Термистор нь температурыг хэмжих зориулалттай, хагас дамжуулагч материалаас бүрдэх төхөөрөмж бөгөөд температурыг бага зэрэг өөрчлөхөд эсэргүүцлээ их хэмжээгээр өөрчилдөг. Ерөнхийдөө термисторууд нь сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг бөгөөд энэ нь температур нэмэгдэх тусам эсэргүүцэл буурдаг.
Термисторын ерөнхий шинж чанар
"Термистор" гэдэг үг нь бүрэн нэр томъёоны товчлол юм: дулааны мэдрэмжтэй резистор. Энэ төхөөрөмж нь ямар ч температурын өөрчлөлтийг үнэн зөв, хэрэглэхэд хялбар мэдрэгч юм. Ерөнхийдөө хоёр төрлийн термистор байдаг: сөрөг температурын коэффициент ба эерэг температурын коэффициент. Ихэнхдээ эхний төрлийг температурыг хэмжихэд ашигладаг.
Цахилгаан хэлхээн дэх термисторын тэмдэглэгээг зурагт үзүүлэв.
Термисторын материал нь хагас дамжуулагч шинж чанартай металл исэл юм. Үйлдвэрлэлийн явцад эдгээр төхөөрөмжүүд нь дараах хэлбэрийг өгдөг:
- диск;
- саваа;
- сувд шиг бөмбөрцөг хэлбэртэй.
Термистор нь бат бөх байх зарчим дээр суурилдагтемпературын бага зэрэг өөрчлөлттэй эсэргүүцлийн өөрчлөлт. Үүний зэрэгцээ хэлхээний өгөгдсөн гүйдлийн хүч ба тогтмол температурт тогтмол хүчдэл хадгалагдана.
Төхөөрөмжийг ашиглахын тулд цахилгаан хэлхээнд, жишээлбэл, Wheatstone гүүрэнд холбогдсон бөгөөд төхөөрөмж дээрх гүйдэл болон хүчдэлийг хэмждэг. Ом-ийн энгийн хуулийн дагуу R=U/I эсэргүүцлийг тодорхойлно. Дараа нь тэд эсэргүүцлийн температураас хамаарах муруйг хардаг бөгөөд үүний дагуу үүссэн эсэргүүцэл нь яг ямар температуртай тохирч байгааг хэлэх боломжтой юм. Температур өөрчлөгдөхөд эсэргүүцлийн утга эрс өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь температурыг өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог.
Термисторын материал
Термисторын дийлэнх хэсгийн материал нь хагас дамжуулагч керамик юм. Үүнийг үйлдвэрлэх үйл явц нь нитрид ба металлын ислийн нунтагыг өндөр температурт нунтаглах явдал юм. Үр дүн нь ислийн найрлага нь ерөнхий томьёотой материал юм (AB)3O4 эсвэл (ABC)3O4, энд A, B, C нь металл химийн элементүүд юм. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нь манган, никель юм.
Хэрэв термистор нь 250 °C-аас бага температурт ажиллах төлөвтэй байвал керамик найрлагад магни, кобальт, никель орно. Энэхүү найрлагатай керамик нь тогтоосон температурын хязгаарт физик шинж чанарын тогтвортой байдлыг харуулдаг.
Термисторын чухал шинж чанар нь тэдгээрийн тусгай дамжуулалт (эсэргүүцлийн эсрэг) юм. Дамжуулах чадварыг жижиг нэмэх замаар хянадаглити ба натрийн концентраци.
Багажийн үйлдвэрлэлийн процесс
Бөмбөрцөг термисторыг өндөр температурт (1100°C) хоёр цагаан алтны утсанд наах замаар хийдэг. Дараа нь термисторын контактуудыг хэлбэржүүлэхийн тулд утсыг таслана. Бөмбөрцөг багажийг битүүмжлэхийн тулд шилэн бүрээсийг түрхсэн.
Дискний термисторын хувьд контакт хийх процесс нь цагаан алт, палладий, мөнгөний хайлшийг тэдгээрийн дээр байрлуулж, термисторын бүрхүүлд гагнах явдал юм.
Платинум илрүүлэгчээс ялгаатай
Хагас дамжуулагч термистороос гадна өөр төрлийн температур мэдрэгч байдаг бөгөөд тэдгээрийн ажлын материал нь цагаан алт юм. Эдгээр мэдрэгч нь температурын шугаман хэлбэрээр өөрчлөгдөхөд эсэргүүцлийг өөрчилдөг. Термисторын хувьд физик хэмжигдэхүүний энэ хамаарал нь огт өөр шинж чанартай байдаг.
Термисторын цагаан алтны аналогиас давуу тал нь дараах байдалтай байна:
- Ашиглалтын бүх хүрээн дэх температурын өөрчлөлтийг эсэргүүцэх өндөр мэдрэмжтэй.
- Хэрэгслийн өндөр түвшний тогтвортой байдал, уншилтын давтагдах чадвар.
- Температурын өөрчлөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх жижиг хэмжээтэй.
Термисторын эсэргүүцэл
Энэ физик хэмжигдэхүүн нь температур нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг бөгөөд ажиллах температурын мужийг анхаарч үзэх нь чухал юм.-55 ° C-аас +70 ° C хүртэлх температурын хязгаарт 2200 - 10000 ом эсэргүүцэл бүхий термисторыг ашигладаг. Илүү өндөр температурын хувьд 10 кОм-оос их эсэргүүцэлтэй төхөөрөмжийг ашиглана уу.
Платин детектор ба термопараас ялгаатай нь термисторууд нь температурын муруйн эсрэг эсэргүүцлийн тусгай стандартгүй бөгөөд эсэргүүцлийн муруйг сонгох боломжтой. Учир нь термисторын материал бүр температур мэдрэгчтэй адил өөрийн эсэргүүцлийн муруйтай байдаг.
Тогтвортой байдал, нарийвчлал
Эдгээр хэрэгслүүд нь химийн хувьд тогтвортой бөгөөд цаг хугацааны явцад мууддаггүй. Термистор мэдрэгч нь хамгийн нарийвчлалтай температурыг хэмжих хэрэгслийн нэг юм. Ашиглалтын бүх хүрээн дэх тэдгээрийн хэмжилтийн нарийвчлал нь 0.1 - 0.2 ° C байна. Ихэнх цахилгаан хэрэгсэл 0 °C-аас 100 °C-ийн температурт ажилладаг гэдгийг анхаарна уу.
Термисторын үндсэн параметрүүд
Дараах физик үзүүлэлтүүд нь термисторын төрөл бүрийн үндсэн үзүүлэлт юм (англи хэл дээрх нэрсийн кодыг тайлах нь):
- R25 - өрөөний температурт (25 °С) Ом дахь төхөөрөмжийн эсэргүүцэл. Мультиметр ашиглан термисторын шинж чанарыг шалгахад хялбар байдаг.
- R25 - 25 °С-ийн температурт тогтоосон утгаас төхөөрөмж дээрх эсэргүүцлийн хазайлтын хүлцлийн утга. Дүрмээр бол энэ утга нь R25-ийн 20%-иас хэтрэхгүй.
- Макс. Тогтвортой гүйдэл - хамгийн ихтөхөөрөмжөөр удаан хугацаагаар урсах боломжтой ампер дахь гүйдлийн утга. Энэ утгыг хэтрүүлбэл эсэргүүцэл хурдан буурч, улмаар термистор эвдрэх аюултай.
- Ойролцоогоор. R-ийн Макс. Одоогийн - энэ утга нь хамгийн их гүйдэл дамжин өнгөрөх үед төхөөрөмж олж авдаг Ом дахь эсэргүүцлийн утгыг харуулдаг. Энэ утга нь өрөөний температурт термисторын эсэргүүцлээс 1-2 дахин бага байх ёстой.
- Тарах. Коэф. - төхөөрөмжийн шингэсэн хүчин чадалд температурын мэдрэмжийг харуулсан коэффициент. Энэ хүчин зүйл нь термисторын температурыг 1 ° C-аар нэмэгдүүлэхийн тулд шингээх шаардлагатай хүчийг мВт-ээр илэрхийлнэ. Энэ утга нь төхөөрөмжийг ажиллах температурт нь халаахад хэр их хүч зарцуулах шаардлагатайг харуулдаг тул чухал юм.
- Дулааны цагийн тогтмол. Хэрэв термисторыг гүйдлийн хязгаарлагч болгон ашигладаг бол дахин асаахад бэлэн байхын тулд цахилгааныг унтраасны дараа хөргөхөд хэр хугацаа шаардагдахыг мэдэх нь чухал юм. Термистор унтарсны дараа температур нь экспоненциал хуулийн дагуу буурдаг тул "Дулааны хугацааны тогтмол" гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн температурын ажлын температурын зөрүүний 63.2% -иар буурах хугацаа юм. төхөөрөмж болон орчны температур.
- Макс. ΜF дахь ачааллын багтаамж - энэ төхөөрөмжийг гэмтээхгүйгээр цэнэглэх микрофарад дахь багтаамжийн хэмжээ. Энэ утгыг тодорхой хүчдэлийн хувьд зааж өгсөн болно.жишээ нь 220 В.
Термисторын ажиллагааг хэрхэн шалгах вэ?
Термисторыг ашиглах боломжтой эсэхийг шалгахын тулд та мультиметр болон энгийн гагнуур ашиглаж болно.
Юуны өмнө мультиметрийн эсэргүүцэл хэмжих горимыг асааж, термисторын гаралтын контактуудыг мультиметрийн терминалуудтай холбоно. Энэ тохиолдолд туйлшрал нь хамаагүй. Мультиметр нь тодорхой эсэргүүцлийг омоор харуулах бөгөөд үүнийг бүртгэх ёстой.
Дараа нь та гагнуурын төмрийг залгаад термисторын гаралтын аль нэгэнд хүргэх хэрэгтэй. Төхөөрөмжийг шатаахгүйн тулд болгоомжтой байгаарай. Энэ процессын явцад та мултиметрийн уншилтыг ажиглах хэрэгтэй бөгөөд энэ нь эсэргүүцэл аажмаар буурч байгаа бөгөөд энэ нь хамгийн бага утгад хурдан тогтох болно. Хамгийн бага утга нь термисторын төрөл ба гагнуурын төмрийн температураас хамаардаг бөгөөд ихэвчлэн эхэнд хэмжсэн хэмжээнээс хэд дахин бага байдаг. Энэ тохиолдолд та термистор ажиллаж байгаа гэдэгт итгэлтэй байж болно.
Хэрэв мультиметрийн эсэргүүцэл өөрчлөгдөөгүй эсвэл эсрэгээрээ огцом буурсан бол төхөөрөмж ашиглахад тохиромжгүй болно.
Энэ шалгалт нь бүдүүлэг гэдгийг анхаарна уу. Төхөөрөмжийг үнэн зөв туршихын тулд түүний температур ба харгалзах эсэргүүцэл гэсэн хоёр үзүүлэлтийг хэмжиж, үйлдвэрлэгчийн заасан утгуудтай харьцуулах шаардлагатай.
Програмууд
Термисторыг температурын нөхцлийг хянах нь чухал байдаг электроникийн бүх салбарт ашигладаг. Эдгээр газрууд орнокомпьютер, үйлдвэрлэлийн суурилуулалтын өндөр нарийвчлалтай төхөөрөмж, төрөл бүрийн өгөгдөл дамжуулах төхөөрөмж. Тиймээс 3D принтерийн термисторыг халаалтын ор эсвэл хэвлэх толгойны температурыг хянадаг мэдрэгч болгон ашигладаг.
Термисторын хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол компьютер асаах гэх мэт гүйдлийг хязгаарлах явдал юм. Баримт нь хүчийг асаах үед том хүчин чадалтай эхлэх конденсатор цэнэггүй болж, бүх хэлхээнд асар их гүйдэл үүсгэдэг. Энэ гүйдэл нь чипийг бүхэлд нь шатаах чадвартай тул термисторыг хэлхээнд оруулсан болно.
Энэ төхөөрөмжийг асаах үед өрөөний температур, асар их эсэргүүцэлтэй байсан. Ийм эсэргүүцэл нь эхлэх үед одоогийн өсөлтийг үр дүнтэй бууруулж чадна. Цаашилбал, гүйдэл дамжин өнгөрч, дулаан ялгарснаас болж төхөөрөмж халж, эсэргүүцэл нь огцом буурдаг. Термисторын шалгалт тохируулга нь компьютерийн чипийн ажиллах температур нь термисторын эсэргүүцлийг бараг тэг болгож, хүчдэлийн уналт байхгүй болно. Компьютерийг унтраасны дараа термистор хурдан хөргөж, эсэргүүцлээ сэргээнэ.
Тиймээс гүйдлийг хязгаарлахын тулд термистор ашиглах нь зардал багатай бөгөөд маш энгийн.
Термисторын жишээ
Одоогоор маш олон төрлийн бүтээгдэхүүн худалдаалагдаж байгаа бөгөөд тэдгээрийн заримынх нь онцлог шинж чанар, ашиглалтын чиглэлийг энд харуулав:
- Самар бэхэлгээтэй термистор B57045-K, нэрлэсэн эсэргүүцэл нь 1кОм 10% хүлцэх чадвартай. Хэрэглээний болон автомашины электроникийн температур хэмжих мэдрэгч болгон ашигладаг.
- B57153-S дискний хэрэгсэл, тасалгааны температурт 15 Ом-д 1.8 А гүйдлийн хамгийн их хүчин чадалтай. Оролтын гүйдэл хязгаарлагч болгон ашигладаг.
