Шта је термистор

Термистори су термички осетљиве компоненте које искориштавају имовину полуводича, где се отпорност термистора значајно мења температуром. Направљени су од одређених металних оксида у различитим формулацијама. У одређеном опсегу температуре, промена отпора термистора може се користити за одређивање температуре измереног медија.

Термистори остају неактивни током дужег периода. Када су температура и струја околине и струја у опсегу Ц, термастова снага топлоте је у близини своје снаге за производњу топлоте, што је резултирало потенцијалом и за рад и не- рад. На истој температури околине термистово радно време се драматично смањује са повећањем струје. На релативно високим температурама околине, термистори показују чак и краће радно време и доњим задржавањем и оперативним струјама. Термистори долазе у разним облицима, укључујући сфере, шипке, цеви и прстене.

Врсте термистора укључују позитивни коефицијент температуре (ПТЦ) и негативни коефицијент температуре (НТЦ). Отпорност ПТЦ термистора расте са све већом температуром, док се отпорност на НТЦ термистор смањује са све већом температуром. Тренутно је НТЦ термистор најчешће коришћен.

Главне карактеристике

Имају осетљивост на високу температуру, ниску термалну инерцију, дуг живот, компактну величину, једноставну структуру и способност да се произведу у различитим облицима и конфигурацијама. Стога, уз напредовање индустријске и пољопривредне производње, као и науке и технологије, ове компоненте су пронашле широке апликације, као што су мерење температуре, температурне контроле, мерење температурне температуре, мерење притиска течности, временске аларме, пребацивање напона, временским спомињем, временским напоном, временским спомињем, временским причвршћивањем, аларм за оптерећење, аларм за пребацивање, аларм за пребацивање, аларм за преношење и микроталасна и ласерска мерења, алармирање налик на брзина, алармирање времена, аларм за оптерећење, временски временски број, алармирање времена, алармирање времена, алармирање времена и мерење брзине и микроталасне и ласерске мерење, а мерење брзине и ласерске снаге, алармирање времена и ласерске мерења и микроталасна и ласерска мерења и микроталасна и ласерска енергија.

Са развојем модерне војне технологије, посебно свемирска технологија, термистори су потребни не само да буду веома поуздани, дуго - траје и способне да ултра {{1 -ТЕ, али и да буду осетљивије, не захтевају хлађење и нуде одличне перформансе за мерење зрачене снаге.

Класификације термистора:

1. ПТЦ термистор

ПТЦ (позитивни коефицијент температуре) односи се на термистор феномен или материјал са позитивним коефицијентом температуре, у којем се отпорност нагло повећава на одређеној температури. Ови термистори се могу користити посебно као константне сензоре температуре. Овај материјал је синтеровано тело пре свега састављено од Батиоа, СРТИОА или ПБТИОА. Количина у траговима оксидама као што су НБ, ТА, БИ, СБ, И и ЛА додају се за контролу атомске валенције, пружајући га полуводично. Овај полуводички батиои материјал се често назива порцулански порцулаин полуводича. МН, ФЕ, ЦУ и ЦР оксиди, заједно са осталим адитивима, такође се додају како би се повећало позитиван коефицијент температуре отпора. Користећи стандардне керамичке процесе и високе - синтеровање температуре, платинаста титаната и њено чврсто решење постају полуводични, што резултира позитивним - отпорним термисторским материјалом. Његова температурна коефицијент и Цурие Поинт се разликује у условима композиције и синтеровања (посебно температура хлађења).

Кристали баријева титаната имају перовскиту структуру и су фероелектрични материјал. Чисте баријум титанат је изолациони материјал. Када се у траговима у траговима наређене елементе Земље додају баријуму титанат и подвргнуте одговарајућем топлотном третману, отпорност материјала драматично расте неколико налога величине у близини температуре Цурие-а, стварајући ПТЦ ефекат. Овај ефекат је повезан са фероелектричним својствима кристала Батио3 и њихове фазе преласка у близини температуре Цурие. КАРИМА КЕРАМИКА КАРАМИКА ТИТАНТА МАРИУМ ТИТАТАТЕ СУ ПОЛИЦРИСТАЛНИ МАТЕРИЈАЛИ СА ИНРРГРАНУЛАРНИМ ИНРФЕРАЈИМА ИЗМЕЂУ ГРАДА. Када керамика достигне одређену температуру или напон, ови интерфејси помак, узрокујући оштру промјену отпора.

ПТЦ ефекат полуводичке керамике баријева титаната потиче од граница зрна. За спровођење електрона, ови интергрануларни интерфејси делују као потенцијалне баријере. На ниским температурама, унутрашње електрично поље баријева титанат омогућава да електроне лако пређу баријеру, што резултира ниском отпором. Међутим, када температура расте у близини тачке Цурие (критична температура), унутрашње електрично поље је уништено, спречавајући проводљиве електроне да пређу баријеру. То је еквивалентно порасту потенцијалне баријере, изазивајући нагли пораст отпорности и ПТЦ ефекта. Физички модели за ПТЦ ефекат полуводичке керамике баријева Титанат, укључују модел баријере ХАИВАНГ, модел конкурса у Баријују, који је предложио Даниелс ет ал., И модел баријера суперпозиције. Сваки модел пружа разумно објашњење за ПТЦ ефекат из различитих перспектива.

Експерименти су показали да у опсегу радне температуре, отпорност - температура карактеристика ПТЦ термистора може приближно изразити емпиријску формулу:

РТ=РТ0 екп бп (т - т0)

Тамо где РТ и РТ0 представљају отпор на температурама Т и Т0, и БП је материјална константа материјала.

ПТЦ ефекат потиче од својстава граница житарице керамике и исталожених фаза између њих и значајно варира са врстом и концентрацијом нечистоћа, као и услови синтеровања. Недавно су сензори температуре силицијума који користе силицијумске вафле ушли су у практичну употребу. Ово су компактни и веома прецизни ПТЦ термистори направљени од Н - типа Силицијум. Електронско растављање узроковано нечим условима повећава се са температуром, што доводи до повећања отпора.

ПТЦ термистори су се појавили 1950. године, а затим 1954. године ПТЦ термистори на бази Баријума Титаната. ПТЦ термистори се користе индустријски за мерење температуре и контролу, као и за откривање температуре и регулацију у одређеним деловима аутомобила. Такође се широко користе у потрошачкој електроници, као што су контрола температуре воде у тренутним грејачима воде, клима уређаја и хладњача и коришћење сопствене топлоте за анализу гаса и праћење брзине ветра. Следеће кратко описује примену за заштиту грејања и прегријавања електричних уређаја као што су гријачи, мотори, трансформатори и високи - транзистори електричне енергије.

Поред тога што се користи као грејни елементи, ПТЦ термистори такође могу да функционишу као прекидачи, комбинујући функције сензора, грејача и прекидача. Они се називају "термичким прекидачима", као што је приказано на сликама 2 и 3. када се струја пролази кроз елемент, температура се повећава - која је температура грејања елемената расте. Када температура пређе поенту Цурие, отпорност се повећава, ограничавајући струју. Сходно томе, смањење струје узрокује пад температуре елемената. Ово смањење отпора повећава струју круга, подизање температуре елемената и овај циклус понавља. Стога ПТЦ термистори одржавају специфични температурни опсег, а истовремено делује као прекидач. Ова температура - Отпорна имовина може се користити као извор грејања, који служи као грејни елемент у апликацијама као што су грејачи, лемљење пегла, сушилице и клима уређаји. Такође може да обезбеди заштиту прегревања електричних уређаја.

ИИ. НТЦ термистори

НТЦ (негативни коефицијент температуре) односи се на феномен и материјал термистора, где се отпор смањује експоненцијално са све већом температуром, што резултира негативним температурним коефицијентом (НТЦ). Ови материјали се праве темељно мешање, обликовање и синтеровање два или више металних оксида, као што су манган, бакар, силицијум, кобалт, гвожђе, никла и цинка, у полуводичку керамику. Ови материјали се могу направити у термисторе са негативним коефицијентом температуре (НТЦ). Њихова отпорност и материјална константа варирају са омјером материјала, атмосфером синтеровања, температуре синтеровања и структурном стању. Тренутно нису се појавили нон- оксид - засновани на НТЦ термисторским материјалима, као што су се појавили и силицијум карбида, лименке селенида и танталум нитрида.

НТЦ термистори су углавном оксидни керамика са спинелом или другим структурама, излагати негативан коефицијент температуре. Њихов отпор се може приближно изразити као:

Тамо где су РТ и РТ0 вредности отпора на температурама Т и Т0, односно, а БН је материјална константа. Отпорност керамичких зрна мења се са температуром, карактеристичном за полуводиче.

Развој НТЦ термистора је дуг пут. 1834. године научници су прво открили да сребрни сулфид има негативан коефицијент температуре. Научници су 1930. године открили да је Цупроус оксид - бакар оксид такође показује негативан коефицијент температуре и успешно је примењивао на температурно компензационе склопове у ваздухопловним инструментима. Након тога, континуирани развој транзисторске технологије довео је до значајног напретка у истраживању термистора. Термистор Н1Ц развијен је 1960. године. ТХЕРМистори НТЦ се широко користе у мерењу температуре, контролу температуре и компензације температуре.

Термометори термистор могу постићи тачност од 0,1 степен и осећај времена мање од 10 секунди. Није погодан само за гранарно термометре, али се такође може користити за мерење температуре у складиштењу хране, медицине, научној пољопривреди, океанима, дубоким бунарима, високим висинама и глечерима.

ИИИ. ЦТР термистор

Критични температурни термистор (ЦТР) показује карактеристике негативног отпора. На одређеној температури отпор се драматично смањује све већом температуром, што резултира великим негативним коефицијентом температуре. Његов саставни материјал је синтерована мешавина оксида елемената као што су ванадијум, баријум, стронцијум и фосфор. То је полу - стаклени полуводич, познат и као ЦТР (стаклени државни термистор). Температура скока варира са додатком оксидама германија, волфрана и молибдена. То је због различитих решетки размака ванадијум оксида изазваних додавањем различитих нечистоћа. Када се ванадијум пентоксид претвори у ванадијум диоксид у одговарајућу редукциону атмосферу, температура отпорности се повећава. Даљње смањење ванадијум триоксида елиминише температуру скока. Температура на којој се појављује скок отпора одговара тачки где се физичка својства полу - стаклени полуводичи нагло, што резултира полуводичем - металном фазном променом. ЦТРС се могу користити за контролу температуре и апликација за аларм.

Теоријска истраживања и развој апликација Термистори постигли су изузетне резултате. Уз примену високог - прецизности, сечења - ивице технологије, дубљег истраживања механизама и апликација за проводљивости термистора, а у - дубинске истраживања у нове материјале са врхунским перформансама, развој термисторских материјала ће се убрзати.

МАТЕРИЈАЛНА КЛАСИФИКАЦИЈА ТХЕРМИСТОРА:

Термисторски материјали се углавном могу поделити у три категорије: полуводичи, метали и легуре. Свака је накратко описана у наставку.

Термисторски материјали полуводича

Ови материјали укључују сам - кристално полуводиче, поликристалне полуводиче, стаклене полуводиче, органске полуводиче и металне оксиде. Сви имају веома велике температурне коефицијенте отпора (ТЦР) и високу отпорност, што резултира високо осетљивим сензорима. Материјали се такође могу сврстати и ТЦР као негативан или позитиван. У ограниченом опсегу температуре, материјали са негативним ТЦР-ом могу да досегну -6 * 10-2 / степен, док материјали са позитивним ТЦР-ом могу достићи преко -60 * 10-2 / степен. На пример, керамика баријева сулфата је идеалан полуводички материјал са позитивним ТЦР-ом. Оба ова материјала се широко користи у мерењу температуре, контролу температуре, температурно пролазна надокнада, пребацивање кругова, заштите од преоптерећења и апликација за одлагање времена. На пример, они се могу користити за производњу термометра термистора, прекидаче термистора, релеја одлагања термистора и још много тога. Због експоненцијалне односе између отпора и флуидности, ови материјали имају уски опсег мерења температуре и лоше уједначеност.

Метални термисторски материјали

Ови материјали се широко користе као сензори температуре термистора, тренутне границе и аутоматска константа - елементи за грејање температуре. Примери укључују термометре отпорности на платину, термометри отпорности на никл и термометри отпора бакра. Сензори за температуру платине показују високу тачност и стабилност у различитим медијима, укључујући корозивне медије. Међутим, њихова раширена апликација је ограничена оскудицом и високом ценом платине. Сензори температуре бакра су јефтинији, али дуго - термин употреба у корозивним медијама може довести до значајних промена у статичким карактеристикама и отпорности. Недавни извештаји показују да се сензори температуре бакра могу користити у ваздуху на температурама у распону од -60 степени до 180 степени. Међутим, у циљу мерења температуре дуже време на -60 ~ 180 степени и кратко време у 250 степени, сензори температуре никла се широко користе у иностранству, а никл се сматра идеалним материјалом због своје високе осетљивости, задовољавајуће обновљивости и стабилности. Алуминијски термисторски материјали за легуре Термисторски материјали се такође називају племистор легуре. Ова легура има високу отпорност и осетљива је на промене отпорности на температури. То је добар материјал за прављење сензора температуре. Захтеви за перформансе термисторских легура јер сензори температуре су следећи: (1) довољно велика отпорност; (2) релативно висок коефицијент температуре отпорности; (3) коефицијент линеарне експанзије близу експерименталног материјала; (4) мали коефицијент осетљивости на соју; (5) Када се загрева и охлади у опсегу радне температуре, крива температуре отпора треба да има добру поновљивост. Термисторски параметри:

Нула - Отпорност на напајање:

То се односи на изузетно ниску расипање снагу која се односи на ПТЦ термистор при мерењу његовог отпора на одређеној температури, тако ниска да је промена отпора изазване овом расипацијом снаге занемарљива. Оцењена нула - отпорност на напајање односи се на нулу - отпорност на напајање мереном на собној температури од 25 степени.

Температура цурие (ТЦ):

За ПТЦ апликације Термистор температура на којој се отпорност почне повећати је важно је; Ова температура је дефинисана као температура цурие. Отпорност ПТЦ термистора који одговара температури Цурие је РТЦ=2 * Рмин.

Температурни коефицијент ():

Температурни коефицијент ПТЦ термистора је дефинисан као релативне промене отпорности због промене температуре. Што је већа температурна коефицијент, то је осетљивија ПТЦ термистор је у промену температуре . =(ЛГР2 - ЛГР1) / ЛГЕ (Т 2 - Т1)

Називни напон (ВН):

Називни напон је напон напајања испод максималног радног напона (ВМАКС). Обично, ВМАКС=ВН + 15%

Погрешан напон ВД:

Повратак напон односи се на максимални напон, ПТЦ термистор може издржати. ПТЦ термистор неће успети ако је прекорачен напон квара.

Температура површине Тсурф:

Температура површине Тсурф односи се на површину температуре ПТЦ термистора када је у топлотној равнотежи са околним окружењем у одређеном напону током дужег периода.

Радна струја ИК:

Тренутно тече кроз ПТЦ термистор довољан да изазове само-температуру грејања да се уздигне изнад температуре Цурие назива се оперативна струја. Минимална оперативна струја назива се минимална оперативна струја.

Не - оперативна струја мастила:

Тренутно пролази кроз ПТЦ термистор недовољан да изазове самог температура грејања изнад температуре Цурие назива се не - оперативним струјом. Максимално не - оперативна струја назива се максимално не- оперативне струје.

Технички параметри:

① Номинална отпорност (РЦ): Генерално се односи на стварну вредност отпорности термистора на собној температури од 25 степени.

② Стварна отпорност (РТ): Вриједност отпора мерена под специфичним условима температуре.

③ Материјална константа: Овај параметар описује физичка својства термисторског материјала и такође је показатељ топлотне осетљивости. Већа Б вредност Б показује већу осетљивост. Треба напоменути да у стварној операцији Б вредност Б није константна, већ се лагано повећава са све већом температуром.

④ Температурни коефицијент отпора (т): Ово указује на стопу промене отпорности на промену температуре од 1 степени, изражено у% / степену.

⑤ Временска константа (τ): Термистори имају термалну инерцију, а временски константник је параметар који описује ову термалну инерцију. Дефинисано је као време потребно за температуру термистора да се промени за 63,2% разлике између две наведене температуре када се температура околине нагло мења из једне наведене температуре у другу, без потрошње електричне енергије. Мањи τ означава мању термалну инерцију.

⑥ Оцењена снага ПМ: Снага дистрибуира термистор под дужом - термином континуирано оптерећење у одређеним техничким условима. Оцењена снага не сме се премашити у стварној употреби. Ако температура околине термистора прелази 25 степени, оптерећење се мора у складу с тим смањити.

⑦ Оцењена струја рада ИМ: Номинална стручна вредност наведена за термистор под радним условима.

⑧ Тест Повер ПЦ: Повер која се троши када се термистова отпорности промјени по тестирању струје, што резултира не- више - више од-0,1% у отпору, на одређеној температури околине.

⑨ Максимални напон: За НТЦ термисторе, то се односи на максимални ДЦ напон који се може континуирано нанети на термистор на одређеној собној температури без изазивања топлотне бекство. За ПТЦ термисторе, то се односи на максимални напон ДЦ-а који се може континуирано нанети на термистор на одређеној собној температури и на собној ваздуху како би се осигурао нормалан рад у оквиру ПТЦ карактеристичног распона.

⑩ Максимална радна температура ТМАКС: Максимална температура дозвољена је дуго - термински рад термистора у одређеним техничким условима.

Температура пребацивања ТБ: Температура на којој је отпорност ПТЦ термистора почиње да скаче.

Коефицијент дисипације Х: Снага коју је термистор расипала када температура расте за 1 степен, изражена у МВ / степену.

Апликације термистора:

Термистори се такође могу користити као компоненте електронских склопа за температурну накнаду у круговима инструмента и хладноћи - компензација температуре у термоелектрима. Себство - Карактеристике грејања НТЦ термистора могу се користити за спровођење аутоматске контроле појачања, формирањем кругова амплицирања РЦ осцилатора, кашњење кругова и заштитних кругова. Када је себство - температура грејања значајно већа од температуре околине, вредност отпора такође зависи од услова распршивања околине. Стога се ова карактеристика термистора често користи у протоком, анализаторима гаса и анализе топлотне проводљивости за стварање специјализованих елемената детекције. ПТЦ термистори се првенствено користе у електричној опреми за заштиту прегријавања, бесконтактне релеје, термостате, аутоматску контролу појачања, покретање мотора, временске кашњење, аутоматско дегасирање телевизора у боји, аларми за пожар и температурну накнаду.

Главне апликације укључују:

Контрола и откривање температуре у кућанским апаратима као што су шпоређа за индукцију, шпоређа за електрични притисак, кухачи од риже, електричне пећнице, ормарићи за дезинфекцију, водоземци, микроталасне пећи, електрични грејачи, и индустријски, медицински, еколошки, метеоролошки и прехрамбени, еколошки, метеоролошки и индустријски, медицински, еколошки, метеоролошки и прехрамбени, еколошки, метеоролошки и индустријски, медицински, еколошки, метеоролошки и прехрамбени, еколошки, метеоролошки и прехрамбени, еколошки, метеоролошки и прехрамбени, еколошки, метеоролошки и индустријски, медицински, еколошки, метеоролошки и прехрамбени торилни, метеоролошки и прехрамбени торови, електрични товар, електрични товар, метеоролошка опрема и индустријска опрема за прераду, метеоролошка и прехрамбена опрема; Као и детекција температуре и накнада у опреми за аутоматизацију у канцеларији (као што су копирни уређаји и штампачи), завојнице инструмента, интегрисани кругови, кварцни кристални осцилатори и термопорови.

1. Контрола нивоа течности: Два негативна термичка коефицијента температуре постављена су на сигурним локацијама на горњем и доњем нивоу течности контејнера и примењује се стална струја грејања. Површинска температура термистора на дну, потопљена је у течности, иста је као и околна температура, док је површинска температура термистора на горњем положају, изложена ваздуху, већа од околне температуре. Ако ниво течности подузме термистор на горњем положају, узрокујући да се његова површина прелива и његова отпорност на повећање, користи овај отпор променама да би се искључила алармни уређај, узрокујући да се активирајући активирање наводе, узрокујући заштиту нивоа течности. Ако ниво течности падне на низак ниво, доњи термистор је постепено изложен ваздуху. У овом тренутку, површинска температура расте и отпорност се смањује. Круг за откривање користи ову отпорност на промјену да би одмах обавијестио покрет покрета за отварање течности улазне цеви.

2 Мерење температуре: Термистори који се користе за мерење температуре су углавном једноставни у структури и јефтини. Због свог високог отпора, отпорност на споју спајања је занемарљива, омогућавајући даљинским сензорним апликацијама на удаљености од хиљада метара.

3. Надокнада температуре: Коришћење негативних карактеристика температуре могу пружити надокнаду у одређеним електронским уређајима. Када преоптерећење узрокује повећање струје и температуре, отпорност термистора расте, повлачи струју у супротном смеру, пружајући надокнаду и заштиту. Важно је напоменути да термистор мора бити повезан у серији са електронским кругом.

4. Контрола температуре: у електромеханичкој заштити и контроли, темистор критичних тачака често је повезан у серији са контролним кругом релеја. Када уређај доживи изненадна грешка или преоптерећење, температура се повећава. Ако се отпорност нагло падне на критичну тачку, релејна струја прелази оцену операцију рада, узрокујући да га излетје и обезбеди заштиту.

5. Заштита температуре: Термистори играју пресудну улогу у функционалном управљању неким уређајима, као што су бежични телефони и лаптопи. Ако је отпорност на пуњење велика, батерије на овим уређајима брзо наплаћују. Међутим, то такође представља ризик од прегревања. Ако прегревање узрокује да температура пређе температуру батерије, батерија ће бити неповратно оштећена. Међутим, ако је напон пуњења пренизак, време пуњења батерије може постати неподношљиво дуго. Користећи термистор у батерији може открити отпорност на прегревање или прегревање батерије и у складу с тим да прилагодите брзину пуњења. Као резултат тога, батерија се започиње пуњењем са вишим напоном, омогућавајући бржим пуњењем у вишим напону у краћем времену. Када ће бити постигнут критични напон или температура, брзина пуњења може се контролисати како би се смањио, омогућавајући стабилнији процес пуњења.

6 Заштита прегревања: Како преносне рачунаре постају мањи и мањи, матичне плоче су изузетно осетљиве на температуру, а они су такође врло близу топлоте - генерисањем отпорника напајања. Икад - повећање фреквенције ЦПУ-а не само повећава брзину ЦПУ-а, већ повећава и радне температуре. У тим ситуацијама, површина - покретори за монтирање нуде и брзу одговорност и прегревање, а релативно су једноставни за употребу у филмовима и фармацеутским средствима за храну и фармацеутским средствима: храна и фармацеутске индустрије: Храна и фармацеутска индустрија такође користе контролу температуре током транспорта како би се осигурало квалитет производа. Да бисте спречили делимични или потпуни губитак ефикасности, многи фармацеутски производи захтевају прецизну контролу температуре и влажности током транспорта. Сензори температуре непрекидно прате транспортне услове током транспорта.

8 Термистор апликације у болницама: Температура је често најчешће мерена температура у људском телу и служи као рани сигнал упозорења за многе озбиљне услове. Новорођени, посебно захтевају пажљиво праћење њиховог стања. У болницама новорођенчади често користе топлије, па чак и боди за бебе морају да одржавају температуру. Уредба о температури може се постићи помоћу термисторске сонде која је постављена на бебином трбуху. Кутије за бебе обично су запечаћене, а поред надгледања бебине температуре, атмосфера унутар кутије такође се мора контролисати.

9. Термисторске апликације у аутомобилској индустрији: Аутомобилска индустрија је заменила ваздухопловну индустрију као покретач напретка у сензорској технологији. Термистори се широко користе за мерење температуре аутомобилског клима уређаја, мотора и радијатора, али сада нуде различите нове апликације.

Тренутно је термисторска индустрија суочена са високим захтевима: мале величине, висока стабилност и одлична висока перформансама - тестирања температуре. Напредак у свим овим областима довешће до многих нових апликација, укључујући сензоре за разлике у малим температурама, високо - сензори температуре у аутомобилима за побољшање ефикасности гаса и још много тога. Осврћући се на напредак у термисторским апликацијама, можемо бити сигурни да ће тренутни напредак индустрије и истраживања који ће се сигурно испунити различите тренутне и будуће захтеве за термичком сензором у индустрији електронике.