Термистор что это: ТЕРМИСТОР. ЧТО ЭТО ТАКОЕ И КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ.

что это такое, применение и принцип работы

Содержание:

Термистор — что это такое, применение и принцип работы

Термистор — это полупроводниковый элемент, который реагирует на изменения температуры. Основной характеристикой термистора является сопротивление, которое уменьшается или увеличивается за счет рабочей температуры.

Многие путают термистор с позистором, думая, что это одно и то же. Однако это не так, поскольку термисторы и позисторы предназначены для разных целей.

Основным предназначением термисторов является ограничения тока. Термистор служит в роли защитного устройства, которое защищает электроприбор от перегрева и перегрузок.

О том, что такое термистор вы и сможете узнать в данной статье сайта САМ Электрик ИНФО https://samelektrikinfo.ru/.

Что такое термистор и зачем он нужен

Итак, мы уже знаем, что термистор это полупроводник, который реагирует на изменение температуры. В отличие от позистора, сопротивление термистора при повышении температуры не увеличивается, а уменьшается.

На сегодняшнее время различается несколько видов терморезисторов — с отрицательными и положительными температурами. Терморезисторы с положительной температурой, это позисторы.

Они обозначаются как PTC (Positive Temperature Coefficient). И с отрицательной температурой, так называемые термисторы, о которых и идёт речь в данной статье. Они обозначаются как NTC (Negative Temperature Coefficient).

Понятно, что сопротивление термисторов и позисторов зависит от температурного режима. Термисторы реагируют на повышение температурного режима, а позисторы, наоборот, на его понижение. Таким образом, эти полупроводниковые элементы можно гибко использовать для ограничения работы, различных устройств и деталей.

Где применяются термисторы

Термисторы применяются в устройствах, которым важно поддерживать правильный температурный режим. Данные элементы служат в качестве защиты от перегрева и перегрузок в различных электротехнических устройствах. Этим они помогают предотвратить преждевременный их выход из строя.

На сегодняшний день термисторы применяются:

• В электротехнике;
• В компьютерной технике;
• В приборах высокой точности.

Хоть один термистор, но находится на компьютерной плате или внутри сетевого шуруповёрта. Это незаменимый элемент, который поможет уберечь от перегрева инструмент и значительно продлить срок его службы.

Многие задаются вопросом о том, а можно ли чем-то заменить термистор. Заменить термистор не получится, так как он имеет свои определенные характеристики и принцип работы. При измерении температуры изменяется и сопротивление термистора.

Условное обозначение термисторов на схеме

На принципиальных схемах терморезисторы, неважно, термистор это или позистор, обозначается, как обычный резистор с добавлением буквы «t». На фото ниже можно посмотреть, какое имеет условное обозначение термистор на схемах.

Как становится понятно, буква «t» указывает на температуру. Основные характеристики термисторов как раз и связаны с интервалом рабочих температур, номинальным сопротивлением при температуре 25 градусов и максимальным током.

Следует знать, что у термисторов отсутствует полярность. Поэтому их можно использовать в цепях переменного тока. Часто именно термисторы выходят из строя на плате, поэтому поиск неисправностей лучше всего начинать с проверки термистора мультиметром.

---

---

Поделиться с друзьями

Часто задаваемые вопросы (FAQ) по термисторам и датчикам TDK (Epcos)

В настоящем разделе представлены наиболее часто задаваемые вопросы и ответы по характеристикам и особенностям применения сенсорных датчиков TDK (Epcos). Особое внимание уделено вопросам, касающимся термисторов TDK (Epcos).

В: Что такое термистор?

О: Термистор (термочувствительный резистор) — это резистор, сопротивление которого крайне чувствительно к изменениям температуры.

В: Что такое NTC термистор?

О: Это термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, сопротивление которых резко снижается с ростом температуры.

В: Какие отличительные особенности у термисторов TDK?

О: Термисторы TDK обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками. Их производят из высококачественных материалов, которые проходят строгий контроль. Выпуск изделий осуществляют по технологии (TDK) с применением разработанной TDK тонкой керамики с соблюдением высокой точности измерений в ходе производственного процесса.

В: Где могут быть использованы NTC термисторы?

О: NTC термисторы находят широкое применение в следующих областях:

Область	Применение
Автомобильные системы	Температурные датчики впускного воздуха, датчики температуры выхлопных газов, датчики температуры охлаждающей воды, датчики температуры смазочного масла
Системы кондиционирования	Масляный тепловентилятор, системы отопления, использующие энергию солнца, кондиционеры
Оргтехника	Факсы, копировальная техника, компьютерное оборудование
Медицинское оборудование	Медицинские термометры, регуляторы температуры внутривенных инъекций, инкубаторы новорожденных
Оборудование для кухни	Микроволновые печи, мультиварки, электрические печи, электрические плиты
Медицинская техника для домашнего использования	Электронные термометры, щипцы для завивки
Бытовая техника	Холодильники, утюги, электрические водонагреватели, кофе-машины, посудомоечные и стиральные машины, телевизоры, стерео системы, радиоприемники
Телекоммуникации	Сотовые телефоны, аккумуляторные батареи, персональные компьютеры

В: Какие типы сенсорных датчиков предлагает компания TDK?

О: TDK осуществляет выпуск широкой линейки сенсорных датчиков температуры, давления, датчиков измерения тока др. Более подробно ознакомиться с номенклатурой датчиков TDK можно на нашем сайте по ссылке в соответствующих разделах.

В: Как получить образцы сенсорных датчиков TDK?

О: Рекомендуем Вам обратиться к нашим техническим специалистам или менеджеру, который работает с Вашим регионом.

В: Можно ли использовать термистор с кодом заказа NTCGP3UG503HCZCCA после обрезки провода?

О: В результате обрезки некоторой части провода никаких изменений R-T характеристик не происходит. Убедитесь, что во время резки провода термисторная часть не находится под напряжением.

В: При установке термистора с кодом заказа NTCDP4AG103HCFCBA необходимо соблюдать меры предосторожности.

О: Пожалуйста, при установке компонента с помощью винтов соблюдайте следующие меры предосторожности:

• Пожалуйста, используйте винт с полукруглой головкой типа M4 или плоский винт с плоской цилиндрической головкой, верхняя кромка которой закруглена.
• Обязательно зафиксируйте их на уровне 68.6N или ниже.
• Убедитесь, что крепежная поверхность плоская и твердая.
• Не используйте пружинные шайбы.

В: Какие датчики температуры выпускает компания TDK?

О: TDK предлагает три типа исполнения NTC термисторов: чип-компоненты, отдельные элементы и сборку. Компания предлагает широкую линейку температурных сенсорных элементов с улучшенной временной стабильностью и коротким временем отклика для автомобильных и промышленных применений, а также для использования в бытовой технике. Небольшой допуск по изменению сопротивления и допуск по постоянному коэффициенту B позволяют реализовать высокую точность измерения температуры.

В: Для чего используют датчики тока (AC) TDK?

О: Применение таких датчиков является оптимальным техническим решением в тех областях, где требуются высокие токи, в частности, системы управления распределением энергии (EMS), которые устанавливают в бизнес центрах, производственных помещениях и магазинах, поскольку такие системы вводятся в эксплуатацию с учетом соблюдения мер по обеспечению охраны окружающей среды и энергосбережения.

В: Существует ли документация по выбору чип-термисторов TDK?

О: Вы можете воспользоваться руководством по выбору чип-термисторов на сайте компании TDK или обратиться к нашим техническим специалистам, которые помогут Вам подобрать компоненты с требуемыми характеристиками.

В: Какие параметры являются важными при выборе термистора?

О: В первую очередь значение сопротивления, постоянный коэффициент B, коэффициент теплового рассеяния и постоянная времени нагрева.

В: Что такое сопротивление холостого хода?

О: Значение сопротивления термистора, измеренное при заданной температуре, также называемое значением сопротивления в отсутствие нагрузки. Сопротивление обычно измеряется при стандартной температуре 25 °C. Измерение проводится при таком уровне мощности, что влияние спонтанно выделившегося тепла может быть незначительным.

В: Что такое температурная компенсация?

О: Температурная компенсация направлена на уменьшение влияния колебаний температуры на компоненты, чувствительные к изменениям температуры. NTC термисторы часто используются для компенсации температуры частоты колебаний кварцевого резонатора.

В: Что такое постоянная B?

О: Константа,  характеризующая изменение сопротивления, рассчитанная с использованием значений сопротивления при двух определенных температурах окружающей среды в соответствии с формулой:
B = ln(R/R₀) / (1/T — 1/T₀)
где R — это величина сопротивления в момент времени при температуре окружающей среды Т (К).
R₀ — величина сопротивления в момент времени при температуре T₀ (K).

В: Что такое коэффициент теплового рассеяния?

О: Количество тепла, теряемого на каждый 1 °C разницы температур между горячим телом и его окружающей средой за единицу времени.

В: Что такое выдерживаемое напряжение?

О: Эта величина характеризует напряжение, которое может выдержать элемент, к которому оно приложено, в течение трех минут в воздухе без конспективных потоков при 25 °C. Выдерживаемое напряжение измеряют, начиная с нулевого напряжения, а затем постепенно увеличивают величину приложенного напряжения.

В: Что такое постоянная времени нагрева?

О: Постоянная времени нагрева — время, необходимое для изменения температуры термистора от начальной величины T₀ до требуемой конечной температуры. Обычно скорость изменения температуры соответствует 63,2% и используется в качестве стандартной величины.

В: Где можно ознакомиться с документацией по экологической безопасности?

О: Вы можете обратиться к нашим техническим специалистам, которые предоставят Вам всю необходимую информацию.

В: Соответствуют ли датчики тока TDK директиве RoHS?

О: Датчики тока выпускаются в соответствии с директивой RoHS.

В: Как осуществляется калибровка NTC термисторов?

О:TDK термисторы погружаются в силиконовое масло при температуре 25 °C, 50 °C и 85 °C и оставляют в погруженном состоянии примерно на 10 минут до стабилизации параметров, а затем проводят измерения с помощью мультиметра. При проведении измерений подбирается такой диапазон напряжений, в котором приложенный ток не будет выделять тепло.

Обзор | Термистор | Adafruit Learning System

Термистор — это терморезистор — резистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. Технически все резисторы являются термисторами — их сопротивление незначительно меняется в зависимости от температуры, но это изменение обычно очень и очень мало, и его трудно измерить. Термисторы сделаны так, что их сопротивление резко изменяется с температурой, так что оно может изменяться на 100 Ом и более на градус!

Существует два типа термисторов: NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент). В общем, вы увидите датчики NTC, используемые для измерения температуры. PTC часто используются в качестве самовосстанавливающихся предохранителей — повышение температуры увеличивает сопротивление, а это означает, что по мере прохождения через них большего тока они нагреваются и «задерживают» ток, что очень удобно для защиты цепей!

Термисторы имеют некоторые преимущества по сравнению с другими типами датчиков температуры, такими как микросхемы аналоговых выходов (LM35/TMP36), микросхемы цифровых датчиков температуры (DS18B20) или термопары.

• Во-первых, они намного дешевле всех вышеперечисленных! Голый 5% термистор стоит всего 10 центов оптом.
• Их также намного легче защитить от влаги, так как это всего лишь резистор.
• Работают при любом напряжении (для цифровых датчиков требуется логика 3 или 5 В).
• По сравнению с термопарой им не требуется усилитель для считывания мельчайших значений напряжения — для считывания показаний термистора можно использовать любой микроконтроллер.
• Они также могут быть невероятно точными по цене. Например, термистор 10K 1% в магазине хорош для измерения с точностью ±0,25°C! (При условии, что у вас есть достаточно точный аналоговый преобразователь)
• Их сложно сломать или повредить — они гораздо проще и надежнее

С другой стороны, им требуется немного больше усилий для интерпретации показаний, и они не работают при очень высоких температурах, как термопары. Без цифро-аналогового преобразователя на борту вам может быть лучше с цифровым датчиком температуры.

Простота делает их невероятно популярными для базового контроля температуры с обратной связью. Например, предположим, вы хотели иметь вентилятор, который включается при повышении температуры. Вы можете использовать микроконтроллер, цифровой датчик и управлять реле. Или вы можете использовать термистор для питания базы транзистора, поскольку при повышении температуры сопротивление снижается, подавая больший ток в транзистор, пока он не включится. (Это грубая идея, вам понадобится еще несколько компонентов, чтобы заставить ее работать)

Даже если вы используете микроконтроллер или сложную систему, по цене вы не сможете превзойти их!

Влагозащищенный термистор 10K 1% можно приобрести в магазине Adafruit

Вот технические характеристики термистора в нашем магазине

• Сопротивление при 25°C:  10K ±1%
• B25/50:  3950 ±1%
• Тепловая постоянная времени  ? 15 секунд
• Диапазон температур термистора от -55°C до 125°C
• Диапазон температур проволоки от -55°C до 105°C
• Провод ПВХ 28 AWG
• Диаметр: 3,5 мм/0,13 дюйма
• Длина: 18 дюймов/45 см
• Таблица сопротивления/температуры

Обратите внимание, что хотя термистор может нагреваться до 125°C, максимальная температура кабеля составляет 105°C, поэтому этот термистор не подходит для измерения очень очень горячих жидкостей

Это руководство было впервые опубликовано 29 июля 2012 г. Оно было последним. обновлено 28 июня 2012 г.

Эта страница (обзор) последний раз обновлялась 28 июня 2012 г.

Текстовый редактор на базе tinymce.

Как использовать термисторы PTC для защиты от тока | Примечание по применению | Техническая библиотека



• ПДФ

Одним из свойств термисторов PTC является то, что при протекании чрезмерно большого тока они сами выделяют тепло и становятся очень резистивными. Благодаря этому свойству они используются в качестве устройств защиты от перегрузки по току.
В этой статье описываются приложения для следующих целей.
«Для ограничения пускового тока»
«Для максимальной токовой защиты»
«Для телекоммуникаций»

Преимущества термисторов PTC

Термисторы

PTC представляют собой терморезисторы на основе специальной полупроводниковой керамики с высоким положительным температурным коэффициентом (PTC). Они демонстрируют относительно низкие значения сопротивления при комнатной температуре. Когда ток протекает через PTC, выделяемое тепло повышает температуру PTC. При превышении определенной температуры (температуры Кюри) сопротивление PTC значительно возрастает.
Этот эффект можно использовать для защиты цепей или устройств от перегрузки по току. В этом случае перегрузка по току доводит PTC до высокой температуры, и, как следствие, высокое сопротивление ограничивает перегрузку по току. Когда причина неисправности устранена, PTC остынет и снова будет действовать как самовосстанавливающийся предохранитель. Благодаря этому свойству термисторы ПК используются в качестве устройств защиты от перегрузки по току. Следующие примеры приложений описывают, как термисторы PTC могут использоваться для защиты от перегрузки по току.

Содержание

• Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока
• Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току
• Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току в телекоммуникациях

Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока

Применение: ограничение пускового тока для бортовых зарядных устройств (OBC)

Импульсные источники питания (SMPS), которые имеют небольшие размеры, малый вес и высокую производительность, часто используются в качестве источников питания электронных устройств. При включении ИИП (т. е. при зарядке сглаживающего конденсатора) через устройство протекает пусковой ток с высоким пиком. Этот пусковой ток может отрицательно сказаться на сроке службы сглаживающего конденсатора, повредить контакты силового ключа или вывести из строя выпрямительный диод. Следовательно, необходимо ограничить пусковой ток на ИИП.

На приведенной ниже схеме показан пример схемы ограничителя пускового тока (ICL), в которой термистор с положительным температурным коэффициентом и тиристор (или механическое реле) используются в комбинации.

Когда выключатель питания замкнут и начинается процесс зарядки, незаряженный конденсатор подобен короткому замыканию и, следовательно, потребляет очень большой пусковой ток. Поскольку в это время тиристор находится в состоянии с высоким сопротивлением (механическое реле было бы в разомкнутом состоянии), PTC, подключенный последовательно к сглаживающему конденсатору, ограничивает пусковой ток (ток заряда конденсатора) до желаемого более низкого уровня. Как только конденсатор заряжен, тиристор закорачивает PTC и прикладывается электрическая нагрузка.
В некоторых случаях тиристор (или механическое реле) может выйти из строя и не закоротить PTC. Когда это происходит, к цепи прикладывается нагрузка, и высокий рабочий ток нагревает PTC. Затем PTC переходит в состояние с высоким омическим сопротивлением, тем самым снижая ток неисправности до более низкого уровня, который не опасен. Термисторы PTC могут выдерживать такую ​​нагрузку без каких-либо повреждений.
Если фиксированный резистор используется для ограничения пускового тока, как это было распространено в прошлом, высокий рабочий ток может привести к термической перегрузке резистора и даже разрушить резистор или вызвать возгорание.

Рисунок 1. Ограничение пускового тока в импульсном источнике питания

• Ограничители пускового тока PTC Портал продуктов

Применение: ограничение пускового тока для промышленных инверторов

Асинхронные двигатели часто используются для вентиляторов, насосов, кондиционеров и другого оборудования на заводах. Асинхронный двигатель прост по конструкции, надежен, а его скорость зависит от частоты источника питания. Инверторы используются для управления скоростью асинхронных двигателей. Такие частотно-регулируемые приводы (ЧРП) повышают КПД двигателя и, следовательно, снижают энергопотребление.

Инверторная система состоит из части преобразователя и части инвертора. Конденсатор звена постоянного тока (сглаживающий конденсатор) расположен после преобразователя. Когда система включена, конденсатор звена постоянного тока заряжается пусковым током, пик которого в несколько раз превышает постоянный ток, необходимый для зарядки конденсатора. Этот пусковой ток может отрицательно сказаться на сроке службы конденсатора или разрушить полупроводниковые устройства, подвергающиеся воздействию тока.
Очень хорошим способом ограничения пускового тока является использование ограничителя пускового тока (ICL), в котором термистор с положительным температурным коэффициентом и тиристор (или реле) используются в сочетании друг с другом.
Функция PTC ICL такая же, как описано для встроенного зарядного устройства. Опять же, PTC обладает свойствами самозащиты (повышенное сопротивление при неисправности цепи)

Рисунок 2. Ограничение пускового тока в промышленном инверторе

• Ограничители пускового тока PTC Портал продуктов

Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току

Применение: защита от перегрузки по току для бортовых двигателей постоянного тока

Когда двигатель перегружен или вращение двигателя остановлено (заблокировано), через двигатель протекает сверхток. Это может привести к термическому перенапряжению катушки. Термисторы PTC могут эффективно защитить двигатели от таких перегрузок по току.
Например, если боковое зеркало автомобиля заблокировано каким-либо предметом, двигатель заблокируется при попытке установить или убрать зеркало. Это приведет к перегрузке по току через обмотку двигателя. Для защиты от теплового перенапряжения используется термистор PTC. Высокий ток вызывает нагрев PTC. Затем сопротивление PTC существенно возрастает, что, в свою очередь, снижает высокий ток до уровней, не вызывающих перегрузки системы. Такие термисторы защиты от перегрузки по току также используются, например, для двигателей, приводящих в действие замки с электроприводом и сиденья с электроприводом.

Рисунок 3　Пример защиты бортового двигателя постоянного тока

• Термисторы PTC для защиты от перегрузки по току Портал продуктов

Применение: защита от перегрузки по току для соленоидов

Соленоиды, приводящие якоря в движение за счет магнитной силы их катушки, являются простыми и удобными приводами, используемыми в оборудовании для автоматизации офиса, таком как принтеры, а также в электрических замках. Соленоиды бывают прямого действия, роторного типа и других типов.
Если электромагнитная катушка блокируется из-за механической неисправности или по какой-либо другой причине, это приведет к сохранению состояния перегрузки по току, что может привести к повреждению цепи драйвера.
Термистор PTC, в случае продолжающегося перегрузки по току, отключит свое значение сопротивления за счет самонагрева, уменьшит выходной ток и тем самым предотвратит повреждение схемы драйвера.

Рисунок 4. Предотвращение пускового тока в соленоиде

• Термисторы PTC для защиты от перегрузки по току Портал продуктов

Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току в телекоммуникациях

Применение: защита от перегрузки по току в устройствах защиты от перенапряжений (SPD), используемых в системах безопасности

Термисторы

PTC для телекоммуникационных приложений также используются в различных системах безопасности на заводах и в офисных зданиях. Например, устройства защиты от перенапряжений (SPD) устанавливаются в важных местах этих систем, поскольку сигнальные кабели, используемые для систем пожарной сигнализации, систем камер наблюдения и других сетевых систем, соединяющих несколько объектов, могут быть повреждены ударами молнии.