Что такое термистор и как он работает. Какие бывают виды термисторов. Где применяются термисторы в быту и промышленности. Каковы преимущества термисторов перед другими датчиками температуры.
Принцип работы термисторов: чувствительность к температуре
Термисторы представляют собой особый вид полупроводниковых резисторов, электрическое сопротивление которых сильно зависит от температуры. Название «термистор» происходит от английского «thermally sensitive resistor» — термочувствительный резистор. Как же работает этот удивительный электронный компонент?
При изменении температуры окружающей среды сопротивление термистора меняется предсказуемым образом. У большинства термисторов сопротивление уменьшается с ростом температуры — это так называемые термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Существуют также термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC), у которых сопротивление растет при нагревании.
Измеряя величину тока, проходящего через термистор при постоянном напряжении, можно с высокой точностью определить температуру. Именно эта способность делает термисторы незаменимыми датчиками температуры во многих устройствах.
Виды термисторов: NTC и PTC
Термисторы подразделяются на два основных типа в зависимости от характера изменения их сопротивления при нагреве:
- NTC-термисторы (Negative Temperature Coefficient) — сопротивление уменьшается при повышении температуры
- PTC-термисторы (Positive Temperature Coefficient) — сопротивление увеличивается при повышении температуры
NTC-термисторы наиболее распространены и применяются для измерения температуры в широком диапазоне. PTC-термисторы часто используются в качестве самовосстанавливающихся предохранителей и нагревательных элементов.
Особенности NTC-термисторов
NTC-термисторы обладают рядом уникальных свойств:
- Высокая чувствительность к изменениям температуры
- Широкий диапазон рабочих температур (обычно от -55°C до +150°C)
- Компактные размеры
- Низкая стоимость
- Простота интеграции в электронные схемы
Эти характеристики делают NTC-термисторы идеальным выбором для множества применений в бытовой технике, автомобильной электронике и промышленном оборудовании.
Применение PTC-термисторов
PTC-термисторы имеют более узкую сферу применения, но незаменимы в ряде задач:
- Самовосстанавливающиеся предохранители
- Ограничители пускового тока
- Нагревательные элементы с саморегулированием
- Датчики уровня жидкости
Их уникальное свойство увеличивать сопротивление при нагреве позволяет создавать устройства защиты от перегрузки и перегрева.
Конструкция и материалы термисторов
Как устроен термистор изнутри? Основой термистора является полупроводниковый керамический элемент, изготовленный из оксидов металлов, таких как марганец, никель, кобальт, медь или железо. Состав и пропорции этих оксидов определяют характеристики термистора.
Термисторы могут иметь различную форму и размеры:
- Шарообразные
- Дискообразные
- Цилиндрические
- Чип-термисторы для поверхностного монтажа
Внешняя оболочка термистора может быть выполнена из эпоксидной смолы, стекла или керамики, что обеспечивает защиту от влаги и механических воздействий.
Технология производства термисторов
Процесс изготовления термисторов включает несколько этапов:
- Смешивание оксидов металлов в определенных пропорциях
- Формование заготовок нужной формы
- Спекание при высокой температуре
- Нанесение контактов
- Герметизация и упаковка
Точный контроль состава и условий производства позволяет создавать термисторы с заданными характеристиками для различных применений.
Преимущества термисторов перед другими датчиками температуры
Почему термисторы так популярны в современной электронике? Давайте сравним их с другими распространенными типами датчиков температуры:
| Параметр | Термистор | Термопара | Платиновый термометр сопротивления |
|---|---|---|---|
| Чувствительность | Высокая | Средняя | Низкая |
| Точность | Средняя | Низкая | Высокая |
| Стоимость | Низкая | Средняя | Высокая |
| Размеры | Малые | Малые | Средние |
| Линейность | Нелинейная характеристика | Почти линейная | Линейная |
Как видно из сравнения, термисторы обладают уникальным сочетанием высокой чувствительности, компактности и низкой стоимости. Это делает их оптимальным выбором для массового применения в бытовой технике и потребительской электронике.
Применение термисторов в различных отраслях
Где используются термисторы в современном мире? Области применения этих компактных датчиков температуры чрезвычайно широки:
Бытовая техника
- Холодильники и морозильные камеры
- Стиральные и посудомоечные машины
- Кондиционеры и обогреватели
- Электрические чайники и кофеварки
Автомобильная электроника
- Системы охлаждения двигателя
- Климат-контроль салона
- Контроль температуры аккумулятора
- Датчики температуры масла и других жидкостей
Промышленное оборудование
- Системы автоматизации производства
- Контроль температуры в химических реакторах
- Мониторинг состояния электрических машин
- Системы пожарной сигнализации
Медицинское оборудование
- Электронные термометры
- Инкубаторы для новорожденных
- Анализаторы крови
- Стерилизационное оборудование
Такое широкое применение термисторов обусловлено их способностью обеспечивать точное и быстрое измерение температуры при низкой стоимости и компактных размерах.
Особенности выбора термисторов для различных применений
Как правильно выбрать термистор для конкретной задачи? При выборе термистора необходимо учитывать несколько ключевых параметров:
Номинальное сопротивление
Это сопротивление термистора при стандартной температуре (обычно 25°C). Типичные значения варьируются от 100 Ом до 100 кОм. Выбор номинального сопротивления зависит от схемы измерения и требуемой чувствительности.
Температурный коэффициент
Диапазон рабочих температур
Определяет границы температур, в которых термистор может работать без повреждений. Важно выбирать термистор с запасом по диапазону для надежной работы устройства.
Точность и стабильность
Характеризуют отклонение реальных характеристик термистора от номинальных и их изменение со временем. Для критичных применений следует выбирать термисторы с высокой точностью и стабильностью.
Время отклика
Определяет, как быстро термистор реагирует на изменение температуры. Важный параметр для систем, требующих быстрого измерения или управления температурой.
Правильный выбор термистора с учетом всех этих параметров обеспечит оптимальную работу устройства и точность измерений температуры.
Перспективы развития технологии термисторов
Какое будущее ждет термисторы? Несмотря на то, что базовая технология термисторов существует уже много десятилетий, она продолжает развиваться и совершенствоваться:
- Миниатюризация: создание сверхмалых термисторов для применения в микроэлектронике и медицинских имплантатах
- Повышение точности: разработка новых материалов и методов производства для улучшения стабильности и линейности характеристик
- Расширение диапазона рабочих температур: создание термисторов для экстремальных условий, например, в аэрокосмической отрасли
- Интеграция с цифровыми технологиями: разработка «умных» термисторов с встроенными схемами обработки сигнала и цифровым интерфейсом
- Применение в новых областях: использование термисторов в системах Интернета вещей (IoT) и носимых устройствах
Эти тенденции говорят о том, что термисторы будут оставаться важным компонентом в электронике и системах измерения температуры еще долгое время, адаптируясь к новым требованиям и технологиям.
Термисторы с выводами — Датчики температуры — Термисторы со сменными выводами
- Главная
- > Продукты
- > Датчики температуры
- > Термисторы с выводами
- Печать
-
Термисторы с эпоксидным покрытием
-
Термисторы со стеклянным покрытием
- Стеклянные термисторы
-
Стеклянные термисторы
-
Сменные термисторы
- Технические ресурсы
- Просмотреть все
- Руководство по выбору
| Руководство по выбору датчика температуры | |
| Руководство по выбору датчика температуры — немецкий язык | |
| Руководство по выбору датчика температуры — японский | |
| Руководство по выбору датчика температуры — русский язык |
Что такое термистор? | Электроника Шибаура
Термисторы — это датчики, которые очень чувствительны к теплу и имеют изменение электрического сопротивления.
Они известны как «Короли датчиков температуры».
Термисторные датчики Shibaura Electronics поддерживают повседневную жизнь в ряде областей.
Термисторы — это датчики температуры, которые используют изменения значений сопротивления при обнаружении тепла.
Поскольку они обеспечивают недорогой и стабильный контроль температуры, они используются в самых разных областях.
Здесь вы можете узнать о характеристиках термисторов и о том, для чего они используются.
Что такое
Термистор?
01
Что такое термисторы?
Термистор: Полупроводник, значение сопротивления которого сильно меняется при изменении температуры.
(Термистор =
Термочувствительный резистор)
Термисторы — это электронные компоненты, которые изменяют сложность протекания электричества (сопротивление) при изменении температуры.
При повышении температуры электричеству становится легче течь, а при понижении температуры — труднее. *После этого можно узнать температуру, посмотрев на прохождение электричества через термистор.
Термисторы маленькие, устойчивые к ударам и вибрациям и чувствительные к температуре, поэтому они используются во многих продуктах, поддерживающих нашу повседневную жизнь.
Что такое термистор
?
02
Типы термисторов
Термисторы в основном делятся на типы NTC и PTC.
(NTC: отрицательный температурный коэффициент, PTC: положительный температурный коэффициент)
Shibaura Electronics производит и продает термисторы NTC.
- Термисторы NTC … Характеристики изменения отрицательного сопротивления.
- Термисторы PTC … Характеристики положительного изменения сопротивления.
Что такое термистор
?
03
Типы датчиков температуры
В дополнение к термисторам существует большое разнообразие датчиков температуры.
По сравнению с другими хорошо известными датчиками температуры термисторы были адаптированы для использования в самых разных устройствах, поддерживающих нашу повседневную жизнь, поскольку их можно сделать небольшими и недорогими.
Характеристики каждого датчика
-
Термисторы NTC … Недорогие, так как электрические схемы просты.
Возможны различные конструкции, отвечающие потребностям пользователя, поскольку их легко миниатюризировать. - Термопара … Цена, вероятно, вырастет, так как электрические цепи сложны.
Легко миниатюризировать, но есть ограничения по форме. -
Датчик температуры сопротивления (платина) … Цена, вероятно, вырастет, так как электрические цепи сложны.
Сложно миниатюризировать из-за сложной конструкции резистивного элемента.
Что такое термистор
?
04
Пример использования
Термисторы малы, устойчивы к ударам и вибрациям и чувствительны к температуре, поэтому они используются во многих продуктах, поддерживающих нашу повседневную жизнь.
