termistoren som har negativ temperaturkoeffisient. Dette oppnås når kretsen inneholder termistoren for å motvirke komponentens effekter som produseres på grunn av deres positive temperaturkoeffisient.