Wprowadzenie do termistora NTC

Termistory służą głównie do monitorowania temperatury, ochrony przed przegrzaniem itp. Jest to wrażliwy na temperaturę rezystor półprzewodnikowy, którego rezystancja zmienia się znacząco wraz ze zmianami temperatury. Wykorzystuje wpływ materiałów półprzewodnikowych na ciepło do pomiaru i kontrolowania temperatury i jest szeroko stosowany w różnych urządzeniach i systemach elektronicznych. Termistory mają zalety małych rozmiarów, szybkiej reakcji i wysokiej dokładności pomiaru. Dlatego są szeroko stosowane w pomiarze temperatury, kontroli temperatury, zabezpieczeniu nadprądowym i innych dziedzinach. Symbole tekstowe są zazwyczaj reprezentowane przez „RT”.

Zasada działania termistora opiera się na działaniu materiałów półprzewodnikowych wrażliwych na ciepło. Kiedy zmienia się temperatura, zmienia się koncentracja i stan ruchu nośników (elektronów i dziur) wewnątrz materiału półprzewodnikowego, co powoduje zmianę wartości rezystancji. Typowe klasyfikacje obejmują PTC i NTC, istnieje również CTR:

Dodatni współczynnik temperaturowy - termistor PTC (dodatni współczynnik temperaturowy), rezystancja termistora wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Jest często stosowany w ochronie przeciwprzepięciowej, zabezpieczeniu nadprądowym (takim jak bezpieczniki resetowalne) i zabezpieczeniu przed przegrzaniem. Szczególnie nadaje się do zastosowań wymagających automatycznej regulacji mocy i eliminacji wahań temperatury.

Ujemny współczynnik temperaturowy – termistor NTC (ujemny współczynnik temperaturowy), rezystancja termistora maleje wraz ze wzrostem temperatury. Jest często stosowany w scenariuszach takich jak ochrona przed przepięciami, kompensacja temperatury, pomiar temperatury i kontrola temperatury i jest szczególnie odpowiedni w sytuacjach, w których wymagany jest dokładny pomiar temperatury.

Krytyczny termistor CTR (Criti Cal temperaturowy rezystor) ma charakterystykę mutacji ujemnej rezystancji. W określonej temperaturze wartość rezystancji maleje wraz ze wzrostem temperatury i ma duży ujemny współczynnik temperaturowy. Materiał składowy to mieszana spiekana masa tlenków pierwiastków, takich jak wanad, bar, stront i fosfor. Jest to półprzewodnik półszklisty, dlatego nazywany jest również termistorem szklanym. CTR jest często używany do alarmów kontroli temperatury i innych zastosowań.

Różnica między termistorem PTC a termistorem NTC:

Termistory PTC są zwykle wykonane z platyny, tlenku, polimeru i innych materiałów. Cechy:

1. Charakterystyka rezystancji: Materiały te podlegają przemianom fazowym w określonym zakresie temperatur (temperatura Curie), co powoduje gwałtowną zmianę wartości rezystancji.

2. Zabezpieczenie nadprądowe i przed przegrzaniem: Charakteryzuje się dodatnim współczynnikiem temperaturowym, co oznacza, że ​​jego rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Ta cecha umożliwia materiałowi PTC ograniczenie przepływu prądu i odgrywanie roli ochronnej, gdy temperatura wzrośnie do pewnego poziomu.

3. Samoregeneracja: Po schłodzeniu poniżej określonej temperatury rezystancja powróci do niższego poziomu, co umożliwi wielokrotne użycie.

4. Wysoki prąd roboczy: Maksymalny prąd roboczy może osiągnąć dziesiątki amperów.

Materiały termistorów NTC obejmują głównie dwa lub więcej tlenków metali, takich jak mangan, miedź, krzem, kobalt, żelazo, nikiel i cynk. Cechy:

1. Wrażliwość na wysoką temperaturę: Rezystywność i stałe materiałowe tych materiałów różnią się w zależności od ich składu, atmosfery spiekania, temperatury spiekania i stanu strukturalnego. Materiał ten charakteryzuje się wysoką czułością i stabilnością, a jego wartość rezystancji zmienia się w sposób bardziej ciągły wraz z temperaturą.

2. Dobra stabilność: zakres zmian wartości rezystancji jest stosunkowo niewielki, a tendencja zmian jest stosunkowo stabilna. Oznacza to, że może utrzymać dokładniejsze działanie przez długi czas użytkowania.

3. Szybka reakcja termiczna: Ma szybką reakcję termiczną i może wykryć zmiany temperatury w krótkim czasie i szybko odzwierciedlić je w wartości rezystancji.

Termistory NTC są stosowane głównie w typie zasilania i typie pomiaru temperatury.

Wartość rezystancji termistora NTC typu mocy w normalnej temperaturze i efekt opóźnienia termicznego spowodowany bezwładnością cieplną mogą skutecznie tłumić szczytowy prąd udarowy (do dziesiątek dziesiątek) w obwodzie mocy (szczególnie w obwodzie filtra o dużej pojemności wysokiego napięcia) podczas uruchamiania. wielokrotność lub nawet stukrotność normalnego prądu pracy) oraz po spełnieniu funkcji tłumienia prądu udarowego, na skutek efektu samonagrzewania przepływającego przez niego prądu (w tym prądu udarowego i normalnego prądu pracy obwodu) , wzrasta temperatura rezystora i typ zasilania NTC. Wartość rezystancji termistora spadnie do bardzo małego poziomu, wynikający z tego spadek napięcia spowoduje zużycie bardzo małej mocy i nie będzie miało wpływu na normalny prąd roboczy. Do powszechnie używanych modeli zalicza się seria MF72.

Termistor NTC do pomiaru temperatury jest jednym z najczęściej stosowanych czujników temperatury, ponieważ zależność między jego rezystancją a temperaturą jest w przybliżeniu zgodna z prawem funkcji wykładniczej i może wytworzyć krzywą charakterystyczną rezystancja-temperatura. Inne czujniki temperatury obejmują rezystancyjne czujniki temperatury RTD, czujniki termoparowe, czujniki podczerwieni, zintegrowane cyfrowe/analogowe czujniki temperatury IC itp.