Թերմիստորը (թերմիստոր) պինդ վիճակի էլեկտրոնային տարր է, որը նման է մշտական ​​դիմադրության, բայց ունի արտահայտված ջերմաստիճանի բնութագրիչ. Այս տեսակի էլեկտրոնային սարքը սովորաբար օգտագործվում է անալոգային ելքային լարումը փոխելու համար՝ ի պատասխան շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխության: Այլ կերպ ասած, թերմիստորի էլեկտրական հատկությունները և աշխատանքի սկզբունքը ուղղակիորեն կապված են ֆիզիկական երևույթի՝ ջերմաստիճանի հետ։

Թերմիստորը ջերմազգայուն կիսահաղորդչային տարր է, որը պատրաստված է կիսահաղորդչային մետաղների օքսիդների հիման վրա: Այն սովորաբար ունենում է սկավառակի կամ գնդակի ձև՝ մետաղացված կամ միացնող լարերով։

Նման ձևերը թույլ են տալիս դիմադրողական արժեքը փոխվել ջերմաստիճանի փոքր փոփոխությունների համամասնությամբ: Ստանդարտ ռեզիստորների համար ջեռուցման արդյունքում դիմադրության փոփոխությունը դիտվում է որպես անցանկալի երեւույթ:

Բայց նույն ազդեցությունը, թվում է, հաջողակ է շատերը կառուցելիս էլեկտրոնային սխեմաներպահանջում է ջերմաստիճանի որոշում.

Այսպիսով, լինելով ոչ գծային էլեկտրոնային սարքփոփոխական դիմադրությամբ թերմիստորը հարմար է աշխատել որպես թերմիստոր-ցուցիչ: Նման սենսորները լայնորեն օգտագործվում են հեղուկների և գազերի ջերմաստիճանը վերահսկելու համար:

Գործելով որպես ամուր վիճակում գտնվող սարք, որը պատրաստված է բարձր զգայուն մետաղական օքսիդների հիման վրա, թերմիստորը գործում է մոլեկուլային մակարդակում:

Վալենտային էլեկտրոնները դառնում են ակտիվ և վերարտադրում բացասական TCR կամ պասիվ, իսկ հետո վերարտադրում դրական TCR:

Արդյունքում էլեկտրոնային սարքերը՝ ջերմիստորները, ցուցադրում են շատ լավ վերարտադրվող դիմադրողականություն՝ միաժամանակ պահպանելով կատարողական բնութագրերը, որոնք թույլ են տալիս արդյունավետ աշխատել մինչև 200ºC ջերմաստիճանի տիրույթում:

Թերմիստորների օգտագործումը գործնականում

Կիրառման հիմնական ուղղությունը, մեջ այս դեպքը, դիմադրողական ջերմաստիճանի տվիչներ են։ Այնուամենայնիվ, ռեզիստորների ընտանիքին պատկանող այս նույն էլեկտրոնային տարրերը կարող են հաջողությամբ օգտագործվել մի շարք այլ բաղադրիչների կամ սարքերի հետ:

Պարզ սխեմաներթերմիստորների ներառում, որոնք ցույց են տալիս սարքերի աշխատանքը որպես ջերմաստիճանի տվիչներ- դիմադրության փոփոխության պատճառով լարման փոխարկիչների մի տեսակ

Այս միացման սխեման թույլ է տալիս վերահսկել բաղադրիչի միջով հոսող հոսանքը: Այսպիսով, թերմիստորները, ըստ էության, գործում են նաև որպես ընթացիկ սահմանափակիչներ։

Թերմիստորները հասանելի են տարբեր տեսակների, նյութերի և չափերի՝ կախված արձագանքման ժամանակից և աշխատանքային ջերմաստիճանից:

Խոնավության ներթափանցումից պաշտպանված սարքերի հերմետիկ փոփոխություններ կան։ Կան նմուշներ բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանների և կոմպակտ չափերի համար:

Գոյություն ունեն թերմիստորների երեք ամենատարածված տեսակները.

• գնդակ,
• սկավառակ,
• պարփակված։

Սարքերը աշխատում են կախված ջերմաստիճանի փոփոխություններից.

1. Դիմադրողական արժեքը նվազեցնելու համար:
2. Դիմադրողական արժեքը բարձրացնելու համար:

Այսինքն, կան երկու տեսակի սարքեր.

1. Բացասական TCS (NTC):
2. Ունենալով դրական TCS (PTC):

Բացասական TCS գործակից

NTC NTC թերմիստորները նվազեցնում են իրենց դիմադրողական արժեքը, քանի որ արտաքին ջերմաստիճանը մեծանում է: Որպես կանոն, այս սարքերը ավելի հավանական է, որ գործեն որպես ջերմաստիճանի սենսորներ, քանի որ դրանք իդեալական են գրեթե ցանկացած տեսակի էլեկտրոնիկայի համար, որտեղ ջերմաստիճանի վերահսկում է պահանջվում:

NTC թերմիստորի համեմատաբար մեծ բացասական արձագանքը նշանակում է, որ նույնիսկ ջերմաստիճանի փոքր փոփոխությունները կարող են զգալիորեն փոխել սարքի էլեկտրական դիմադրությունը: Այս գործոնը NTC մոդելները դարձնում է իդեալական սենսորներ: ճշգրիտ չափումջերմաստիճանները.

Թերմիստորի չափաբերման (ստուգման) սխեման. 1 - էլեկտրամատակարարում; 2 - ընթացիկ ուղղություն; 3 - փորձարկված էլեկտրոնային տարրի թերմիստոր; 4 - calibration microammeter

NTC թերմիստորները, որոնք նվազեցնում են դիմադրությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, հասանելի են տարբեր հիմնական դիմադրություններով: Ընդհանուր առմամբ, բազայի դիմադրություն սենյակային ջերմաստիճանում:

Օրինակ՝ 25ºC-ն ընդունվում է որպես հսկիչ (բազային) ջերմաստիճանի կետ: Այստեղից սարքերի արժեքները շարվում են, օրինակ՝ հետևյալ անվանական արժեքները.

• 2,7 կՕմ (25ºC),
• 10 կՕմ (25ºC)
• 47 կՕմ (25ºC)….

Մեկ այլ կարևոր հատկանիշ«B» արժեքն է: «B» արժեքը հաստատուն հաստատուն է, որը որոշվում է կերամիկական նյութով, որից պատրաստված է թերմիստորը:

Նույն հաստատունը որոշում է դիմադրության հարաբերակցության (R/T) կորի գրադիենտը որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում երկու ջերմաստիճանի կետերի միջև:

Յուրաքանչյուր թերմիստորի նյութ ունի տարբեր նյութական հաստատուն և հետևաբար անհատական ​​դիմադրության-ջերմաստիճանի կոր:

Այսպիսով, «B» հաստատունը սահմանում է մեկ դիմադրողական արժեք T1 բազային (25ºC) և մեկ այլ արժեք T2-ում (օրինակ՝ 100ºC-ում):

Հետևաբար, B-ի արժեքը կսահմանի թերմիստորի նյութի հաստատուն հաստատունը՝ սահմանափակված T1 և T2 միջակայքով.

B * T1 / T2 (B * 25 / 100)

p.s. Հաշվարկներում ջերմաստիճանի արժեքները վերցվում են Քելվինի ավարտական ​​աստիճանով:

Հետևում է, որ ունենալով որոշակի սարքի «B» արժեքը (արտադրողի բնութագրերից)՝ էլեկտրոնիկայի ինժեներին միայն պետք է ստեղծի ջերմաստիճանների և դիմադրությունների աղյուսակ՝ համապատասխան գրաֆիկ ստեղծելու համար՝ օգտագործելով հետևյալ նորմալացված հավասարումը.

B (T1/T2) = (T 2 * T 1 / T 2 - T 1) * ln (R1/R2)

որտեղ՝ T 1 , T 2 - ջերմաստիճանը Կելվինի աստիճաններով; R 1, R 2 - դիմադրություն համապատասխան ջերմաստիճաններում Օհմ-ով:

Այսպիսով, օրինակ, NTK թերմիստորը, որի դիմադրությունը 10 kΩ է, ունի 3455 «V» արժեք 25 - 100ºC ջերմաստիճանի միջակայքում:

Ակնհայտ կետ. թերմիստորները երկրաչափականորեն փոխում են դիմադրությունը ջերմաստիճանի փոփոխություններով, ուստի բնութագիրը ոչ գծային է: Որքան ավելի շատ հսկիչ կետերսահմանված են, այնքան ավելի ճշգրիտ է կորը:

Օգտագործելով թերմիստորը որպես ակտիվ սենսոր

Քանի որ գործիքը ակտիվ սենսորային տեսակ է, այն գործելու համար պահանջում է գրգռման ազդանշան: Ջերմաստիճանի փոփոխության պատճառով դիմադրության ցանկացած փոփոխություն վերածվում է լարման փոփոխության:

Արդյունաբերությունն արտադրում է տարբեր դիզայնի թերմիստորներ, ներառյալ բարձր ճշգրտության, հուսալիորեն պաշտպանված բարձր մակարդակի համակարգերում օգտագործման համար

Այս էֆեկտին հասնելու ամենադյուրին ճանապարհը թերմիստորի օգտագործումն է որպես պոտենցիալ բաժանարարի միացման մաս, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում: Հաստատուն լարում է կիրառվում ռեզիստորի և թերմիստորի շղթայի վրա:

Օրինակ, օգտագործվում է մի շղթա, որտեղ 10 կՕմ տերմիստորը սերիական միացված է 10 կՕմ ռեզիստորով: Այս դեպքում ելքային լարումը հիմքում T = 25ºC կլինի մատակարարման լարման կեսը:

Այսպիսով, պոտենցիալ բաժանարարի միացումը պարզ դիմադրության լարման փոխարկիչի օրինակ է: Այստեղ թերմիստորի դիմադրությունը վերահսկվում է ջերմաստիճանով, որին հաջորդում է ջերմաստիճանին համաչափ ելքային լարման արժեքի ձևավորում։

Պարզ ասած՝ որքան ջերմ է թերմիստորի մարմինը, այնքան ցածր է ելքային լարումը:

Միևնույն ժամանակ, եթե փոխեք շարքի դիմադրության, R S-ի և R TH թերմիստորի դիրքը, այս դեպքում ելքային լարման մակարդակը կփոխվի հակառակ վեկտորի: Այսինքն, այժմ որքան շատ է տաքանում թերմիստորը, այնքան բարձր կլինի ելքային լարման մակարդակը։

Թերմիստորները կարող են օգտագործվել նաև որպես հիմնական կամրջի կազմաձևման մաս: R1 և R2 ռեզիստորների միջև կապը սահմանում է հղման լարումը ցանկալի արժեքին: Օրինակ, եթե R1-ը և R2-ն ունեն նույն արժեքներըդիմադրություն, հղման լարումը հավասար է մատակարարման լարման կեսին (V/2):

Այս ջերմային զոնդի կամրջային շղթայի միջոցով կառուցված ուժեղացուցիչի սխեման կարող է հանդես գալ որպես խիստ զգայուն դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ կամ որպես պարզ Շմիթի ձգանային շղթա՝ միացման ֆունկցիայով:

Թերմիստորի ներառումը կամրջի միացումում. R1, R2, R3 սովորական ֆիքսված ռեզիստորներ են. Rt - թերմիստոր; A - չափիչ սարքի միկրոամպաչափ

Թերմիստորի հետ կապված խնդիր կա («ինքնատաքացման» էֆեկտ): Նման դեպքերում ցրված հզորությունը I 2 R բավականին բարձր է և ավելի շատ ջերմություն է ստեղծում, քան սարքի պատյանը կարող է ցրել: Համապատասխանաբար, այս «լրացուցիչ» ջերմությունը ազդում է դիմադրողական արժեքի վրա, ինչը հանգեցնում է կեղծ ընթերցումների:

«Ինքնաջեռուցման» էֆեկտից ազատվելու և ջերմաստիճանի (R/T) ազդեցությամբ դիմադրության ավելի ճշգրիտ փոփոխություն ստանալու եղանակներից մեկը թերմիստորը սնուցելն է մշտական ​​հոսանքի աղբյուրից:

Թերմիստորը որպես ներխուժման հոսանքի կարգավորիչ

Գործիքները ավանդաբար օգտագործվում են որպես դիմադրողական ջերմաստիճանի զգայուն փոխարկիչներ: Սակայն թերմիստորի դիմադրությունը փոխվում է ոչ միայն շրջակա միջավայրի ազդեցությամբ, այլեւ փոփոխություններ են նկատվում սարքի միջով անցնող էլեկտրական հոսանքից։ Նույն «ինքնատաքացման» ազդեցությունը.

Տարբեր էլեկտրական սարքավորումներ ինդուկտիվ բաղադրիչի վրա.

• շարժիչներ,
• տրանսֆորմատորներ,
• էլեկտրական լամպեր,
• այլ,

երբ առաջին անգամ միացված է, ենթարկվում է չափազանց մեծ հոսանքների: Բայց եթե շղթայում թերմիստորը միացված է հաջորդաբար, հնարավոր է արդյունավետորեն սահմանափակել բարձր սկզբնական հոսանքը: Այս լուծումը օգնում է մեծացնել էլեկտրական սարքավորումների ծառայության ժամկետը:

Ցածր TCR թերմիստորները (25°C-ում) սովորաբար օգտագործվում են ներխուժման հոսանքի վերահսկման համար: Այսպես կոչված ընթացիկ սահմանափակիչները (գերլարումները) փոխում են դիմադրությունը շատ ցածր արժեքի, երբ բեռնվածքի հոսանքն անցնում է:

Երբ սարքավորումն ի սկզբանե միացված է, ներխուժման հոսանքը անցնում է սառը թերմիստորի միջով, որի դիմադրողական արժեքը բավականաչափ մեծ է: Բեռի հոսանքի ազդեցության տակ թերմիստորը տաքանում է, դիմադրությունը դանդաղորեն նվազում է։ Այսպես է սահուն կարգավորվում բեռնվածքի հոսանքը։

NTC թերմիստորները բավականին արդյունավետ են անցանկալի բարձր ներխուժման հոսանքներից պաշտպանություն ապահովելու համար: Այստեղ առավելությունն այն է, որ այս տեսակի սարքը ի վիճակի է արդյունավետորեն կարգավորել ավելի բարձր ներխուժման հոսանքները՝ համեմատած ստանդարտ ռեզիստորների հետ:

Tags:

«Թերմիստոր» բառն ինքնին հասկանալի է՝ ՋԵՐՄԱԿԱՆ ՌԵԶԻՍՏՈՐԸ սարք է, որի դիմադրությունը փոխվում է ջերմաստիճանի հետ:

Թերմիստորները խիստ ոչ գծային սարքեր են և հաճախ ունեն պարամետրերի լայն շրջանակ: Այդ իսկ պատճառով շատերը, նույնիսկ փորձառու ինժեներները և սխեմաների դիզայներները, անհարմարություններ են զգում այս սարքերի հետ աշխատելիս: Այնուամենայնիվ, երբ դուք ավելի լավ ծանոթանաք այս սարքերին, կարող եք տեսնել, որ թերմիստորները իրականում բավականին շատ են պարզ սարքեր.

Նախ, պետք է ասել, որ ոչ բոլոր սարքերը, որոնք փոխում են դիմադրությունը ջերմաստիճանի հետ, կոչվում են թերմիստորներ: Օրինակ, դիմադրողական ջերմաչափեր, որոնք պատրաստված են ոլորված մետաղալարերի փոքր պարույրներից կամ ցողված մետաղական թաղանթներից։ Չնայած դրանց պարամետրերը կախված են ջերմաստիճանից, այնուամենայնիվ, նրանք չեն աշխատում ինչպես թերմիստորները: Սովորաբար «թերմիստոր» տերմինը օգտագործվում է ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայունության հետ կապված կիսահաղորդիչսարքեր.

Ջերմիստորների երկու հիմնական դաս կա՝ NTC (դիմադրության ջերմաստիճանի գործակից) և PTC։

Գոյություն ունեն արտադրված երկու սկզբունքորեն տարբեր տեսակի PTC ջերմիստորներ: Ոմանք պատրաստված են NTC թերմիստորների նման, իսկ մյուսները պատրաստված են սիլիցիումից: PTC թերմիստորները հակիրճ նկարագրված կլինեն՝ կենտրոնանալով առավել տարածված NTC ջերմիստորների վրա: Այսպիսով, եթե չկան հատուկ հրահանգներ, ապա մենք կխոսենք NTC թերմիստորների մասին:

NTC թերմիստորները խիստ զգայուն, ոչ գծային, նեղ միջակայքի սարքեր են, որոնց դիմադրությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Նկար 1-ը ցույց է տալիս կորը, որը ցույց է տալիս դիմադրության փոփոխությունը ջերմաստիճանի հետ և բնորոշ է դիմադրության ջերմաստիճանի կախվածությունը.Զգայունությունը մոտավորապես 4-5%/°C է: Կա դիմադրության արժեքների լայն շրջանակ, և դիմադրության փոփոխությունը կարող է հասնել շատ ohms-ի և նույնիսկ կիլո-օմ-ի մեկ աստիճանի:

R R o

Նկ.1 NTC թերմիստորները շատ զգայուն են և մեծապես

Աստիճանները ոչ գծային են։ R o-ն կարող է լինել ohms, kiloohms կամ megoohms:

1-դիմադրության հարաբերակցությունը R/R o; 2- ջերմաստիճանը o C-ում

Ըստ էության, թերմիստորները կիսահաղորդչային կերամիկա են: Դրանք պատրաստվում են մետաղի օքսիդների (սովորաբար նիկելի և մանգանի օքսիդների) փոշիների հիման վրա, երբեմն՝ ավելացումով. փոքր քանակությամբայլ օքսիդներ: Փոշի օքսիդները խառնվում են ջրի և տարբեր կապակցիչների հետ՝ ձևավորելով խմոր, որը ձևավորվում և այրվում է 1000°C-ից բարձր ջերմաստիճանում:

Մետաղական հաղորդիչ ծածկույթ (սովորաբար արծաթ) եռակցվում է, և կապարները միացված են: Ավարտված թերմիստորը սովորաբար պատված է էպոքսիդով կամ ապակիով կամ պարփակվում է որևէ այլ փաթեթում:

Սկսած թզ. 2 կարելի է տեսնել, որ կան թերմիստորների բազմաթիվ տեսակներ։

Թերմիստորները 2,5-ից մոտավորապես 25,5 մմ տրամագծով սկավառակների և լվացքի մեքենաների տեսքով են՝ տարբեր չափերի ձողերի տեսքով:

Որոշ թերմիստորներ սկզբում պատրաստում են մեծ թիթեղներ, իսկ հետո կտրում են քառակուսիների: Շատ փոքր ուլունքային թերմիստորները պատրաստվում են խմորի մի կաթիլ ուղղակիորեն կրակելով երկու հրակայուն տիտանային համաձուլվածքի կապարների վրա, այնուհետև թերմիստորը թաթախելով ապակու մեջ՝ ձևավորելով ծածկույթ:

Տիպիկ պարամետրեր

«Տիպիկ պարամետրեր» ասելը լիովին ճիշտ չէ, քանի որ թերմիստորների համար կան միայն մի քանի բնորոշ պարամետրեր: Շատ թերմիստորների համար տարբեր տեսակներ, չափերը, ձևերը, դավանանքները և հանդուրժողականությունը, նույնը կա մեծ թվովտեխնիկական պայմանները. Ավելին, հաճախ տարբեր արտադրողների թերմիստորները փոխարինելի չեն:

Դուք կարող եք գնել թերմիստորներ դիմադրություններով (25 o C-ում - ջերմաստիճանը, որով սովորաբար որոշվում է թերմիստորի դիմադրությունը) մեկ օմից ​​մինչև տասը մեգոհմ կամ ավելի: Դիմադրությունը կախված է թերմիստորի չափից և ձևից, այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր կոնկրետ տեսակի համար դիմադրության արժեքները կարող են տարբերվել 5-6 կարգի մեծությամբ, ինչը ձեռք է բերվում պարզապես օքսիդային խառնուրդը փոխելով: Երբ խառնուրդը փոխարինվում է, փոխվում է նաև դիմադրության ջերմաստիճանային կախվածության ձևը (R-T կորը) և փոխվում է նաև կայունությունը բարձր ջերմաստիճաններում։ Բարեբախտաբար, թերմիստորներ բարձր դիմադրությունԲավական է բարձր ջերմաստիճանում օգտագործելու համար, նույնպես հակված է ավելի կայուն լինել:

Էժան թերմիստորները սովորաբար ունեն բավականին մեծ պարամետրերի հանդուրժողականություն: Օրինակ, թույլատրելի արժեքներդիմադրությունը 25 ° C-ում տատանվում է ± 20% -ից մինչև ± 5% միջակայքում: Ավելի բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանների դեպքում պարամետրերի տարածումն էլ ավելի է մեծանում։ Տիպիկ թերմիստորի համար, որն ունի 4% զգայունություն մեկ աստիճան Ցելսիուսի համար, համապատասխան չափման ջերմաստիճանի հանդուրժողականությունը տատանվում է մոտավորապես ± 5°-ից մինչև ± 1,25°C 25°C-ում: Բարձր ճշգրտության ջերմիստորները կքննարկվեն այս հոդվածում ավելի ուշ:

Նախկինում ասվում էր, որ թերմիստորները նեղ շրջանակի սարքեր են: Սա պետք է հստակեցվի. թերմիստորների մեծ մասն աշխատում է -80°C-ից մինչև 150°C ջերմաստիճանում, և կան սարքեր (սովորաբար ապակեպատված), որոնք աշխատում են 400°C և ավելի բարձր ջերմաստիճաններում: Այնուամենայնիվ, գործնական նպատակների համար թերմիստորների ավելի մեծ զգայունությունը սահմանափակում է դրանց օգտակար ջերմաստիճանի տիրույթը: Տիպիկ թերմիստորի դիմադրությունը կարող է փոխվել 10,000 կամ 20,000 գործակցով -80°C-ից մինչև +150°C ջերմաստիճաններում: Կարելի է պատկերացնել, թե ինչ դժվարություն կա նախագծելու մի շղթա, որը կարող է ճշգրիտ չափել այս տիրույթի երկու ծայրերում (բացառությամբ այն դեպքերի, երբ միջակայքը օգտագործվում է միացում): Թերմիստորի դիմադրությունը, որը գնահատվում է զրոյական աստիճանով, չի գերազանցի մի քանի ohms ժամը

Թերմիստորների մեծամասնությունը օգտագործում է զոդում, կապարները ներսից միացնելու համար: Ակնհայտ է, որ նման թերմիստորը չի կարող օգտագործվել զոդման հալման կետից բարձր ջերմաստիճանը չափելու համար: Նույնիսկ առանց զոդման, թերմիստորի էպոքսիդային ծածկույթը տևում է մինչև 200°C: Ավելի բարձր ջերմաստիճանի համար պետք է օգտագործվեն ապակեպատ թերմիստորներ՝ եռակցված կամ միաձուլված լարերով:

Կայունության պահանջները նաև սահմանափակում են թերմիստորների օգտագործումը բարձր ջերմաստիճաններում: Թերմիստորների կառուցվածքը սկսում է փոխվել, երբ ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի, և փոփոխության արագությունն ու բնույթը մեծապես որոշվում է օքսիդային խառնուրդով և թերմիստորի արտադրության եղանակով: Էպոքսիդային ծածկույթով թերմիստորների որոշակի շեղում սկսվում է 100°C-ից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Եթե ​​նման թերմիստորը շարունակաբար աշխատում է 150°C ջերմաստիճանում, ապա շեղումը կարելի է չափել տարեկան մի քանի աստիճանով: Ցածր դիմադրողականության թերմիստորները (օրինակ՝ ոչ ավելի, քան 1000 ohms 25°C-ում) հաճախ նույնիսկ ավելի վատն են. դրանք կարելի է տեսնել, թե ինչպես են շարժվում մոտ 70°C ջերմաստիճանում, իսկ 100°C-ում դառնում են անվստահելի:

Մեծ հանդուրժողականությամբ էժան սարքերը պատրաստված են մանրուքների վրա ավելի քիչ ուշադրություն դարձնելով և կարող են ավելի վատ արդյունքներ տալ: Մյուս կողմից, որոշ պատշաճ նախագծված ապակեպատ թերմիստորներ ունեն գերազանց կայունություն նույնիսկ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում: Ապակե ծածկույթով ուլունքային թերմիստորներն ունեն շատ լավ կայունություն, ճիշտ այնպես, ինչպես վերջերս ներդրված ապակե ծածկույթով սկավառակային թերմիստորները: Պետք է հիշել, որ շեղումը կախված է ինչպես ջերմաստիճանից, այնպես էլ ժամանակից: Այսպես, օրինակ, ընդհանուր առմամբ հնարավոր է օգտագործել էպոքսիդային ծածկույթով թերմիստորը կարճաժամկետ տաքացման համար մինչև 150°C առանց էական շեղումների:

Թերմիստորների օգտագործման ժամանակ պետք է հաշվի առնել անվանական արժեքը մշտական ​​էներգիայի սպառում. Օրինակ, փոքր էպոքսիդային ծածկույթով թերմիստորն անշարժ օդում ունի մեկ միլիվատ ցրման հաստատուն մեկ աստիճան Ցելսիուսի համար: Այլ կերպ ասած, թերմիստորի մեկ միլիվատ հզորությունը բարձրացնում է նրա ներքին ջերմաստիճանը մեկ աստիճան Ցելսիուսով, իսկ երկու միլվատը՝ երկու աստիճանով և այլն։ Մեկ վոլտ լարման կիրառումը մեկ կիլոգրամ թերմիստորի վրա, որի ցրման հաստատունը կազմում է մեկ միլիվատ մեկ աստիճան Ցելսիուսի համար, հանգեցնում է մեկ աստիճան Ցելսիուսի չափման սխալի: Թերմիստորները ավելի շատ ուժ են ցրում, եթե դրանք ընկղմվում են հեղուկի մեջ: Նույն փոքր էպոքսիդային ծածկույթով վերը նշված թերմիստորը լավ խառնված յուղի մեջ ցրում է 8 մՎտ/°C: Թերմիստորներով մեծ չափսերունեն մշտական ​​ցրվածություն ավելի լավ, քան փոքր սարքեր. Օրինակ, սկավառակի կամ լվացքի տեսքով թերմիստորը կարող է օդում ցրել 20 կամ 30 մՎտ / o C: Պետք է հիշել, որ ինչպես ջերմաստիճանի հետ փոխվում է թերմիստորի դիմադրությունը, այնպես էլ դրա ցրված հզորությունը փոխվում է:

Թերմիստորի հավասարումներ

Թերմիստորի վարքագիծը նկարագրող ճշգրիտ հավասարումներ չկան, միայն մոտավորներ: Դիտարկենք երկու լայնորեն օգտագործվող մոտավոր հավասարումներ:

Առաջին մոտավոր հավասարումը` էքսպոնենցիալը, բավականին գոհացուցիչ է սահմանափակի համար ջերմաստիճանի միջակայքերը, հատկապես ցածր ճշգրտությամբ թերմիստորների օգտագործման դեպքում:

Կիսահաղորդչային ռեզիստորները, որոնց դիմադրությունը կախված է ջերմաստիճանից, կոչվում են թերմիստորներ: Նրանք ունեն դիմադրության զգալի ջերմաստիճանի գործակցի հատկություն, որի արժեքը շատ անգամ ավելի մեծ է, քան մետաղներինը։ Նրանք լայնորեն կիրառվում են էլեկտրատեխնիկայում։

Վրա էլեկտրական դիագրամներթերմիստորները նշանակված են.

Սարք և աշխատանք

Նրանք ունեն պարզ դիզայն, հասանելի են տարբեր չափերի և ձևերի։

Կիսահաղորդիչներում կան երկու տեսակի ազատ լիցքակիրներ՝ էլեկտրոններ և անցքեր: Մշտական ​​ջերմաստիճանի դեպքում այս կրիչները պատահականորեն ձևավորվում և անհետանում են: Ազատ կրիչների միջին թիվը դինամիկ հավասարակշռության մեջ է, այսինքն՝ անփոփոխ։

Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, հավասարակշռությունը խախտվում է։ Եթե ​​ջերմաստիճանը բարձրանում է, ապա լիցքակիրների թիվը նույնպես մեծանում է, իսկ ջերմաստիճանի նվազման դեպքում կրիչների կոնցենտրացիան նվազում է։ Ջերմաստիճանը ազդում է կիսահաղորդչի դիմադրողականության վրա:

Եթե ​​ջերմաստիճանը մոտենում է բացարձակ զրոյին, ապա կիսահաղորդիչն ունի դիէլեկտրիկի հատկություն։ Երբ ուժեղ տաքացվում է, այն հիանալի անցկացնում է հոսանքը: Թերմիստորի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ դրա դիմադրությունը առավել նկատելիորեն կախված է ջերմաստիճանից սովորական ջերմաստիճանի միջակայքում (-50 +100 աստիճան):

Հանրաճանաչ թերմիստորները պատրաստվում են կիսահաղորդչային գավազանի տեսքով, որը ծածկված է էմալով: Դրան միացված են շփման համար նախատեսված էլեկտրոդներ և գլխարկներ։ Նման ռեզիստորները օգտագործվում են չոր վայրերում:

Որոշ թերմիստորներ տեղադրվում են մետաղական կնքված պատյանում: Հետեւաբար, դրանք կարող են օգտագործվել ագրեսիվ միջավայր ունեցող խոնավ վայրերում:

Գործի ամուրությունը ստեղծվում է թիթեղից և ապակուց: Կիսահաղորդչային ձողերը փաթաթված են մետաղացված փայլաթիթեղով: Նիկելային մետաղալարն օգտագործվում է հոսանքը միացնելու համար: Անվանական դիմադրության արժեքը 1-200 կՕմ է, աշխատանքային ջերմաստիճանը՝ -100 +129 աստիճան։

Թերմիստորի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է ջերմաստիճանի հետ դիմադրություն փոխելու հատկության վրա: Մաքուր մետաղների արտադրության համար օգտագործվում են պղինձ և պլատին:

հիմնական պարամետրերը

• tks- դիմադրության ջերմային գործակից, հավասար է շղթայի հատվածի դիմադրության փոփոխությանը, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է 1 աստիճանով։ Եթե ​​TCR-ը դրական է, ապա թերմիստորները կոչվում են պոզիստորներ(RTS թերմիստորներ). Իսկ եթե TCS-ն բացասական է, ապա թերմիստորներ(NTC ջերմիստորներ). Պոզիստորների համար, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, դիմադրությունը նույնպես մեծանում է, մինչդեռ թերմիստորների դեպքում ամեն ինչ հակառակն է լինում։
• Գնահատված դիմադրություն դիմադրության արժեքն է 0 աստիճանում:
• Գործառնական միջակայք. Ռեզիստորները բաժանվում են ցածր ջերմաստիճանի (170K-ից պակաս), միջին ջերմաստիճանի (170-ից մինչև 510K), բարձր ջերմաստիճանի (ավելի քան 570K):
• Էլեկտրաէներգիայի սպառում . Սա այն հզորության քանակն է, որի սահմաններում պահպանվում է թերմիստորը շահագործման ընթացքում սահմանել պարամետրերըըստ տեխնիկական պայմանների.

Թերմիստորների տեսակներն ու առանձնահատկությունները

Արտադրության բոլոր ջերմաստիճանի տվիչները աշխատում են ջերմաստիճանը ազդանշանի վերածելու սկզբունքով էլեկտրական հոսանքորը կարող է փոխանցվել մեծ արագությամբ երկար հեռավորությունների վրա: Ցանկացած քանակություն կարող է վերածվել էլեկտրական ազդանշանների՝ դրանք թվային կոդի վերածելով։ Դրանք փոխանցվում են բարձր ճշգրտությամբ և մշակվում համակարգչային տեխնիկայով։

Մետաղական թերմիստորներ

Հոսանքից հեռու հաղորդիչները կարող են օգտագործվել որպես թերմիստորների նյութ, քանի որ թերմիստորների վրա դրվում են որոշակի պահանջներ: Դրանց արտադրության նյութը պետք է ունենա բարձր TCR, և դիմադրությունը պետք է կախված լինի ջերմաստիճանից գծային գրաֆիկի երկայնքով ջերմաստիճանի լայն տիրույթում:

Նաև մետաղական հաղորդիչը պետք է իներտ լինի արտաքին միջավայրի ագրեսիվ գործողությունների նկատմամբ և որակապես վերարտադրի բնութագրերը, ինչը հնարավորություն է տալիս փոխել սենսորները առանց հատուկ պարամետրերի և չափիչ գործիքների:

Նման պահանջների համար պղինձը և պլատինը լավ են համապատասխանում, բացի դրանց բարձր արժեքից: Նրանց վրա հիմնված թերմիստորները կոչվում են պլատին և պղինձ: TSP (պլատինե) ջերմային դիմադրությունները գործում են -260 - 1100 աստիճան ջերմաստիճանում: Եթե ​​ջերմաստիճանը գտնվում է 0-ից 650 աստիճանի միջակայքում, ապա այդպիսի սենսորները օգտագործվում են որպես նմուշներ և ստանդարտներ, քանի որ այս միջակայքում անկայունությունը 0,001 աստիճանից ոչ ավելի է:

Պլատինի թերմիստորների թերությունների թվում են փոխակերպման ոչ գծայինությունը և բարձր արժեքը: Հետեւաբար, պարամետրերի ճշգրիտ չափումները հնարավոր են միայն գործառնական տիրույթում:

Գործնականում լայնորեն կիրառվում են TCM թերմիստորների պղնձի էժան նմուշները, որոնցում ջերմաստիճանից դիմադրության կախվածության գծայինությունը շատ ավելի բարձր է։ Նրանց թերությունը ցածր դիմադրողականությունն է և անկայունությունը բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ, արագ օքսիդացում: Այս առումով, պղնձի վրա հիմնված ջերմային դիմադրությունները սահմանափակ կիրառություն ունեն, ոչ ավելի, քան 180 աստիճան:

Պլատինի և պղնձի սենսորների տեղադրման համար սարքից մինչև 200 մետր հեռավորության վրա օգտագործվում է 2 մետաղալար գիծ։ Եթե ​​հեռավորությունն ավելի մեծ է, ապա կիրառեք, որում երրորդ դիրիժորը ծառայում է լարերի դիմադրության փոխհատուցմանը:

Պլատինի և պղնձի թերմիստորների թերությունների թվում կարելի է նշել դրանց ցածր արագությունը: Նրանց ջերմային իներցիան հասնում է մի քանի րոպեի։ Կան ցածր իներցիայով թերմիստորներ, որոնց արձագանքման ժամանակը վայրկյանի մի քանի տասներորդից բարձր չէ։ Սա ձեռք է բերվում սենսորների փոքր չափերով: Նման ջերմային դիմադրությունները կատարվում են միկրոլարից ապակե պատյանով: Այս սենսորներն ունեն ցածր իներցիա, կնքված և բարձր կայունություն: Փոքր չափերով նրանք ունեն մի քանի կՕմ դիմադրություն:

Կիսահաղորդիչ

Նման դիմադրությունները կոչվում են թերմիստորներ: Պլատինի և պղնձի նմուշների համեմատությամբ, դրանք ունեն զգայունության բարձրացում և բացասական TCR արժեք: Սա նշանակում է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ ռեզիստորի դիմադրությունը նվազում է: Թերմիստորներն ունեն շատ ավելի բարձր TCR, քան պլատինե և պղնձե սենսորները: Փոքր չափերի դեպքում դրանց դիմադրությունը հասնում է 1 մեգոհմի, ինչը թույլ չի տալիս ազդել հաղորդիչների դիմադրության չափման վրա։

Ջերմաստիճանի չափումների համար շատ տարածված են դարձել KMT կիսահաղորդիչների վրա հիմնված թերմիստորները, որոնք բաղկացած են կոբալտի և մանգանի օքսիդներից, ինչպես նաև MMT ջերմային դիմադրությունները, որոնք հիմնված են պղնձի և մանգանի օքսիդների վրա: Ջերմաստիճանից դիմադրության կախվածությունը գրաֆիկի վրա ունի լավ գծայինություն -100 +200 աստիճան ջերմաստիճանի միջակայքում: Կիսահաղորդիչների վրա թերմիստորների հուսալիությունը բավականին բարձր է, հատկությունները բավականաչափ կայունություն ունեն երկար ժամանակ։

Նրանց հիմնական թերությունն այն է, որ նման թերմիստորների զանգվածային արտադրության մեջ հնարավոր չէ ապահովել դրանց բնութագրերի անհրաժեշտ ճշգրտությունը։ Հետևաբար, մեկ առանձին դիմադրություն կտարբերվի մեկ այլ նմուշից, ինչպես տրանզիստորները, որոնք կարող են տարբեր շահույթ ունենալ նույն խմբաքանակից, դժվար է գտնել երկու նույնական նմուշներ: Այս բացասական կետը անհրաժեշտություն է առաջացնում լրացուցիչ պարամետրերսարքավորումներ թերմիստորը փոխարինելիս.

Թերմիստորների միացման համար սովորաբար օգտագործվում է կամուրջի միացում, որի դեպքում կամուրջը հավասարակշռված է պոտենցիոմետրով: Ջերմաստիճանի գործողության պատճառով դիմադրության դիմադրության փոփոխության ժամանակ կամուրջը կարող է հավասարակշռվել՝ կարգավորելով պոտենցիոմետրը։

Նման մեթոդ ձեռքով կարգավորումօգտագործվում է ուսումնական լաբորատորիաներում՝ աշխատանքը ցուցադրելու համար: Պոտենցիոմետրի գլխիկը հագեցած է աստիճաններով աստիճանավորված սանդղակով: Գործնականում բարդ սխեմաներչափումներ, այս ճշգրտումը տեղի է ունենում ինքնաբերաբար:

Թերմիստորների կիրառում

Ջերմային սենսորների շահագործման երկու եղանակ կա. Առաջին ռեժիմում սենսորի ջերմաստիճանը որոշվում է միայն շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանով: Ռեզիստորի միջով հոսող հոսանքը փոքր է և ի վիճակի չէ տաքացնել այն։

2-րդ ռեժիմում թերմիստորը տաքացվում է հոսող հոսանքով, իսկ նրա ջերմաստիճանը որոշվում է ջերմափոխանակման պայմաններով, օրինակ՝ փչման արագությամբ, գազի խտությամբ և այլն։

Թերմիստորները դիագրամներում (NTS)և ռեզիստորներ (RTS)ունեն համապատասխանաբար բացասական և դրական դիմադրության գործակիցներ և նշվում են հետևյալ կերպ.

Թերմիստորի հավելվածներ

• Ջերմաստիճանի չափում.
• Կենցաղային տեխնիկա՝ սառցարաններ, վարսահարդարիչներ, սառնարաններ և այլն։
• Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկա՝ հակասառեցման հովացման, յուղի, արտանետվող գազերի կառավարման, արգելակման համակարգերի, խցիկի ջերմաստիճանի չափում:
• Օդորակիչներ՝ ջերմության բաշխում, սենյակային ջերմաստիճանի հսկողություն։
• Դռների փակում ջեռուցման սարքերում.
• Էլեկտրոնային արդյունաբերություն՝ լազերների և դիոդների ջերմաստիճանի կայունացում, ինչպես նաև կծիկների պղնձե ոլորումներ։
• IN Բջջային հեռախոսներըփոխհատուցել ջեռուցման համար.
• Շարժիչների մեկնարկային հոսանքի սահմանափակում, լուսավորող լամպեր,.
• Հեղուկ լցոնման հսկողություն:

Պոզիստորների օգտագործումը

• Պաշտպանություն շարժիչներից:
• Պաշտպանություն հալվելուց ընթացիկ ծանրաբեռնվածության դեպքում:
• Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման միացման ժամանակը հետաձգելու համար:
• Համակարգչային մոնիտորներ և հեռուստացույցի կինեսկոպներ՝ մաքրելու և գույնի խանգարումը կանխելու համար:
• Սառնարանային կոմպրեսորների նախուտեստներում:
• Տրանսֆորմատորների և շարժիչների ջերմային արգելափակում:
• Տեղեկատվության պահպանման սարքեր.
• Որպես տաքացուցիչներ կարբյուրատորների համար։
• Կենցաղային տեխնիկայում՝ դուռը փակելը լվացքի մեքենա, վարսահարդարիչներում և այլն։

Կիսահաղորդչային ջերմային ռեզիստորներ. Թերմիստորներ. Թերմիստորներ. Գործողության սկզբունքը և բնութագրերը

Կիսահաղորդչային թերմիստորների շահագործման հիմունքները, դրանց տեսակները, բնութագրերը, դիմադրության ջերմաստիճանային կախվածության գրաֆիկ։

Կիսահաղորդիչների դիմադրության զգալի կախվածությունը ջերմաստիճանից հնարավորություն տվեց նախագծել զգայուն թերմիստորներ (թերմիստորներ, ջերմային դիմադրություններ), որոնք մեծածավալ կիսահաղորդչային դիմադրություններ են՝ դիմադրության մեծ ջերմաստիճանի գործակիցով: Կախված նպատակից՝ թերմիստորները պատրաստվում են դիմադրողականության տարբեր արժեքներ ունեցող նյութերից։ Թերմիստորների արտադրության համար կարող են օգտագործվել ինչպես էլեկտրոնային, այնպես էլ անցքային հաղորդունակության մեխանիզմով կիսահաղորդիչներ և մաքուր նյութեր: Թերմիստորային նյութի որակը որոշող հիմնական պարամետրերն են՝ ջերմաստիճանի գործակիցի արժեքը, քիմիական կայունությունը և հալման կետը։

Թերմիստորների տեսակների մեծ մասը հուսալիորեն գործում է միայն որոշակի ջերմաստիճանի սահմաններում: Նորմայից բարձր ցանկացած գերտաքացում վնասակար ազդեցություն է ունենում թերմիստորի վրա (ջերմային դիմադրություն) և երբեմն նույնիսկ կարող է հանգեցնել նրա մահվան:

Շրջակա միջավայրի վնասակար ազդեցություններից և հիմնականում օդի թթվածնից պաշտպանվելու համար թերմիստորները երբեմն տեղադրվում են իներտ գազով լցված բալոնի մեջ:

Թերմիստորի դիզայնը շատ պարզ է. Կիսահաղորդչի կտորը ձևավորվում է թելիկի, բարի, ուղղանկյուն ափսեի, գնդակի կամ որևէ այլ ձևի: Թերմիստորի հակառակ մասերի վրա տեղադրված են երկու տերմինալներ: Թերմիստորի օմմիկ դիմադրության արժեքը, որպես կանոն, նկատելիորեն ավելի մեծ է, քան շղթայի այլ տարրերի դիմադրության արժեքները և, ամենակարևորը, կտրուկ կախված է ջերմաստիճանից: Այսպիսով, երբ հոսանք է հոսում միացումում, դրա մեծությունը հիմնականում որոշվում է թերմիստորի օմիկ դիմադրությամբ կամ, ի վերջո, նրա ջերմաստիճանով: Թերմիստորի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ շղթայում մեծանում է հոսանքը, և ընդհակառակը, երբ ջերմաստիճանը նվազում է, հոսանքը նվազում է:

Թերմոստատի ջեռուցումը կարող է իրականացվել շրջակա միջավայրից ջերմություն փոխանցելու միջոցով, ջերմության արտանետմամբ հենց թերմիստորում, երբ դրա միջով էլեկտրական հոսանք է անցնում, կամ, վերջապես, հատուկ ջեռուցման ոլորունների օգնությամբ: Թերմիստորի ջեռուցման մեթոդը ուղղակիորեն կապված է դրա գործնական օգտագործման հետ:

Ջերմաստիճանի փոփոխությամբ թերմիստորի դիմադրությունը կարող է փոխվել մեծության երեք կարգով, այսինքն՝ 1000 անգամ։ Սա բնորոշ է վատ հաղորդիչ նյութերից պատրաստված ջերմիստորներին: Հորատանցք հաղորդող նյութերի դեպքում հարաբերակցությունը տաս-ի սահմաններում է։

Ցանկացած թերմիստոր ունի ջերմային իներցիա, որը որոշ դեպքերում դրական դեր է խաղում, որոշ դեպքերում այն ​​կամ գործնականում ոչ մի նշանակություն չունի, կամ բացասական ազդեցություն ունի և սահմանափակում է թերմիստորների օգտագործման սահմանները։ Ջերմային իներցիան դրսևորվում է նրանով, որ տաքացման ենթարկված թերմիստորը անմիջապես չի ընդունում ջեռուցիչի ջերմաստիճանը, այլ միայն որոշ ժամանակ անց։ Թերմիստորի ջերմային իներցիայի բնութագիրը կարող է լինել այսպես կոչված ժամանակի հաստատունըτ . Ժամանակի հաստատունը թվայինորեն հավասար է այն ժամանակի քանակին, որի ընթացքում թերմիստորը, որը նախկինում 0°C-ում էր, այնուհետև տեղափոխվում էր 100°C ջերմաստիճան ունեցող միջավայր, կնվազեցնի իր դիմադրությունը 63%-ով։

Կիսահաղորդչային թերմիստորների մեծ մասի համար դիմադրության կախվածությունը ջերմաստիճանից ոչ գծային է (նկ. 1, Ա): Թերմիստորի ջերմային իներցիան քիչ է տարբերվում սնդիկի ջերմաչափի իներցիայից։

Նորմալ շահագործման դեպքում թերմիստորների պարամետրերը ժամանակի ընթացքում քիչ են փոխվում, և, հետևաբար, դրանց ծառայության ժամկետը բավականին երկար է և, կախված թերմիստորի ապրանքանիշից, տատանվում է միջակայքում, որի վերին սահմանը հաշվարկվում է մի քանի տարում:

Դիտարկենք, օրինակ, հակիրճ երեք տեսակի թերմիստորներ (ջերմային դիմադրություն)՝ MMT-1, MMT-4 և MMT-5:

Նկար 1(B) ցույց է տալիս այս թերմիստորների հիմնական դասավորությունը և կառուցվածքը: MMT-1 թերմիստորը արտաքինից պատված է էմալ ներկով և նախատեսված է չոր սենյակներում աշխատելու համար; MMT-4 և MMT-5 թերմիստորները տեղադրվում են մետաղական պարկուճների մեջ և կնքվում: Հետևաբար, դրանք ենթակա չեն շրջակա միջավայրի վնասակար ազդեցության, նախատեսված են ցանկացած խոնավության պայմաններում աշխատելու համար և կարող են լինել նույնիսկ հեղուկների մեջ (չգործելով թերմիստորների մարմնի վրա):

Թերմիստորների օմմիկ դիմադրությունը գտնվում է 1000 - 200000 ohms-ի սահմաններում 20 ° C ջերմաստիճանում, իսկ ջերմաստիճանի գործակիցըα մոտ 3% 1°C-ի դիմաց: Նկար 2-ը ցույց է տալիս կորը, որը ցույց է տալիս թերմիստորի օմմիկ դիմադրության տոկոսային փոփոխությունը՝ կախված նրա ջերմաստիճանից: Այս աղյուսակում համար սկզբնական արժեքըընդունված դիմադրություն 20°C-ում:

Թերմիստորների նկարագրված տեսակները նախատեսված են աշխատելու համար -100-ից + 120 ° C ջերմաստիճանի միջակայքում: Դրանց գերտաքացումն անընդունելի է:

Նշված տիպերի ջերմային դիմադրությունները (թերմիստորներ, թերմիստորներ) շատ կայուն են, այսինքն՝ պահպանում են իրենց «սառը» դիմադրությունը գործնականում անփոփոխ, որի արժեքը որոշվում է 20 ° C-ում շատ երկար ժամանակ։ MMT տիպի թերմիստորների բարձր կայունությունը որոշում է նրանց երկար սպասարկման ժամկետը, որը, ինչպես նշված է անձնագրում, գործնականում անսահմանափակ է դրանց բնականոն աշխատանքի մեջ: MMT տիպի ջերմային դիմադրությունները (թերմիստորներ, թերմիստորներ) ունեն լավ մեխանիկական ուժ։

Նկարներում՝ որոշ թերմիստորների նախագծումներ, թերմիստորի դիմադրության բնորոշ ջերմաստիճանային կախվածություն։

Թերմիստորը կիսահաղորդչային բաղադրիչ է, որն ունի ջերմաստիճանից կախված էլեկտրական դիմադրություն: Հայտնաբերվել է դեռևս 1930 թվականին գիտնական Սամուել Ռուբենի կողմից, մինչ օրս այս բաղադրիչըգտնում է ամենալայն կիրառումը տեխնոլոգիայի մեջ:

Թերմիստորները պատրաստվում են տարբեր նյութերից, ինչը բավականին բարձր է, ինչը զգալիորեն գերազանցում է մետաղական համաձուլվածքները և մաքուր մետաղները, այսինքն, հատուկ, հատուկ կիսահաղորդիչներից:

Անմիջապես հիմնական դիմադրողական տարրը ստացվում է փոշու մետալուրգիայով, մշակելով որոշ մետաղների քալկոգենիդներ, հալոգենիդներ և օքսիդներ՝ տալով նրանց տարբեր ձևեր, օրինակ՝ տարբեր չափերի սկավառակների կամ ձողերի ձևեր, խոշոր լվացարաններ, միջին խողովակներ, բարակ թիթեղներ, փոքր ուլունքներ։ , որոնց չափերը տատանվում են մի քանի միկրոնից մինչև տասնյակ միլիմետրեր :

Ըստ տարրի դիմադրության և նրա ջերմաստիճանի հարաբերակցության բնույթի. Թերմիստորները բաժանեք երկու մեծ խմբերի՝ թերմիստորների և թերմիստորների. Թերմիստորներն ունեն դրական TCR (այդ պատճառով թերմիստորները կոչվում են նաև PTC ջերմիստորներ), իսկ թերմիստորները ունեն բացասական TCR (հետևաբար դրանք կոչվում են NTC ջերմիստորներ):

Թերմիստոր - ջերմաստիճանից կախված դիմադրություն, որը պատրաստված է բացասական ջերմաստիճանի գործակից և բարձր զգայունությամբ կիսահաղորդչային նյութից, պոզիստոր.ջերմաստիճանից կախված ռեզիստոր, որն ունի դրական գործակից:Այսպիսով, պոզիստորի գործի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ նրա դիմադրությունը նույնպես մեծանում է, իսկ թերմիստորի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ նրա դիմադրությունը համապատասխանաբար նվազում է:

Թերմիստորների համար նյութերն են՝ բազմաբյուրեղ անցումային մետաղների օքսիդների, ինչպիսիք են կոբալտը, մանգանը, պղնձը և նիկելը, IIIBV տիպի միացությունները, ինչպես նաև դոպինգային, ապակյա կիսահաղորդիչներ, ինչպիսիք են սիլիցիումը և գերմանիան, և որոշ այլ նյութեր: Հատկանշական են բարիումի տիտանատի հիմքով պինդ լուծույթներից պատրաստված պոզիստորները։

Ընդհանուր առմամբ թերմիստորները կարելի է դասակարգել.

Ցածր ջերմաստիճանի դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 170 Կ-ից ցածր);

Միջին ջերմաստիճանի դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 170 Կ-ից մինչև 510 Կ);

Բարձր ջերմաստիճանի դաս (աշխատանքային ջերմաստիճանը 570 K-ից և բարձր);

Առանձին դասբարձր ջերմաստիճան (աշխատանքային ջերմաստիճանը 900 K-ից մինչև 1300 K):

Այս բոլոր տարրերը՝ և՛ թերմիստորները, և՛ պոզիստորները, կարող են գործել տարբեր կլիմայական արտաքին պայմաններում և զգալի ֆիզիկական արտաքին և ընթացիկ բեռներով: Այնուամենայնիվ, խիստ ջերմային ցիկլային պայմաններում դրանց սկզբնական ջերմաէլեկտրական բնութագրերը ժամանակի ընթացքում փոխվում են, ինչպիսիք են սենյակային ջերմաստիճանում անվանական դիմադրությունը և դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը:

Կան նաև համակցված բաղադրիչներ, օրինակ թերմիստորներով անուղղակի ջեռուցում . Նման սարքերի դեպքում տեղադրվում են և՛ թերմիստորը, և՛ գալվանապես մեկուսացված ջեռուցման տարրը, որը սահմանում է թերմիստորի սկզբնական ջերմաստիճանը և, համապատասխանաբար, դրա սկզբնական էլեկտրական դիմադրությունը։

Այս սարքերը օգտագործվում են որպես փոփոխական ռեզիստորներ, որոնք վերահսկվում են թերմիստորի ջեռուցման տարրին կիրառվող լարման միջոցով:

Կախված նրանից, թե ինչպես է ընտրվում գործառնական կետը որոշակի բաղադրիչի IV բնութագրերի վրա, որոշվում է նաև շղթայում թերմիստորի աշխատանքային ռեժիմը: Իսկ VAC-ն ինքնին կապված է դիզայնի առանձնահատկություններըև բաղադրիչի մարմնի վրա կիրառվող ջերմաստիճանի հետ:

Ջերմաստիճանի տատանումները վերահսկելու և դինամիկ փոփոխվող պարամետրերը փոխհատուցելու համար, ինչպիսիք են ընթացիկ հոսքը և կիրառվող լարումը էլեկտրական սխեմաներՋերմաստիճանի պայմանների փոփոխությունից հետո փոխվելով, թերմիստորներն օգտագործվում են CVC-ի գծային հատվածի վրա գործող կետի կարգավորումով:

Բայց գործառնական կետը ավանդաբար սահմանվում է CVC-ի անկման հատվածի վրա (NTC ջերմիստորներ), եթե թերմիստորն օգտագործվում է, օրինակ, որպես մեկնարկային սարք, ժամանակի ռելե, միկրոալիքային ճառագայթման ինտենսիվությունը հետևելու և չափելու համակարգում, հրդեհային ազդանշանային համակարգերում, զանգվածային պինդ նյութերի հոսքի վերահսկման կայանքներում և հեղուկներում:

Այսօր ամենատարածվածը միջին ջերմաստիճանի թերմիստորներ և պոզիստորներ TCR-ով -2,4-ից -8,4% 1 Կ-ի դիմաց. Նրանք գործում են դիմադրության լայն տեսականիով՝ օհմ միավորներից մինչև մեգաոհմ միավորներ:

Կան պոզիստորներ՝ համեմատաբար փոքր TCS-ով 0,5%-ից մինչև 0,7% 1 Կ-ի համար՝ պատրաստված սիլիցիումի հիման վրա։ Նրանց դիմադրությունը տատանվում է գրեթե գծային: Նման պոզիստորները լայնորեն օգտագործվում են ջերմաստիճանի կայունացման համակարգերում և ակտիվ հովացման համակարգերում հզոր կիսահաղորդչային անջատիչների համար մի շարք ժամանակակից էլեկտրոնային սարքերում, հատկապես հզոր սարքերում: Այս բաղադրիչները հեշտությամբ տեղավորվում են սխեմաների մեջ և շատ տեղ չեն զբաղեցնում տախտակների վրա:

Տիպիկ պոզիստորը կերամիկական սկավառակի տեսքով է, երբեմն մի քանի տարրեր հաջորդաբար տեղադրվում են մեկ բնակարանում, բայց ավելի հաճախ մեկ տարբերակով պաշտպանիչ էմալ ծածկույթով: Պոզիստորները հաճախ օգտագործվում են որպես ապահովիչներ՝ էլեկտրական սխեմաները լարման և հոսանքի ծանրաբեռնվածությունից պաշտպանելու համար, ինչպես նաև ջերմաստիճանի տվիչներն ու ավտոկայունացնող տարրերը՝ իրենց ոչ հավակնոտության և ֆիզիկական կայունության պատճառով:

Թերմիստորները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի բազմաթիվ ոլորտներում, հատկապես որտեղ ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկումը կարևոր է: Սա ճիշտ է տվյալների փոխանցման սարքավորումների համար, համակարգչային տեխնիկա, բարձր արդյունավետությամբ պրոցեսորներ և բարձր ճշգրտության արդյունաբերական սարքավորումներ:

Թերմիստորի ամենապարզ և ամենատարածված կիրառություններից մեկը ներխուժման հոսանքի արդյունավետ սահմանափակումն է: Այն պահին, երբ լարումը կիրառվում է ցանցից էլեկտրամատակարարման վրա, տեղի է ունենում չափազանց սուր, զգալի հզորություն, և առաջնային շղթայում հոսում է մեծ լիցքավորման հոսանք, որը կարող է այրել դիոդային կամուրջը:

Այս հոսանքն այստեղ սահմանափակվում է թերմիստորով, այսինքն՝ շղթայի այս բաղադրիչը փոխում է իր դիմադրությունը՝ կախված դրա միջով անցնող հոսանքից, քանի որ, Օհմի օրենքի համաձայն, այն տաքանում է։ Այնուհետև թերմիստորը մի քանի րոպե հետո վերականգնում է իր սկզբնական դիմադրությունը, երբ այն սառչում է մինչև սենյակային ջերմաստիճանը: