Ano ang isang thermistor at isang posistor at kung saan ginagamit ang mga ito

Ang thermistor ay isang bahagi ng semiconductor na may resistensyang elektrikal na umaasa sa temperatura. Naimbento noong 1930 ng siyentipikong si Samuel Reuben, ang bahaging ito ay malawak pa ring ginagamit sa teknolohiya.

Ang mga thermistor ay gawa sa iba't ibang mga materyales, temperatura koepisyent ng pagtutol (TCR) na medyo mataas — higit na nakahihigit sa mga haluang metal at purong metal, iyon ay, mula sa mga espesyal, tiyak na semiconductors.

Direkta, ang pangunahing elemento ng resistive ay nakuha sa pamamagitan ng metalurhiya ng pulbos, pagproseso ng chalcogenides, halides at oxides ng ilang mga metal, na nagbibigay sa kanila ng iba't ibang mga hugis, halimbawa, sa anyo ng mga disc o rod na may iba't ibang laki, malalaking washers, medium tubes, manipis na mga plato, maliliit na kuwintas, na may mga sukat mula sa ilang micron hanggang sampu-sampung milimetro...

Sa pamamagitan ng likas na katangian ng ugnayan sa pagitan ng paglaban ng elemento at temperatura nito, hinati nila ang mga thermistor sa dalawang malalaking grupo - posistor at thermistors.Ang mga posistor ay may positibong TCS (sa kadahilanang ito, ang mga posistor ay tinatawag ding PTC thermistors) at ang mga thermistor ay may negatibong TCS (kaya naman sila ay tinatawag na NTC thermistors).

Thermistor — risistor na umaasa sa temperatura na gawa sa materyal na semiconductor na may negatibong koepisyent ng temperatura at mataas na sensitivity, positor — risistor na umaasa sa temperatura na may positibong koepisyent. Kaya, habang tumataas ang temperatura ng katawan ng positor, bumababa ang resistensya nito, at habang tumataas ang temperatura ng thermistor, bumababa ang resistensya nito nang naaayon.

Ang mga materyales para sa mga thermistor ngayon ay: mga pinaghalong polycrystalline oxide ng mga transition metal tulad ng cobalt, manganese, copper at nickel, type IIIIBV compounds, pati na rin ang doped, glassy semiconductors tulad ng silicon at germanium at ilang iba pang mga substance. Kapansin-pansin ang mga barium titanate solid solution posistor.

Ang mga thermistor ay maaaring uriin bilang:

• Mababang klase ng temperatura (operating temperature sa ibaba 170 K);

• Katamtamang klase ng temperatura (operating temperature mula 170 K hanggang 510 K);

• Mataas na klase ng temperatura (operating temperature na 570 K pataas);

• Isang hiwalay na klase ng mataas na temperatura (temperatura ng pagpapatakbo mula 900 K hanggang 1300 K).

Ang lahat ng mga elementong ito, parehong mga thermistor at posistor, ay maaaring gumana sa iba't ibang klimatiko na panlabas na kondisyon at sa ilalim ng makabuluhang pisikal na panlabas at kasalukuyang mga pagkarga. Gayunpaman, sa ilalim ng malubhang thermocycling, ang kanilang mga unang thermoelectric na katangian, tulad ng nominal na paglaban sa temperatura ng silid at koepisyent ng paglaban sa temperatura, ay nagbabago sa paglipas ng panahon.

Mayroon ding pinagsamang mga bahagi, halimbawa, hindi direktang pinainit na mga thermistor... Ang mga housing ng naturang mga device ay naglalaman ng thermistor mismo at isang galvanically isolated heating element na nagtatakda ng paunang temperatura ng thermistor at, nang naaayon, ang paunang electrical resistance nito.

Ang mga device na ito ay ginagamit bilang variable resistors na kinokontrol ng boltahe na inilapat sa heating element ng thermistor.

Depende sa kung paano napili ang operating point ng I — V na katangian ng isang partikular na bahagi, tinutukoy din ang operating mode ng thermistor sa circuit. At ang I — V na katangian mismo ay nauugnay sa mga katangian ng disenyo at ang temperatura na inilapat sa pabahay ng sangkap.

Upang kontrolin ang mga pagbabago sa temperatura at mabayaran ang mga dynamic na pagbabago ng mga parameter, tulad ng kasalukuyang dumadaloy at ang inilapat na boltahe sa mga de-koryenteng circuit, na nagbabago pagkatapos ng pagbabago sa mga kondisyon ng temperatura, ang mga thermistor ay ginagamit na may operating point na nakatakda sa linear na seksyon ng I - V katangian .

Ngunit ang operating point ay tradisyonal na nakatakda sa bumabagsak na seksyon ng I - V na katangian (NTC thermistors) kung ang thermistor ay ginagamit, halimbawa, bilang isang starter, time relay, sa isang sistema para sa pagsubaybay at pagsukat ng intensity ng microwave radiation, sa mga sistema ng alarma sa sunog, thermal control, sa mga pag-install para sa pagkontrol sa daloy ng mga bulk substance at likido.

Ang pinakasikat na mid-temperature thermistor at posistor ngayon na may TCS mula -2.4 hanggang -8.4% sa 1 K... Gumagana ang mga ito sa malawak na hanay ng mga resistensya mula ohms hanggang megohms.

May mga posistor na may medyo mababang TCR na 0.5% hanggang 0.7% sa 1 K na ginawa sa isang batayan ng silikon. Ang kanilang paglaban ay nagbabago halos linearly.Ang ganitong mga posistor ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng pag-stabilize ng temperatura at sa mga aktibong sistema ng paglamig ng mga switch ng power semiconductor sa iba't ibang modernong elektronikong aparato, lalo na sa mga makapangyarihan. Ang mga sangkap na ito ay madaling magkasya sa mga eskematiko at hindi kumukuha ng maraming espasyo sa board.

Ang isang tipikal na posistor ay nasa anyo ng isang ceramic disk, kung minsan maraming mga elemento ang naka-install sa serye sa isang kaso, ngunit mas madalas sa isang variant sa isang proteksiyon na enamel coating. Ang mga posistor ay kadalasang ginagamit bilang mga piyus upang protektahan ang mga de-koryenteng circuit mula sa overvoltage at kasalukuyang, pati na rin ang mga sensor ng temperatura at mga elemento ng self-stabilizing, dahil sa kanilang hindi mapagpanggap at pisikal na katatagan.

Ang mga thermistor ay malawakang ginagamit sa maraming lugar ng electronics, lalo na kung saan ang tumpak na kontrol sa proseso ng temperatura ay mahalaga. Nalalapat ito sa mga kagamitan sa paghahatid ng data, teknolohiya ng computer, mga processor na may mataas na pagganap at kagamitang pang-industriya na may mataas na katumpakan.

Ang isa sa pinakasimple at pinakasikat na halimbawa ng mga aplikasyon ng thermistor ay ang epektibong paglilimita sa kasalukuyang pagpasok. Sa ngayon, ang boltahe ay ibinibigay sa power supply mula sa mains, lubhang matalim singil ng kapasitor makabuluhang capacitance at isang malaking charging current ang dumadaloy sa primary circuit, na maaaring sumunog sa diode bridge.

Ang kasalukuyang ito ay narito at ito ay nililimitahan ng thermistor, iyon ay, ang circuit component na ito ay nagbabago ng resistensya nito depende sa kasalukuyang dumadaan dito, dahil ayon sa batas ng Ohm, ito ay umiinit. Binabawi ng thermistor ang orihinal nitong pagtutol, pagkatapos ng ilang minuto, sa sandaling lumamig ito sa temperatura ng silid.