Терморезистор обозначение на схеме. Терморезистор на схеме: назначение, виды, характеристики и применение

Что такое терморезистор и как он обозначается на электрических схемах. Какие бывают виды терморезисторов. Каковы основные характеристики и параметры терморезисторов. Где применяются терморезисторы в электронике и технике.

Что такое терморезистор и его обозначение на схеме

Терморезистор (термистор) — это полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого сильно зависит от температуры. На электрических схемах терморезистор обозначается следующим образом:

• Прямоугольник с диагональной линией внутри
• Буква t° или θ рядом с обозначением
• Текстовое обозначение RT

Терморезисторы делятся на два основных типа:

1. NTC-термисторы — с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Их сопротивление уменьшается при нагревании.
2. PTC-термисторы (позисторы) — с положительным ТКС. Их сопротивление увеличивается при нагревании.

Основные характеристики терморезисторов

Ключевые параметры и характеристики терморезисторов:

• Номинальное сопротивление при 25°C
• Температурный коэффициент сопротивления (ТКС)
• Диапазон рабочих температур
• Постоянная времени
• Максимальная рассеиваемая мощность
• Температурная характеристика

Температурная характеристика терморезистора описывается экспоненциальной зависимостью:

R(T) = R₀ × exp(B × (1/T — 1/T₀))

где R₀ — сопротивление при температуре T₀, B — коэффициент температурной чувствительности.

Применение NTC-термисторов

NTC-термисторы с отрицательным ТКС широко используются в следующих областях:

• Измерение и контроль температуры
• Температурная компенсация в электронных схемах
• Ограничение пусковых токов
• Датчики потока жидкости и газа
• Защита от перегрева

Типичный пример применения NTC-термистора — ограничение пускового тока в блоках питания. При включении холодный термистор имеет высокое сопротивление, ограничивая ток заряда конденсаторов. По мере нагрева его сопротивление падает.

Применение PTC-термисторов (позисторов)

PTC-термисторы или позисторы находят применение в следующих областях:

• Самовосстанавливающиеся предохранители
• Нагревательные элементы с саморегулированием
• Датчики уровня жидкости
• Размагничивание кинескопов телевизоров
• Температурные реле и выключатели

Классический пример использования позистора — размагничивание кинескопа при включении телевизора. Холодный позистор пропускает большой ток через размагничивающую катушку, который по мере нагрева позистора плавно спадает до нуля.

Конструкция и технология изготовления терморезисторов

Терморезисторы изготавливаются из полупроводниковой керамики на основе оксидов различных металлов:

• NTC-термисторы: оксиды марганца, никеля, кобальта, меди и др.
• PTC-термисторы: титанат бария с различными добавками

Технологический процесс включает следующие основные этапы:

1. Приготовление шихты из исходных оксидов
2. Формование заготовок
3. Спекание при высокой температуре
4. Нанесение контактов
5. Герметизация

Конструктивно терморезисторы выпускаются в виде дисков, стержней, бусинок на проволочных выводах и других форм.

Преимущества и недостатки терморезисторов

Основные достоинства терморезисторов:

• Высокая температурная чувствительность
• Широкий диапазон номиналов сопротивления
• Малые размеры
• Невысокая стоимость

К недостаткам можно отнести:

• Нелинейность характеристики
• Разброс параметров
• Эффект саморазогрева
• Гистерезис

Несмотря на недостатки, терморезисторы остаются очень востребованными компонентами в современной электронике благодаря уникальному сочетанию свойств.

Сравнение терморезисторов с другими температурными датчиками

Как терморезисторы соотносятся с другими распространенными датчиками температуры? Рассмотрим основные отличия:

Терморезисторы vs термопары

• Терморезисторы имеют более высокую чувствительность
• Термопары не требуют источника питания
• Термопары работают в более широком диапазоне температур

Терморезисторы vs термометры сопротивления (RTD)

• У терморезисторов выше температурный коэффициент
• RTD имеют лучшую линейность и стабильность
• Терморезисторы дешевле

Терморезисторы vs полупроводниковые датчики

• Полупроводниковые датчики имеют встроенную схему нормализации сигнала
• Терморезисторы проще в применении
• Полупроводниковые датчики точнее в широком диапазоне

Выбор конкретного типа датчика зависит от требований конкретного применения по точности, диапазону, стоимости и другим параметрам.

Тестирование и отбраковка терморезисторов

Для проверки работоспособности и отбраковки терморезисторов используют следующие методы:

1. Измерение сопротивления при нормальной температуре
2. Проверка температурной характеристики в термокамере
3. Измерение коэффициента температурной чувствительности
4. Проверка на термоциклирование
5. Испытания на влагостойкость

При тестировании важно учитывать эффект саморазогрева терморезистора измерительным током. Для точных измерений используют импульсные методы или очень малые токи.

Основные критерии отбраковки:

• Отклонение сопротивления от номинала
• Нестабильность характеристик
• Повышенный ток утечки
• Механические повреждения

Качественный входной контроль терморезисторов позволяет повысить надежность устройств, использующих эти компоненты.

Условное обозначение резисторов на схемах

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto—сопротивляюсь) — радиокомпонент, основное назначение которого оказывать активное сопротивление электрическому току. Основные характеристики резистора — номинальное сопротивление и рассеиваемая мощность. Наиболее широко используются постоянные резисторы, реже — переменные, подстроечные, а также резисторы, изменяющие свое сопротивление под действием внешних факторов.

Постоянные резисторы бывают проволочными (из провода с высоким и стабильным удельным сопротивлением) и непроволочными (с резистивным элементом, например, в виде тонкой пленки из оксида металла, пиролитического углерода и т. д.). Однако на схемах их обозначают одинаково — в виде прямоугольника с линиями электрической связи, символизирующими выводы резистора (рис. 1). Это условное графическое обозначение — основа, на которой строятся обозначения всех разновидностей резисторов. Указанные на рис. 1 размеры резисторов установлены ГОСТом и их следует соблюдать при вычерчивании схем.

Рис.1. Условное обозначение резисторов

На схемах рядом с обозначением резистора (по возможности сверху или справа) указывают его условное буквенно-цифровое позиционное обозначение и номинальное сопротивление. Позиционное обозначение состоит из латинской буквы R (Rezisto) и порядкового номера резистора но схеме. Сопротивление от 0 до 999 Ом указывают числом без обозначения единицы измерения (51 Ом —> 51), сопротивления от 1 до 999 кОм — числом со строчной буквой к (100 кОм —> 100 к), сопротивления от 1 до 999 МОм — числом с прописной буквой М (150 МОм —> 150 М).

Если же позиционное обозначение резистора помечено звездочкой (резистор R2* на рис.1), то это означает, что сопротивление указано ориентировочно и при налаживании устройства его необходимо подобрать по определённой методике.

Номинальную рассеиваемую мощность указывают специальными значками внутри условного графического обозначения (рис. 2).

Рис.2. Обозначение мощности резисторов

Постоянные резисторы могут иметь отводы от резистивного элемента (рис. 3, а), причем, если необходимо, то символ резистора вытягивают в длину (рис. 3, б).

Рис.3. Обозначение постоянных резисторов с отводами

Переменные резисторы используют для всевозможных регулировок. Как правило, у такого резистора минимум три вывода: два — от резистивного элемента, определяющего номинальное (а практически — максимальное) сопротивление, и один — от переметающегося по нему токосъемника — движка. Последний изображают в виде стрелки, перпендикулярной длинной стороне основного условного графического изображения (рис. 4, а). Для переменных резисторов в реостатном включении допускается использовать условное графическое изображение рис. 4, б. Переменные резисторы с дополнительными отводами обозначаются так, как показано на рис. 4, е. Отводы у переменных резисторов показывают так же, как и у постоянных (см. рис. 3).

Рис.4. Обозначение переменных резисторов

Для регулирования громкости, тембра, уровня в стереофонической аппаратуре, частоты в измерительных генераторах сигналов применяют сдвоенные переменные резисторы. На схемах условных графических изображений входящие в них резисторы стараются расположить возможно ближе друг к другу, а механическую связь показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной штриховой (рис. 5, а). Если же сделать этого не удается, т. е. символы резисторов оказываются на удалении один от другого, то механическую связь изображают отрезками штриховой линии (рис. 5, б). Принадлежность резисторов к сдвоенному блоку указывают в позиционном обозначении (R2.1 — первый резистор сдвоенного переменного резистора R2, R2.2 — второй).

Рис.5. Обозначение сдвоенных переменных резисторов

В бытовой аппаратуре часто применяют переменные резисторы, объединенные с одним или двумя выключателями. Символы их контактов размещают на схемах рядом с условным графическим изображением переменного резистора и соединяют штриховой линией с жирной точкой, которую изображают с той стороны обозначения, при перемещении к которой движок воздействует на выключатель, (рис. 6, а). При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней. В случае если обозначение резистора и выключателя на схеме удалены один от другого, механическую связь показывают отрезками штриховых линий (рис. 6, б).

Рис.6. Обозначение переменных резисторов совмещенных с выключателем

Подстроенные резисторы — это разновидность переменных. Узел перемещения движка таких резисторов чаще всего приспособлен для управления отверткой и не рассчитан на частые регулировки. Обозначение подстроечного резистора (рис. 7) наглядно отражает его назначение: практически это постоянный резистор с отводом, положение которого можно изменять.

Рис.7. Обозначение подстроечных резисторов

Из резисторов, изменяющих свое сопротивление под действием внешних факторов, наиболее часто используют терморезисторы (обозначение RK) и варисторы (RU). Общим для условного графического изображения резисторов этой группы является знак нелинейного саморегулирования в виде наклонной линии с изломом внизу (рис. 8).

Рис.8. Обозначение терморезисторов и варисторов

Для указания внешних факторов воздействия используют их общепринятые буквенные обозначения: f (температура), U (напряжение) и т. д.

Знак температурного коэффициента сопротивления терморсзисторов указывают только в том случае, если он отрицательный (см. рис. 8, резистор RK2).

Материал с сайта http://www.radiolibrary.ru

Архив С / 4 семестр / Измерения / Термистор

Терморезисторы

Обозначение на схеме, разновидности, применение

В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. То есть, выполняет своего рода защитную функцию для устройства от перенапряжения (в смысле, ограничить силу тока, поступающего в конечный пункт)

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но всегда его можно определить по характерной надписи t или t⁰.

Основная характеристика терморезистора — это его ТКС. ТКС — это температурный коэффициент сопротивления

. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1⁰С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

Если нагреть термистор, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Вот например плата от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока.

Почему то если заходит речь о терморезисторах, то обычно думают, что они служат для измерения и контроля температуры.

Оказывается, они нашли применение и как устройства защиты.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

• Прямой нагрев. Это когда терморезистор нагревается внешним окружающим воздухом или током, который протекает непосредственно через сам терморезистор. Терморезисторы с прямым нагревом, как правило, используются либо для измерения температуры, либо температурной компенсации. Такие терморезисторы можно встретить в термометрах, термостатах, зарядных устройствах (например, для Li-ion батарей шуруповёртов).

• Косвенный нагрев. Это когда терморезистор нагревается рядом расположенным нагревательным элементом. При этом он сам и нагревательный элемент электрически не связаны друг с другом. В таком случае, сопротивление терморезистора определяется функцией тока, протекающего через нагревательный элемент, а не через терморезистор.

  Терморезисторы с косвенным нагревом являются комбинированными приборами.

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Своё название NTC-термисторы получили от сокращения NTC – Negative Temperature Coefficient, или «Отрицательный Коэффициент Сопротивления». Особенность данных термисторов в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается.

Схема где термистор применяется для ограничения пускового тока.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V.

Так как он включен последовательно с нагрузкой, то весь потребляемый ток протекает через него. NTC-термистор ограничивает пусковой ток, который возникает из-за заряда электролитических конденсаторов (на схеме С1). Бросок зарядного тока может привести к пробою диодов в выпрямителе (диодный мост на VD1 — VD4).

При каждом включении блока питания конденсатор начинает заряжаться, а через NTC-термистор начинает протекать ток. Сопротивление NTC-термистора при этом велико, так как он ещё не успел нагреться. Протекая через NTC-термистор, ток разогревает его. После этого сопротивление термистора уменьшается, и он практически не препятствует протеканию тока, потребляемого прибором. Таким образом, за счёт NTC-термистора удаётся обеспечить «плавный запуск» электроприбора и уберечь от пробоя диоды выпрямителя.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Если в схеме происходит выход из строя каких-либо элементов, то, обычно резко возрастает и потребляемый ток. При этом нередки случаи, когда NTC-термистор служит своего рода дополнительным предохранителем и также выходят из строя из-за превышения максимального рабочего тока.

Выход из строя ключевых транзисторов в блоке питания зарядного устройства может привести к превышению максимального рабочего тока этого термистора (max 4A) и он сгореть.

Позисторы. PTC-термисторы.

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC — Positive Temperature Coefficient, «Положительный Коэффициент Сопротивления»).

Позисторы легко обнаружить на плате любого цветного CRT-телевизора (с кинескопом). Там он установлен в цепи размагничивания. В природе встречаются как двухвыводные позисторы, так и трёхвыводные.

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Внутри корпуса между выводами-пружинами установлено рабочее тело позистора. По сути это и есть сам позистор. Внешне выглядит как таблетка с напылением контактного слоя по бокам.

Позисторы используются для размагничивания кинескопа, а точнее его маски. Из-за магнитного поля Земли или влияния внешних магнитов маска намагничивается, и цветное изображение на экране кинескопа искажается, появляются пятна.

Наверное, каждый помнит характерный звук, когда включается телевизор — это и есть тот момент, когда работает петля размагничивания.

Отличие их от двухвыводных заключается в том, что они состоят из двух позисторов-«таблеток», которые установлены в одном корпусе. Кроме того, что одна таблетка чуть меньше другой, так ещё и сопротивление их в холодном состоянии (при комнатной температуре) разное. У одной таблетки сопротивление около 1,3 ~ 3,6 кОм, а у другой всего лишь 18 ~ 24 Ом.

Трёхвыводные позисторы также применяются в цепи размагничивания кинескопа, как и двухвыводные, но только схема их включения немного иная. Если вдруг позистор выходит из строя, а такое бывает довольно часто, то на экране телевизора появляются пятна с неестественным отображением цвета.

Намагниченность кинескопа может появиться, если телевизор долго не отключали от электросети, т.е. аппарат долгое время работал или находился в дежурном режиме. В результате под действием магнитного поля Земли внутри кинескопа намагнитилась специальная пластина, её называют теневой маской.

Каждый раз при включении телевизора через катушку начинает течь довольно существенный ток, амплитудой около 10 ампер и частотой электросети (50 Гц). Этот ток в катушке порождает электромагнитное поле. Оно и размагничивает маску кинескопа. Чтобы электромагнитное поле плавно и быстро затухало, последовательно с катушкой устанавливается позистор (PTC). Напомню, что при комнатной температуре, в так называемом, «холодном» состоянии его сопротивление мало и равно всего 18 ~ 24 Омам.

Под действием большого броска тока он моментально разогревается и его сопротивление резко возрастает. В результате ток в катушке («петле») уменьшается, а, следовательно, и электромагнитное поле, которое требовалось для размагничивания кинескопа. На этом всё, кинескоп размагничен.

Далее, пока телевизор работает или просто «отдыхает» в дежурном режиме, позистор в цепи размагничивания находится в «подогретом» состоянии и ограничивает до минимума ток в катушке размагничивания L1. Так продолжается до тех пор, пока телевизор не отключат от сети 220V и позистор не остынет. При следующем включении телевизора он вновь сработает совместно с петлёй размагничивания.

Термистор: характеристики, классификация, символ и применение

Термисторы относятся к классу чувствительных компонентов. Они делятся на термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) в соответствии с различными температурными коэффициентами.

Термисторы относятся к классу чувствительных компонентов. Они делятся на термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) в соответствии с различными температурными коэффициентами. Типичной характеристикой термистора является то, что он чувствителен к температуре и имеет разные значения сопротивления при разных температурах. Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC) имеет более высокое значение сопротивления при более высоких температурах, а термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) имеет более низкое значение сопротивления при более высоких температурах. Оба они относятся к полупроводниковым приборам.

Каталог

 

I. Основные характеристики

1. Высокая чувствительность 900 05 y , его температурный коэффициент сопротивления в 10-100 раз выше, чем у металла, и он может определять температуру изменения 10-6°С;

2.  Широкий диапазон рабочих температур , устройства для нормальной температуры подходят для -55 °C ～ 315 °C, высокотемпературные устройства подходят для температур выше 315 °C (в настоящее время до 2000 °C), низкотемпературные температурные устройства подходят для -273 °C ～ -55 °C;

3.   Малый объем , может измерять температуру пустот, полостей и кровеносных сосудов в живом организме, которую нельзя измерить другими термометрами;

4. Прост в использовании, значение сопротивления может быть произвольно выбрано в диапазоне от 0,1 до 100 кОм;

5. Легко обрабатывается в сложные формы и может производиться в больших количествах;

6. Хорошая стабильность и высокая перегрузочная способность.

II. Классификация

1.  Термисторы PTC

 

Термисторы PTC

PTC ( Положительный температурный коэффициент ) Термистор относится к терморезистор, имеющий резкое возрастание сопротивления при определенной температуре и имеющий положительный температурный коэффициент. Может использоваться как датчик постоянной температуры. Материал представляет собой спеченное тело с BaTiO3, SrTiO3 или PbTiO3 в качестве основного компонента. Небольшое количество оксидов, таких как Nb, Ta, Bi, Sb, Y и La, легируют, чтобы контролировать атомную валентность, чтобы сделать их полупроводниковыми. Полупроводниковые материалы, такие как BaTiO3, называются полупроводниковой (корпусной) керамикой; при этом добавляют оксиды Mn, Fe, Cu, Cr и другие добавки, повышающие их температурный коэффициент положительного сопротивления, и формируют их по общекерамической технологии. Высокотемпературное спекание сделает титанат платины и его твердый раствор полупроводниковым, чтобы получить термисторный материал с положительными характеристиками. Его температурный коэффициент и температура точки Кюри зависят от состава и условий спекания (особенно от температуры охлаждения).

Кристаллы титаната бария относятся к структуре перовскита и представляют собой сегнетоэлектрический материал. Чистый титанат бария является изоляционным материалом. При добавлении редкоземельных элементов в материал титаната бария удельное сопротивление резко возрастает на несколько порядков вблизи температуры Кюри после соответствующей термической обработки, что приводит к эффекту PTC. Этот эффект связан с сегнетоэлектричеством кристалла BaTiO3 и его окружения. Полупроводниковая керамика из титаната бария представляет собой поликристаллический материал, и между зернами существует межкристаллитная граница раздела. Когда полупроводниковая керамика достигает определенной температуры или напряжения, граница зерен изменяется, и резко меняется сопротивление.

Эффект PTC полупроводниковой керамики на основе титаната бария возникает на границе зерен. Для проводящих электронов граница между зернами эквивалентна потенциальному барьеру. При низкой температуре из-за действия электрического поля в титанате бария электроны легко пересекают потенциальный барьер, поэтому значение сопротивления невелико. Когда температура поднимается почти до температуры точки Кюри (т. е. до критической температуры), внутреннее электрическое поле разрушается и не может помочь проводящим электронам пересечь потенциальный барьер. Это эквивалентно повышению потенциального барьера и резкому увеличению значения сопротивления, что приводит к эффекту ПТК. Физические модели эффекта PTC полупроводниковой керамики из титаната бария включают модель барьера на поверхности моря, модель вакансии бария Дэниелса и модель наложенного барьера. Они объяснили эффект PTC с разных сторон.

Эксперименты показывают, что в диапазоне рабочих температур температурно-резистивные характеристики термисторов с положительным температурным коэффициентом могут быть аппроксимированы экспериментальными формулами:

RT = RT0 ex-pop (T-T0)

представляют собой значение сопротивления при температуре T и T0, а Bp — постоянная материала материала.

Эффект ПТК возникает из-за природы границ керамических зерен и осажденных фаз между границами зерен и значительно изменяется в зависимости от типа, концентрации и условий спекания примесей. В последнее время в практических термисторах используются кремниевые термочувствительные элементы с кремниевыми чипами. Это небольшой и очень точный термистор PTC, который состоит из кремния n-типа.

Термистор PTC появился в 1950 году, а затем в 1954 году появился термистор PTC с титанатом бария в качестве основного материала. Термисторы PTC используются в промышленности для измерения и контроля температуры, а также для определения и регулировки температуры в определенных частях автомобилей. Они также широко используются в гражданском оборудовании, например, для контроля температуры воды проточных водонагревателей, температуры кондиционеров и, используя ее нагрев для анализа газов и скорости ветра. Ниже приводится пример применения нагревателей, двигателей, трансформаторов, мощных транзисторов и других устройств для защиты от нагрева и перегрева.

Помимо использования в качестве нагревательного элемента, термистор PTC также может функционировать как «переключатель». У него три функции: чувствительный элемент, нагреватель и выключатель. Называется «термопереключатель». После прохождения тока через элемент температура нагревательного элемента повышается. Когда температура превышает температуру точки Кюри, сопротивление увеличивается, тем самым ограничивая увеличение тока. Следовательно, уменьшение тока приводит к снижению температуры компонента, а уменьшение значения сопротивления приводит к увеличению тока в цепи. По мере повышения температуры температура компонента промывается и повторяется. Поэтому он имеет функцию поддержания температуры в определенном диапазоне, а также выполняет функцию переключателя. Использование этой характеристики термостойкости для создания источника тепла. В качестве нагревательных элементов выступают обогреватели, электроутюги, сушильные шкафы, кондиционеры и т. д., а также они могут защитить электроприборы от перегрева.

2.  Термисторы NTC

 Термисторы NTC

NTC ( Отрицательный температурный коэффициент ) Термистор относится к термистору с отрицательным температурным коэффициентом, который экспоненциально уменьшается с температурой. Его материал представляет собой полупроводниковую керамику, изготовленную из двух или более оксидов металлов, таких как марганец, медь, кремний, кобальт, железо, никель, цинк и т. д., которые полностью перемешаны, отформованы и спечены. Это может быть сделано с термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Его удельное сопротивление и постоянная материала варьируются в зависимости от соотношения состава материала, атмосферы спекания, температуры спекания и структурного состояния. Также появились неоксидные термисторные материалы NTC, такие как карбид кремния, селенид олова и нитрид тантала.

Большая часть термочувствительной полупроводниковой керамики NTC представляет собой оксидную керамику со структурой шпинели или другими структурами. Имеют отрицательный температурный коэффициент. Значение сопротивления можно приблизительно представить следующим образом:

Rt = RT * EXP (Bn * (1 / T-1 / T0)

Где RT и RT0 — значения сопротивления при температуре T и T0 соответственно, а Bn — постоянная материала.Само керамическое зерно изменяет свое удельное сопротивление за счет изменений температуры, которые определяются характеристиками полупроводника.

Разработка термисторов NTC прошла долгий период. В 1834 году ученые впервые обнаружили, что сульфид серебра имеет отрицательный температурный коэффициент. В 1930 году ученые обнаружили, что закись-окись меди также обладает отрицательным температурным коэффициентом, и успешно использовали ее в цепи температурной компенсации авиационных приборов. Впоследствии, благодаря постоянному развитию транзисторной техники, в исследованиях термисторов был достигнут значительный прогресс. Термистор NTC был разработан в 1960. Термисторы NTC широко используются для измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации. под

Точность термисторного термометра может достигать 0,1 ℃, а время измерения температуры может быть менее 10 с. Он подходит не только для амбарных термометров, но и для измерения температуры при хранении продуктов питания, в медицине и здравоохранении, в научном сельском хозяйстве, в океанах, в глубоких колодцах, на больших высотах, в ледниках и т. д. терморезистор CTR ( Резистор критической температуры ) имеет резкое изменение отрицательного сопротивления. При определенной температуре значение сопротивления резко уменьшается с повышением температуры и имеет большой отрицательный температурный коэффициент. Составляющий материал представляет собой смешанное спеченное тело оксидов элементов, таких как ванадий, барий, стронций и фосфор. Это полустеклянный полупроводник, также известный как стеклянный термистор. Резкие изменения температуры при добавлении германия, вольфрама, молибдена и других оксидов. Это связано с разницей в периоде решетки оксида ванадия из-за включения различных примесей. Если пятиокись ванадия становится двуокисью ванадия в соответствующей восстановительной атмосфере, температура электрического сопротивления быстро изменяется; если он далее восстанавливается до триоксида ванадия, быстрое изменение исчезает. Температура, при которой происходит резкое изменение сопротивления, соответствует месту резкого изменения физических свойств полупроводника-полустекла, поэтому происходит фазовый сдвиг полупроводник-металл. CTR можно использовать в качестве аварийного сигнала контроля температуры и других приложений.

III. Символ термистора

Что означает буква в электрическом символе термистора, некоторые из них o, а некоторые VM. Те, что с o, являются термисторами, а U — варистором. Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Одни имеют отрицательный температурный коэффициент и представлены NTC; некоторые имеют положительный температурный коэффициент и представлены PTC. Используйте &тета; или t ° выражать температуру. Его текстовый символ — «RT». На принципиальной схеме обозначения фоторезистора и термистора обозначаются как:

 

символы фоторезистора и термистора

Изображение термистора на принципиальной схеме:

термистор стор на электрической схеме

IV. Тест термистора

При тестировании используйте диапазон сопротивления мультиметра (в зависимости от номинального значения сопротивления для определения диапазона, как правило, R × 1 диапазон), который можно разделить на два этапа: во-первых, испытание при нормальной температуре (температура в помещении близкой к 25 °C), используйте зажим типа «крокодил» вместо измерительного провода. Измерьте фактическое сопротивление двух контактов термистора PTC и сравните его с номинальным сопротивлением. Нормально, если разница между ними находится в пределах ± 2 Ом. Если фактическое значение сопротивления выше ± 2 Ом; от номинального значения сопротивления, это указывает на плохую работу или повреждение. Во-вторых, на основе испытания при нормальной температуре вторым этапом испытания может быть испытание на нагрев, нагревание источника тепла (например, электрического паяльника) рядом с термистором и наблюдение за универсальным индикатором. Видно, что универсальный показатель изменяется с повышением температуры, что свидетельствует о постепенном изменении значения сопротивления (значение сопротивления NTC термистора с отрицательным температурным коэффициентом станет меньше, а значение сопротивления PTC с положительным температурным коэффициентом термистор станет больше). Когда значение сопротивления изменяется до определенного значения, данные на дисплее постепенно стабилизируются, указывая на то, что термистор в норме. Если значение сопротивления не меняется, это означает, что его характеристики ухудшились и его нельзя использовать дальше.

Во время проверки следует обратить внимание на следующие моменты: 

(1) Rt измеряется производителем при температуре окружающей среды 25 °C, поэтому при измерении Rt с помощью мультиметра его также следует выполнять при температуре окружающей среды. температура должна быть близка к 25 °C, чтобы гарантировать возможность проведения испытания.

(2) Мощность измерения не должна превышать указанного значения, чтобы избежать ошибок измерения, вызванных тепловыми эффектами тока.

(3) Во время теста не зажимайте термистор рукой, чтобы температура человека не повлияла на тест.

(4) Будьте осторожны, не размещайте источник тепла слишком близко к термистору PTC и не прикасайтесь к термистору напрямую во избежание его возгорания.

В. Применение

Газоанализатор

Использование термисторов очень широко, основные области применения: Использование нелинейных характеристик для выполнения функций напряжения стабилизация, ограничение, переключение и защита от сверхтока; Используйте разницу характеристик рассеивания тепла в разных средах для измерения расхода, расхода, уровня жидкости, теплопроводности, степени вакуума и т. д.; Используйте тепловую инерцию в качестве временной задержки.

Термисторы также могут использоваться в качестве компонентов электронной схемы для температурной компенсации измерительной линии и температурной компенсации холодного спая. Характеристика самонагрева термистора NTC может использоваться для реализации автоматической регулировки усиления, которая формирует схему стабилизации амплитуды RC-генератора, схему задержки и схему защиты. Когда температура самонагрева намного выше температуры окружающей среды, значение сопротивления также связано с условиями рассеивания тепла в окружающей среде. Поэтому характеристики термистора часто используются в расходомерах, расходомерах, газоанализаторах и теплоанализаторах для изготовления специальных элементов обнаружения. Термисторы PTC в основном используются для защиты от перегрева электрооборудования, бесконтактных реле, постоянной температуры, автоматической регулировки усиления, запуска двигателя, временной задержки, автоматического размагничивания цветных телевизоров, пожарной сигнализации и температурной компенсации.

 

Рекомендуемая статья:

Понимание углеродных пленочных резисторов

Анализ резисторов в последовательном и параллельном соединении
90 003

Как термистор обозначен на схеме. Маркировка специального резистора Маркировка термистора

Обычно маркировка содержит только самую необходимую и наиболее важную информацию о термисторе. Во всех случаях обязательным показателем является номинальное сопротивление, которое обозначается буквенно-цифровой маркировкой, см. рис. 3.1 Термисторы NTC имеют цветовую маркировку точками или полосами. Значения цветов маркировки показаны на цветном рис. 3.2.

Рис. 3.1. Информация по маркировке нелинейных резисторов

R

есть. 3.2. Информация о цветовом кодировании термисторов NTC.

Система обозначения термисторов

В основе легенды термисторов лежит буквенно-цифровой (или цифровой) код, который обозначает тип и значения основных и дополнительных параметров, исполнение и вид упаковки.

До введения новых стандартов на специальные резисторы обозначение термисторов основывалось на составе материала, из которого изготовлен термочувствительный элемент: КМТ — кобальт-марганцевый, ММТ — медно-марганцевый и т. д. Позднее названия нелинейных термозависимых сопротивлений (термисторов) начинались с букв «СТ» (табл. 3.1).

Таблица 3.1.

Обозначения термисторов

Конец таблицы. 3.1.

	Материал термистора
	На основе никель-кобальт-марганцевых сплавов
	На основе BaTiO 3
	На основе легированных твердых растворов Ba (Ti, Sn) O 3
	На основе легированных специальных твердых растворов
	На основе VO 2 и ряда поликристаллических твердых растворов
	На основании ВО 2
	На основе (Ba, Sr) TiO 3
	На основе соединений (Ba, Sr)/(Ti, Sn)O 3 , легированных цезием

На рис. 3.3 представлена ​​система обозначений терморезисторов, выпускаемых отечественными фирмами. Пример маркировки термистора показан на рис. 3.1.

Рис. 3.3. Система обозначения термисторов отечественных производителей.

Указывает тип термистора.

указывает номинальное сопротивление.

Третий элемент (цифры и буквы) указывает допустимую рассеиваемую мощность в ваттах.

Четвертый элемент обозначает документ поставки, в котором указываются дополнительные параметры (коэффициент термочувствительности, коэффициент рассеяния, ТКС и постоянная времени).

Система обозначения варистора

Обычно маркировка содержит только самую необходимую и наиболее важную информацию о варисторе. Во всех случаях обязательным показателем является классификационное напряжение (и/или) классификационный ток. Примеры обозначений различных типов варисторов приведены на рис. 3.5.

Варистор в базовой легенде имеет буквенно-цифровой код, который указывает тип и значения основных параметров (классификация напряжения или тока и вариант исполнения).

Рис. 3.5. Система обозначения варисторов отечественных производителей

Первый элемент (буквы и цифры) обозначает тип (подкласс) варисторов.

Второй элемент (цифры и буквы) обозначает классификационное напряжение.

Третий элемент (цифры) указывает допуски.

Четвертый элемент (цифры) обозначает температурный коэффициент напряжения.

Пятый элемент (цифры) обозначает документ поставки, в котором указываются дополнительные параметры.

Термистор был изобретен Сэмюэлем Рубеном в 1930 году.

Термистор — полупроводниковый резистор, использующий зависимость электрического сопротивления полупроводникового материала от температуры.

Основным параметром терморезистора является большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС) (в десятки раз превышающий этот коэффициент для металлов) — то есть его сопротивление очень зависит от температуры и может изменяться в десятки, а то и в сотни раз.

Преимущества термисторов — простота устройства, возможность работы в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, относительно невысокая долговременная стабильность характеристик.

Основная область применения термисторов это датчики температуры в различных устройствах или защитные функции (при большом токе через него происходит нагрев и изменение сопротивления)

Термистор изготавливаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, валиков и тонких пластин преимущественно методами порошковой металлургии. Их размеры могут варьироваться от 1-10 мкм до 1-2 см.

Основными параметрами термистора являются: номинальное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления, диапазон рабочих температур, максимально допустимая мощность рассеяния.

Термисторы делятся на две категории в зависимости от их рабочих параметров:

1. При нагревании сопротивление уменьшается. Такие термисторы называются термисторами , или термисторами NTC (отрицательный температурный коэффициент).
2. При нагреве сопротивление увеличивается. Такие термисторы называются позистор или термисторы PTC (положительный температурный коэффициент). Применяются в системе размагничивания кинескопных телевизоров

Обозначение термисторов на схеме

На схеме термисторы (неважно термистор это или позистор) обозначаются так:

Термисторы маломощные температурные (предназначены для работы при температурах ниже 170 К), среднетемпературные (170-510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Кроме того, существуют термисторы, рассчитанные на работу при 4,2 К и ниже и при 900-1300 К. Наибольшее распространение получили среднетемпературные термисторы с ТКС от -2,4 до -8,4%/К и номинальным сопротивлением 1-10 6 Ом.

Изготавливаются также термисторы специального исполнения — с непрямым нагревом. В таких термисторах имеется обмотка нагрева, изолированная от полупроводникового резистивного элемента (если мощность, выделяемая в резистивном элементе, мала, то тепловой режим термистора определяется температурой нагревателя, то есть током в нем) . Таким образом становится возможным изменение состояния термистора без изменения тока через него. Такой термистор используется как переменный резистор, электрически управляемый на расстоянии.

Обычно маркировка содержит только самую необходимую и самую важную информацию о термисторе. Во всех случаях обязательным показателем является номинальное сопротивление, которое обозначается буквенно-цифровой маркировкой, см. рис. 3.1 Термисторы NTC имеют цветовую маркировку точками или полосами. Значения цветов маркировки показаны на цветном рис. 3.2.

Рис. 3.1. Информация по маркировке нелинейных резисторов

R

есть. 3.2. Информация о цветовом кодировании термисторов NTC.

Система обозначения термисторов

В основе легенды термисторов лежит буквенно-цифровой (или цифровой) код, который обозначает тип и значения основных и дополнительных параметров, исполнение и вид упаковки.

До введения новых стандартов на специальные резисторы обозначение термисторов основывалось на составе материала, из которого изготовлен термочувствительный элемент: КМТ — кобальт-марганцевый, ММТ — медно-марганцевый и т. д. Позднее названия нелинейных термозависимых сопротивлений (термисторов) начинались с букв «СТ» (табл. 3.1).

Таблица 3.1.

Обозначения термисторов

Конец таблицы. 3.1.

	Материал термистора
	На основе никель-кобальт-марганцевых сплавов
	На основе BaTiO 3
	На основе легированных твердых растворов Ba (Ti, Sn) O 3
	На основе легированных специальных твердых растворов
	На основе VO 2 и ряда поликристаллических твердых растворов
	На основании ВО 2
	На основе (Ba, Sr) TiO 3
	На основе соединений (Ba, Sr)/(Ti, Sn)O 3 , легированных цезием

На рис. 3.3 представлена ​​система обозначений терморезисторов, выпускаемых отечественными фирмами. Пример маркировки термистора показан на рис. 3.1.

Рис. 3.3. Система обозначения термисторов отечественных производителей.

Указывает тип термистора.

указывает номинальное сопротивление.

Третий элемент (цифры и буквы) указывает допустимую рассеиваемую мощность в ваттах.

Четвертый элемент обозначает документ поставки, в котором указываются дополнительные параметры (коэффициент термочувствительности, коэффициент рассеяния, ТКС и постоянная времени).

Система обозначения варистора

Обычно маркировка содержит только самую необходимую и наиболее важную информацию о варисторе. Во всех случаях обязательным показателем является классификационное напряжение (и/или) классификационный ток. Примеры обозначений различных типов варисторов приведены на рис. 3.5.

В основе легенды варисторов лежит буквенно-цифровой код, обозначающий тип и значения основных параметров (классификация напряжения или тока и вариант исполнения).