Терморезисторы и термисторы

1. Терморезисторы и термисторы

Характеристики,
материалы,конструкция,
применение.

2. Принцип действия основан на зависимости сопротивления терморезистора от температуры.

• Сопротивление всех резисторов зависит от
температуры
• У терморезисторов эта зависимость выражается
более ярко
• В общем случае зависимость сопротивления от
температуры выражается
2
3
R t R0 (1 t t t )
R t R0 (1 t )
, , справочные коэффициен ты
R0 сопротивление при заданной t
t перегрев

3. В зависимости от знака коэффициента α терморезисторы делятся на

• Терморезисторы с
• Терморезисторы с
положительным
отрицательным ТКС
ТКС
• С ростом
(позисторы)
температуры
С ростом температуры
сопротивление
сопротивление
убывает
растет

4. Зависимость сопротивления от t для позистора

• Характеристика
идеального
позистора линейная
• За начальную
температуру взято
0С

5. Классификация терморезисторов с положительным ТКС по материалу изготовления

• Медь
• t от –50С до
+150С
• α=4,27*10-3
• Платина
• t от –190С до
+650С
• α=3, 968*10-3
-7
=
• β=-5,85*10
• Никель
(сталь)
• t от –40С до
+150С
• α=6,5*10-3

6. Типовая конструкция позистора

• Характеристика управления – у медных
линейная, у платиновых в широком
диапазоне температур - нелинейная

7. Чувствительность определяется

• Для медных
S R0
• Для платиновых
S R0 R0 2 t

8. Характеристики позисторов, выпускаемых Российской промышленностью

9. Области применения позисторов

• Вместо традиционных плавких
предохранителей для защиты двигателей,
трансформаторов и т.д. или электронных
цепей от перегрузки

10. Терморезисторы (позисторы) как датчики уровня

• Терморезистор, нагреваемый низким напряжением,
приблизительно равным 12 вольт, реагирует на
понижение внешней температуры изменением
потребляемой мощности.
При постоянном напряжении потребление энергии
определяет величину рассеяния мощности. При
растущем рассеянии терморезистор охлаждается, ток
растет.
• При помещении позистора в жидкость(где
рассеивается больше тепла, чем в воздухе) растет ток
• Эта особенность делает терморезистор идеальным
для контроля величины уровня жидкостей в
емкостях.

11. Схема уровнемера и зависимость тока от напряжения в разных средах (при одной температуре)

12. Возможны следующие применения:

защита от перелива для масляных баков;
измерение уровня жидкости ;
• индикация предела
(например: индикатор слишком низкого уровня воды
в резервуаре для стеклоочистителей переднего или
ветрового стекла);
индикация утечки.

13. Терморезисторы с отрицательным ТКС

• Материалы:
• карбид кремния (SiC);
• полупроводники типа AIII BV;
синтетический алмаз;
• органические
полупроводники
• Диапазон рабочих температур от-100Сдо
+300С
ТКС при комнатных
температурах
(-2,4)—(-8,4)%/град.

14. Терморезисторы MMT-1, MMT-4

• предназначены для
работы в цепях
постоянного,
пульсирующего и
переменного тока
частотой до 400 Гц в
импульсных режимах, для
измерения и
регулирования
температуры, а также для
температурной
компенсации элементов
электрической цепи с
положительным
температурным
коэффициентом
сопротивления.

15. Технические характеристики ММТ-1 и ММТ-4

ММТ-1
Диапазон номинальных сопротивлений Ом
Максимальная мощность рассеяния
ММТ-4
1×103 - 220×103
600 мВт
560 мВт
Температурный коэффициент сопротивления
-(2,4-5,0) % /°C
Коэффициент температурной чувствительности
2060-4300 K

16. Термисторы

• Частный случай –
терморезисторы,
выполненные из
полупроводниковых
материалов по особой
технологии.
• Метод изготовления –
окислы металлов (марганца,
меди, никеля, кобальта и т.д.
Спекают при высокой
температуре.
• Получившиеся оксиды
имеют отрицательный ТКС.

17. Применение

Измерение и компенсация температуры
Бытовая электроника: холодильники и
морозильники, посудомоечные машины, фены и
т.д.
Автомобильная электроника: для измерения
температуры охлаждения воды или масла; для
контроля температуры выхлопных газов, крышки
цилиндра, тормозной системы; для контроля
температуры в салоне автомобиля.
В кондиционерах: в распределителе тепла;
для мониторинга температуры в комнате
В нагревателях для пола и газовых котлах
Для блокировки дверей в нагревательных
приборах

18.

В телекоммуникации: для измерения и
компенсации температуры в мобильных
телефонах и HDD
В промышленной электронике: для
температурной стабилизации лазерных диодов и
фотоэлементов, для компенсации температуры в
медных катушках
В автомобильной промышленности: для
индикации топлива
Промышленная электроника - ограничение
пускового тока в флуоресцентных, проекционных
и галогеновых лампах
Ограничение скорости оборотов в кухонных
комбайнах

19.

Плавный пуск моторов и импульсных
источников питания
Датчик уровня жидкости, измерение скорости
потока и вакуума.
Определение уровня различных жидкостей
(жидкий азот), измерение теплопроводности и
скорости потока различных газов, определение
вакуума и радиации.