თერმისტორი (თერმისტორი) არის მყარი მდგომარეობის ელექტრონული ელემენტი, რომელიც ჰგავს მუდმივ რეზისტორს, მაგრამ აქვს გამოხატული ტემპერატურის მახასიათებელი. ამ ტიპის ელექტრონული მოწყობილობა, როგორც წესი, გამოიყენება ანალოგური გამომავალი ძაბვის შესაცვლელად, გარემოს ტემპერატურის ცვლილებების დასაკმაყოფილებლად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თერმისტორის ელექტრული თვისებები და მოქმედების პრინციპი პირდაპირ კავშირშია ფიზიკურ მოვლენასთან - ტემპერატურასთან.

თერმისტორი არის სითბოს მგრძნობიარე ნახევარგამტარული ელემენტი, რომელიც დამზადებულია ნახევარგამტარული ლითონის ოქსიდების საფუძველზე. როგორც წესი, მას აქვს დისკის ან ბურთის ფორმა მეტალიზებული ან დამაკავშირებელი მილებით.

ასეთი ფორმები იძლევა რეზისტენტული მნიშვნელობის შეცვლას ტემპერატურის მცირე ცვლილებების პროპორციულად. სტანდარტული რეზისტორებისთვის, გათბობისგან წინააღმდეგობის ცვლილება განიხილება, როგორც არასასურველი მოვლენა.

მაგრამ იგივე ეფექტი, როგორც ჩანს, წარმატებულია მრავალის აგებისას ელექტრონული სქემებიმოითხოვს ტემპერატურის განსაზღვრას.

ამრიგად, არაწრფივი ელექტრონული ხელსაწყოცვლადი წინააღმდეგობით, თერმისტორი კარგად არის შესაფერისი თერმისტორ-სენსორად მუშაობისთვის. ასეთი სენსორები ფართოდ გამოიყენება სითხეებისა და აირების ტემპერატურის გასაკონტროლებლად.

მოქმედებს როგორც მყარი მდგომარეობის მოწყობილობა, რომელიც დამზადებულია მაღალმგრძნობიარე ლითონის ოქსიდების საფუძველზე, თერმისტორი მუშაობს მოლეკულურ დონეზე.

ვალენტური ელექტრონები აქტიურდებიან და ამრავლებენ უარყოფით TCR ან პასიურს და შემდეგ ამრავლებენ დადებით TCR-ს.

შედეგად, ელექტრონული მოწყობილობები - თერმისტორები ავლენენ ძალიან კარგ რეპროდუცირებად წინაღობას, ამასთან ინარჩუნებენ შესრულების მახასიათებლებს, რაც იძლევა პროდუქტიულ მუშაობას ტემპერატურის დიაპაზონში 200ºC-მდე.

თერმისტორების გამოყენება პრაქტიკაში

განაცხადის ძირითადი მიმართულება, ქ ამ საქმეს, არის რეზისტენტული ტემპერატურის სენსორები. თუმცა, იგივე ელექტრონული ელემენტები, რომლებიც მიეკუთვნება რეზისტორების ოჯახს, წარმატებით შეიძლება გამოყენებულ იქნას სერიებში სხვა კომპონენტებთან ან მოწყობილობებთან.

მარტივი სქემებითერმისტორების ჩართვა, რომელიც აჩვენებს მოწყობილობების მუშაობას, როგორც ტემპერატურის სენსორები- ერთგვარი ძაბვის გადამყვანები წინააღმდეგობის ცვლილების გამო

ეს გადართვის წრე საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ დენი, რომელიც მიედინება კომპონენტში. ამრიგად, თერმისტორები, ფაქტობრივად, ასევე მოქმედებენ როგორც დენის შეზღუდვები.

თერმისტორები ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ტიპის, მასალებში და ზომებში, რაც დამოკიდებულია რეაგირების დროზე და სამუშაო ტემპერატურაზე.

არსებობს ტენიანობის შეღწევისგან დაცული მოწყობილობების ჰერმეტული მოდიფიკაციები. არსებობს დიზაინები მაღალი სამუშაო ტემპერატურისა და კომპაქტური ზომისთვის.

თერმისტორების სამი ყველაზე გავრცელებული ტიპი არსებობს:

• ბურთი,
• დისკი,
• კაფსულირებული.

მოწყობილობები მუშაობენ ტემპერატურის ცვლილებების მიხედვით:

1. წინააღმდეგობის მნიშვნელობის შესამცირებლად.
2. წინააღმდეგობის მნიშვნელობის გასაზრდელად.

ანუ, არსებობს ორი ტიპის მოწყობილობა:

1. უარყოფითი TCS (NTC).
2. დადებითი TCS (PTC) ფლობა.

უარყოფითი TCS კოეფიციენტი

NTC NTC თერმისტორები ამცირებენ საკუთარ წინააღმდეგობის მნიშვნელობას გარე ტემპერატურის მატებასთან ერთად. როგორც წესი, ეს მოწყობილობები უფრო ხშირად მოქმედებენ როგორც ტემპერატურის სენსორები, რადგან ისინი იდეალურია თითქმის ნებისმიერი ტიპის ელექტრონიკისთვის, სადაც საჭიროა ტემპერატურის კონტროლი.

NTC თერმისტორის შედარებით დიდი უარყოფითი პასუხი ნიშნავს, რომ ტემპერატურის მცირე ცვლილებასაც კი შეუძლია მნიშვნელოვნად შეცვალოს მოწყობილობის ელექტრული წინააღმდეგობა. ეს ფაქტორი NTC მოდელებს იდეალურ სენსორებად აქცევს. ზუსტი გაზომვატემპერატურა.

თერმისტორის დაკალიბრების (შემოწმების) სქემა: 1 - ელექტრომომარაგება; 2 - მიმდინარე მიმართულება; 3 - გამოცდილი ელექტრონული ელემენტის თერმისტორი; 4 - კალიბრაციის მიკროამმეტრი

NTC თერმისტორები, რომლებიც ამცირებენ წინააღმდეგობას ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ძირითადი წინააღმდეგობით. ზოგადად, ბაზის წინააღმდეგობა ოთახის ტემპერატურაზე.

მაგალითად: 25ºC აღებულია როგორც საკონტროლო (საბაზისო) ტემპერატურის წერტილი. აქედან, მოწყობილობების მნიშვნელობები დალაგებულია, მაგალითად, შემდეგი დასახელებები:

• 2.7 kOhm (25ºC),
• 10 kOhm (25ºC)
• 47 kOhm (25ºC)….

სხვა მნიშვნელოვანი მახასიათებელიარის მნიშვნელობა "B". "B" მნიშვნელობა არის ფიქსირებული მუდმივი, რომელიც განისაზღვრება კერამიკული მასალით, საიდანაც მზადდება თერმისტორი.

იგივე მუდმივი განსაზღვრავს რეზისტენტული თანაფარდობის (R/T) მრუდის გრადიენტს ტემპერატურულ დიაპაზონში ორ ტემპერატურულ წერტილს შორის.

თითოეულ თერმისტორის მასალას აქვს განსხვავებული მატერიალური მუდმივი და, შესაბამისად, ინდივიდუალური მრუდი ტემპერატურის მიმართ.

ამრიგად, მუდმივი "B" განსაზღვრავს ერთ რეზისტენტულ მნიშვნელობას T1 ბაზაზე (25ºC) და მეორე მნიშვნელობას T2-ზე (მაგალითად, 100ºC-ზე).

ამრიგად, B-ის მნიშვნელობა განსაზღვრავს თერმისტორის მასალის მუდმივ მუდმივობას, რომელიც შემოიფარგლება T1 და T2 დიაპაზონით:

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

p.s. გამოთვლებში ტემპერატურის მნიშვნელობები აღებულია კელვინის დამთავრებისას.

აქედან გამომდინარეობს, რომ კონკრეტული მოწყობილობის "B" (მწარმოებლის მახასიათებლებიდან) მნიშვნელობის მქონე ელექტრონიკის ინჟინერს მოუწევს მხოლოდ ტემპერატურისა და წინააღმდეგობების ცხრილის შექმნა, რათა შექმნას შესაბამისი გრაფიკი შემდეგი ნორმალიზებული განტოლების გამოყენებით:

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

სადაც: T 1 , T 2 - ტემპერატურა კელვინის გრადუსებში; R 1, R 2 - წინააღმდეგობა შესაბამის ტემპერატურაზე Ohms-ში.

მაგალითად, NTK თერმისტორს, რომლის წინააღმდეგობაა 10 kΩ, აქვს "V" მნიშვნელობა 3455 ტემპერატურის დიაპაზონში 25 - 100ºC.

აშკარა წერტილი: თერმისტორები ექსპონენტურად ცვლის წინააღმდეგობას ტემპერატურის ცვლილებებით, ამიტომ მახასიათებელი არაწრფივია. Უფრო საკონტროლო წერტილებიდაყენებულია, მით უფრო ზუსტია მრუდი.

თერმისტორის, როგორც აქტიური სენსორის გამოყენება

იმის გამო, რომ ინსტრუმენტი არის აქტიური სენსორის ტიპი, მას სჭირდება აგზნების სიგნალი მუშაობისთვის. ტემპერატურის ცვლილების გამო წინააღმდეგობის ნებისმიერი ცვლილება გარდაიქმნება ძაბვის ცვლილებად.

ინდუსტრია აწარმოებს სხვადასხვა დიზაინის თერმისტორებს, მათ შორის მაღალი სიზუსტის, საიმედოდ დაცული მაღალი დონის სისტემებში გამოსაყენებლად

ამ ეფექტის მიღწევის უმარტივესი გზაა თერმისტორის გამოყენება, როგორც პოტენციური გამყოფი წრედის ნაწილი, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. მუდმივი ძაბვა გამოიყენება რეზისტორისა და თერმისტორის წრეზე.

მაგალითად, გამოიყენება წრე, სადაც 10 kΩ თერმისტორი სერიულად არის დაკავშირებული 10 kΩ რეზისტორთან. ამ შემთხვევაში, გამომავალი ძაბვა ბაზაზე T = 25ºC იქნება მიწოდების ძაბვის ნახევარი.

ამრიგად, პოტენციური გამყოფის წრე არის მარტივი წინააღმდეგობის ძაბვის გადამყვანის მაგალითი. აქ თერმისტორის წინააღმდეგობა კონტროლდება ტემპერატურით, რასაც მოჰყვება ტემპერატურის პროპორციული გამომავალი ძაბვის მნიშვნელობის ფორმირება.

მარტივი სიტყვებით: რაც უფრო თბილია თერმისტორის სხეული, მით უფრო დაბალია გამომავალი ძაბვა.

იმავდროულად, თუ შეცვლით სერიის რეზისტორის, R S და თერმისტორის R TH პოზიციას, ამ შემთხვევაში, გამომავალი ძაბვის დონე შეიცვლება საპირისპირო ვექტორზე. ანუ, ახლა რაც უფრო მეტად გაცხელდება თერმისტორი, მით უფრო მაღალი იქნება გამომავალი ძაბვის დონე.

თერმისტორები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ძირითადი ხიდის კონფიგურაციის ნაწილი. რეზისტორებს R1 და R2 შორის კავშირი ადგენს საცნობარო ძაბვას სასურველ მნიშვნელობამდე. მაგალითად, თუ R1 და R2 აქვს იგივე ღირებულებებიწინააღმდეგობა, საცნობარო ძაბვა არის მიწოდების ძაბვის ნახევარი (V/2).

ამ თერმული ზონდის ხიდის მიკროსქემის გამოყენებით აგებული გამაძლიერებელი წრე შეიძლება იმოქმედოს როგორც უაღრესად მგრძნობიარე დიფერენციალური გამაძლიერებელი ან როგორც მარტივი Schmitt ტრიგერის წრე გადართვის ფუნქციით.

თერმისტორის ჩართვა ხიდის წრეში: R1, R2, R3 არის ჩვეულებრივი ფიქსირებული რეზისტორები; Rt - თერმისტორი; A - საზომი მოწყობილობა მიკროამმეტრი

თერმისტორთან არის პრობლემა („თვითგათბობის“ ეფექტი). ასეთ შემთხვევებში, გაფანტული სიმძლავრე I 2 R საკმაოდ მაღალია და ქმნის იმაზე მეტ სითბოს, ვიდრე ხელსაწყოს კორპუსის გაფანტვა შეუძლია. შესაბამისად, ეს "დამატებითი" სიცხე გავლენას ახდენს რეზისტენტულ მნიშვნელობაზე, რის შედეგადაც ხდება ცრუ წაკითხვები.

"თვითგათბობის" ეფექტისგან თავის დაღწევისა და ტემპერატურის გავლენისგან (R/T) წინააღმდეგობის უფრო ზუსტი ცვლილების მისაღებად არის თერმისტორის ენერგია მუდმივი დენის წყაროდან.

თერმისტორი, როგორც შემომავალი დენის რეგულატორი

ინსტრუმენტები ტრადიციულად გამოიყენება, როგორც რეზისტენტული ტემპერატურის მგრძნობიარე გადამყვანები. თუმცა, თერმისტორის წინააღმდეგობა იცვლება არა მხოლოდ გარემოს გავლენის ქვეშ, არამედ შეინიშნება ცვლილებები მოწყობილობაში გამავალი ელექტრული დენისგან. იგივე „თვითგათბობის“ ეფექტი.

სხვადასხვა ელექტრომოწყობილობა ინდუქციურ კომპონენტზე:

• ძრავები,
• ტრანსფორმატორები,
• ელექტრო ნათურები,
• სხვა,

პირველად ჩართვისას ექვემდებარება გადაჭარბებულ შეღწევადობას. მაგრამ თუ თერმისტორი სერიულად არის დაკავშირებული წრედში, შესაძლებელია მაღალი საწყისი დენის ეფექტურად შეზღუდვა. ეს გამოსავალი ხელს უწყობს ელექტრო მოწყობილობების მომსახურების ვადის გაზრდას.

დაბალი TCR თერმისტორები (25°C) ჩვეულებრივ გამოიყენება შეტევის დენის კონტროლისთვის. ეგრეთ წოდებული დენის შემზღუდველი (გადაძაბვა) ცვლის წინააღმდეგობას ძალიან დაბალ მნიშვნელობამდე, როდესაც დატვირთვის დენი გადის.

აღჭურვილობის თავდაპირველი ჩართვის დროს შემომავალი დენი გადის ცივ თერმისტორში, რომლის რეზისტენტული მნიშვნელობა საკმარისად დიდია. დატვირთვის დენის გავლენის ქვეშ, თერმისტორი თბება, წინააღმდეგობა ნელა მცირდება. ასე შეუფერხებლად რეგულირდება დენი დატვირთვაში.

NTC თერმისტორები საკმაოდ ეფექტურია არასასურველი მაღალი შემოტევის დენებისაგან დაცვაში. უპირატესობა აქ არის ის, რომ ამ ტიპის მოწყობილობას შეუძლია ეფექტურად გაუმკლავდეს უფრო მაღალ შეღწევადობას სტანდარტულ რეზისტორებთან შედარებით.

ტეგები:

სიტყვა "თერმისტორი" თავისთავად გასაგებია: თერმული რეზისტორი არის მოწყობილობა, რომლის წინააღმდეგობა იცვლება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

თერმისტორები უაღრესად არაწრფივი მოწყობილობებია და ხშირად აქვთ პარამეტრების ფართო სპექტრი. სწორედ ამიტომ ბევრი, თუნდაც გამოცდილი ინჟინერი და მიკროსქემის დიზაინერი, განიცდის უხერხულობას ამ მოწყობილობებთან მუშაობისას. თუმცა, როდესაც უკეთ გაიცნობთ ამ მოწყობილობებს, ხედავთ, რომ თერმისტორები რეალურად საკმაოდ კარგია მარტივი მოწყობილობები.

პირველ რიგში, უნდა ითქვას, რომ ყველა მოწყობილობას, რომელიც ცვლის წინააღმდეგობას ტემპერატურასთან, არ ეწოდება თერმისტორები. Მაგალითად, წინააღმდეგობის თერმომეტრები, რომლებიც მზადდება გრეხილი მავთულის პატარა ხვეულებისგან ან დაფქული ლითონის ფილებისგან. მიუხედავად იმისა, რომ მათი პარამეტრები დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, ისინი არ მუშაობენ თერმისტორების მსგავსად. ჩვეულებრივ, ტერმინი "თერმისტორი" გამოიყენება ტემპერატურისადმი მგრძნობიარესთან მიმართებაში ნახევარგამტარიმოწყობილობები.

არსებობს თერმისტორების ორი ძირითადი კლასი: NTC (ტემპერატურული წინააღმდეგობის კოეფიციენტი) და PTC.

წარმოებულია ორი ფუნდამენტურად განსხვავებული ტიპის PTC თერმისტორები. ზოგიერთი დამზადებულია NTC თერმისტორების მსგავსად, ზოგი კი სილიკონისგან. PTC თერმისტორები მოკლედ იქნება აღწერილი, აქცენტი უფრო გავრცელებულ NTC თერმისტორებზე. ამრიგად, თუ არ არსებობს სპეციალური ინსტრუქციები, მაშინ ვისაუბრებთ NTC თერმისტორებზე.

NTC თერმისტორები არის უაღრესად მგრძნობიარე, არაწრფივი, ვიწრო დიაპაზონის მოწყობილობები, რომელთა წინააღმდეგობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. სურათი 1 გვიჩვენებს მრუდს, რომელიც აჩვენებს წინააღმდეგობის ცვლილებას ტემპერატურასთან და არის ტიპიური წინააღმდეგობის ტემპერატურაზე დამოკიდებულება.მგრძნობელობა არის დაახლოებით 4-5%/°C. არსებობს წინააღმდეგობის მნიშვნელობების ფართო დიაპაზონი და წინააღმდეგობის ცვლილებამ შეიძლება მიაღწიოს ბევრ ომს და კილო-ომს ხარისხზე.

რ ო

ნახ.1 NTC თერმისტორები ძალიან მგრძნობიარეა და დიდწილად

გრადუსები არაწრფივია. R o შეიძლება იყოს ohms, kiloohms ან megoohms:

1-რეზისტენტობის კოეფიციენტი R/R o; 2- ტემპერატურა o C

არსებითად, თერმისტორები არის ნახევარგამტარული კერამიკა. ისინი მზადდება ლითონის ოქსიდების ფხვნილების საფუძველზე (ჩვეულებრივ ნიკელის და მანგანუმის ოქსიდები), ზოგჯერ დამატებით მცირე რაოდენობითსხვა ოქსიდები. ფხვნილ ოქსიდებს ურევენ წყალს და სხვადასხვა შემკვრელებს, რათა წარმოიქმნას ცომი, რომელიც ყალიბდება და იწვება 1000°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე.

ლითონის გამტარი საფარი (ჩვეულებრივ ვერცხლი) შედუღებულია და მილები უკავშირდება. დასრულებული თერმისტორი ჩვეულებრივ დაფარულია ეპოქსიდით ან მინით, ან ჩასმულია სხვა შეფუთვაში.

ნახ. 2 ჩანს, რომ თერმისტორების მრავალი სახეობა არსებობს.

თერმისტორები არის დისკების და საყელურების სახით 2,5-დან დაახლოებით 25,5 მმ-მდე დიამეტრით, სხვადასხვა ზომის ღეროების სახით.

ზოგიერთ თერმისტორს ჯერ ამზადებენ დიდ ფირფიტებად და შემდეგ კვადრატებად ჭრიან. ძალიან პატარა მძივების თერმისტორები მზადდება ცომის წვეთი პირდაპირ ორ ცეცხლგამძლე ტიტანის შენადნობი ტყვიაზე და შემდეგ თერმისტორის მინაში ჩაყრით, რათა შექმნას საფარი.

ტიპიური პარამეტრები

„ტიპიური პარამეტრების“ თქმა არ არის მთლად სწორი, რადგან თერმისტორებისთვის მხოლოდ რამდენიმე ტიპიური პარამეტრია. მრავალი თერმისტორისთვის სხვადასხვა სახის, ზომები, ფორმები, დასახელებები და ტოლერანტობა, იგივეა დიდი რიცხვიტექნიკური პირობები. უფრო მეტიც, ხშირად სხვადასხვა მწარმოებლის თერმისტორები ურთიერთშემცვლელი არ არის.

თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ თერმისტორები წინააღმდეგობებით (25 o C-ზე - ტემპერატურა, რომლის დროსაც ჩვეულებრივ განისაზღვრება თერმისტორის წინააღმდეგობა) ერთი ომიდან ათ მეგოჰმამდე ან მეტი. წინააღმდეგობა დამოკიდებულია თერმისტორის ზომასა და ფორმაზე, თუმცა, თითოეული კონკრეტული ტიპისთვის, წინააღმდეგობის მნიშვნელობები შეიძლება განსხვავდებოდეს 5-6 ბრძანებით, რაც მიიღწევა ოქსიდის ნარევის უბრალოდ შეცვლით. როდესაც ნარევი იცვლება, იცვლება წინააღმდეგობის ტემპერატურული დამოკიდებულების ფორმაც (R-T მრუდი) და ასევე იცვლება სტაბილურობა მაღალ ტემპერატურაზე. საბედნიეროდ, თერმისტორები მაღალი წინააღმდეგობასაკმარისია მაღალ ტემპერატურაზე გამოსაყენებლად, ასევე უფრო სტაბილურია.

იაფ თერმისტორებს ჩვეულებრივ აქვთ საკმაოდ დიდი პარამეტრების ტოლერანტობა. Მაგალითად, დაშვებული ღირებულებებიწინააღმდეგობა 25 ° C ტემპერატურაზე მერყეობს ± 20% -დან ± 5% -მდე. მაღალ ან დაბალ ტემპერატურაზე, პარამეტრების გავრცელება კიდევ უფრო იზრდება. ტიპიური თერმისტორისთვის, რომელსაც აქვს მგრძნობელობა 4% ცელსიუს გრადუსზე, შესაბამისი გაზომვის ტემპერატურის ტოლერანტობა მერყეობს დაახლოებით ± 5°-დან ± 1,25°C-მდე 25°C-ზე. მაღალი სიზუსტის თერმისტორები მოგვიანებით განიხილება ამ სტატიაში.

ადრე ითქვა, რომ თერმისტორები ვიწრო დიაპაზონის მოწყობილობებია. ეს უნდა დაზუსტდეს: თერმისტორების უმეტესობა მუშაობს -80°C-დან 150°C-მდე დიაპაზონში და არის მოწყობილობები (ჩვეულებრივ შუშით დაფარული), რომლებიც მუშაობენ 400°C და უფრო მაღალ ტემპერატურაზე. თუმცა, პრაქტიკული მიზნებისთვის, თერმისტორების უფრო დიდი მგრძნობელობა ზღუდავს მათ სასარგებლო ტემპერატურის დიაპაზონს. ტიპიური თერმისტორის წინააღმდეგობა შეიძლება შეიცვალოს 10,000 ან 20,000-ით ტემპერატურებზე -80°C-დან +150°C-მდე. შეიძლება წარმოიდგინოთ, რა სირთულეს წარმოადგენს წრედის დიზაინი, რომელსაც შეუძლია ზუსტად გაზომოს ამ დიაპაზონის ორივე ბოლოში (გარდა დიაპაზონის გადართვა გამოიყენება). თერმისტორის წინააღმდეგობა, შეფასებული ნულოვანი გრადუსით, არ აღემატება რამდენიმე ომს

თერმისტორების უმეტესობა იყენებს შედუღებას მილების შიდა დასაკავშირებლად. ცხადია, ასეთი თერმისტორი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას შედუღების დნობის წერტილის ზემოთ ტემპერატურის გასაზომად. შედუღების გარეშეც კი, თერმისტორის ეპოქსიდური საფარი ძლებს მხოლოდ 200°C-მდე. უფრო მაღალი ტემპერატურისთვის უნდა იქნას გამოყენებული მინის დაფარული თერმისტორები შედუღებული ან შედუღებული მილებით.

სტაბილურობის მოთხოვნები ასევე ზღუდავს თერმისტორების გამოყენებას მაღალ ტემპერატურაზე. თერმისტორების სტრუქტურა იწყებს ცვლილებას მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების დროს და ცვლილების სიჩქარე და ბუნება დიდწილად განისაზღვრება ოქსიდის ნარევით და თერმისტორის წარმოების გზით. ეპოქსიდური საფარით დაფარული თერმისტორების გარკვეული დრიფტი იწყება 100°C-ზე მეტი ტემპერატურის დროს. თუ ასეთი თერმისტორი მუდმივად მუშაობს 150°C ტემპერატურაზე, მაშინ დრიფტი შეიძლება გაიზომოს წელიწადში რამდენიმე გრადუსით. დაბალი რეზისტენტობის თერმისტორები (მაგალითად, არაუმეტეს 1000 ohms 25°C-ზე) ხშირად კიდევ უფრო უარესია - მათი დანახვა შესაძლებელია 70°C-ზე მუშაობისას და 100°C-ზე ისინი არასანდო ხდებიან.

დიდი ტოლერანტობის მქონე იაფი მოწყობილობები დამზადებულია დეტალებისადმი ნაკლები ყურადღების მიღებით და შეიძლება გამოიწვიოს კიდევ უფრო უარესი შედეგი. მეორეს მხრივ, ზოგიერთ სწორად შემუშავებულ მინის დაფარული თერმისტორს აქვს შესანიშნავი სტაბილურობა მაღალ ტემპერატურაზეც კი. შუშით დაფარული მძივების თერმისტორებს აქვთ ძალიან კარგი სტაბილურობა, ისევე როგორც ახლახანს წარმოდგენილ მინის დაფარული დისკის თერმისტორებს. უნდა გვახსოვდეს, რომ დრიფტი დამოკიდებულია როგორც ტემპერატურაზე, ასევე დროზე. ასე, მაგალითად, ზოგადად შესაძლებელია ეპოქსიდური საფარით დაფარული თერმისტორის გამოყენება 150°C-მდე ხანმოკლე გასათბობად მნიშვნელოვანი დრეიფის გარეშე.

თერმისტორების გამოყენებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ნომინალური მნიშვნელობა ენერგიის მუდმივი გაფრქვევა. მაგალითად, პატარა ეპოქსიდური საფარით დაფარული თერმისტორს აქვს დაშლის მუდმივი ერთი მილივატი ცელსიუს გრადუსზე უძრავ ჰაერში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თერმისტორში ერთი მილივატი სიმძლავრე ზრდის მის შიდა ტემპერატურას ერთი გრადუსი ცელსიუსით, ხოლო ორი მილივატი ორი გრადუსით და ა.შ. ერთი ვოლტის ძაბვის გამოყენება ერთ კილოჰამიან თერმისტორზე ერთი მილივატი ცელსიუსის გრადუსზე გაფანტვის მუდმივობით იწვევს გაზომვის შეცდომას ერთი გრადუსი ცელსიუსით. თერმისტორები ანაწილებენ მეტ ძალას, თუ ისინი ჩაეფლო სითხეში. ზემოთ ნახსენები იგივე პატარა ეპოქსიდური საფარით დაფარული თერმისტორი ფანტავს 8 მვტ/°C-ს კარგად შერეულ ზეთში. თერმისტორებით დიდი ზომებიაქვს მუდმივი დისპერსიის უკეთესი ვიდრე პატარა მოწყობილობები. მაგალითად, თერმისტორს დისკის ან გამრეცხვის სახით შეუძლია ჰაერში გაფანტოს 20 ან 30 მვტ/ოC. უნდა გვახსოვდეს, რომ როგორც თერმისტორის წინააღმდეგობა იცვლება ტემპერატურასთან ერთად, იცვლება მისი გაფანტული სიმძლავრეც.

თერმისტორის განტოლებები

არ არსებობს ზუსტი განტოლება თერმისტორის ქცევის აღსაწერად, მხოლოდ მიახლოებითი. განვიხილოთ ორი ფართოდ გამოყენებული სავარაუდო განტოლება.

პირველი მიახლოებითი განტოლება, ექსპონენციალური, საკმაოდ დამაკმაყოფილებელია შეზღუდულისთვის ტემპერატურის დიაპაზონებიგანსაკუთრებით დაბალი სიზუსტით თერმისტორების გამოყენებისას.

ნახევარგამტარ რეზისტორებს, რომელთა წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, ეწოდება თერმისტორები. მათ აქვთ წინააღმდეგობის მნიშვნელოვანი ტემპერატურული კოეფიციენტის თვისება, რომლის ღირებულება ბევრჯერ აღემატება ლითონებს. ისინი ფართოდ გამოიყენება ელექტრო ინჟინერიაში.

Ზე ელექტრული დიაგრამებითერმისტორები დანიშნულია:

მოწყობილობა და სამუშაო

მათ აქვთ მარტივი დიზაინი, ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ზომის და ფორმის.

ნახევარგამტარებში თავისუფალი მუხტის მატარებლების ორი ტიპი არსებობს: ელექტრონები და ხვრელები. მუდმივ ტემპერატურაზე, ეს მატარებლები შემთხვევით წარმოიქმნება და ქრება. თავისუფალი მატარებლების საშუალო რაოდენობა დინამიურ წონასწორობაშია, ანუ უცვლელი.

როდესაც ტემპერატურა იცვლება, წონასწორობა ირღვევა. თუ ტემპერატურა იმატებს, მაშინ მუხტის მატარებლების რაოდენობაც იზრდება და ტემპერატურის კლებასთან ერთად მცირდება მატარებლების კონცენტრაცია. ტემპერატურა გავლენას ახდენს ნახევარგამტარის წინაღობაზე.

თუ ტემპერატურა უახლოვდება აბსოლუტურ ნულს, მაშინ ნახევარგამტარს აქვს დიელექტრიკის თვისება. ძლიერად გაცხელებისას ის მშვენივრად ატარებს დენს. თერმისტორის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ მისი წინააღმდეგობა ყველაზე შესამჩნევად დამოკიდებულია ტემპერატურაზე ჩვეულებრივ ტემპერატურის დიაპაზონში (-50 +100 გრადუსი).

პოპულარული თერმისტორები მზადდება ნახევარგამტარული ღეროს სახით, რომელიც დაფარულია მინანქრით. მასთან დაკავშირებულია ელექტროდები და ქუდები კონტაქტისთვის. ასეთი რეზისტორები გამოიყენება მშრალ ადგილებში.

ზოგიერთი თერმისტორი მოთავსებულია ლითონის დალუქულ კორპუსში. ამიტომ, მათი გამოყენება შესაძლებელია აგრესიული გარემოს მქონე ნოტიო ადგილებში.

კორპუსის სიმჭიდროვე იქმნება თუნუქის და მინის გამოყენებით. ნახევარგამტარული წნელები შეფუთულია მეტალიზებულ ფოლგაში. ნიკელის მავთული გამოიყენება დენის დასაკავშირებლად. ნომინალური წინააღმდეგობის ღირებულებაა 1-200 kOhm, სამუშაო ტემპერატურა -100 +129 გრადუსი.

თერმისტორის მუშაობის პრინციპი ემყარება ტემპერატურაზე წინააღმდეგობის შეცვლის თვისებას. სუფთა ლითონების დასამზადებლად გამოიყენება: სპილენძი და პლატინი.

ძირითადი პარამეტრები

• ტკს- წინააღმდეგობის თერმული კოეფიციენტი, უდრის მიკროსქემის განყოფილების წინაღობის ცვლილებას, როდესაც ტემპერატურა იცვლება 1 გრადუსით. თუ TCR დადებითია, მაშინ თერმისტორებს უწოდებენ პოზისტორები(RTS თერმისტორები). და თუ TCS უარყოფითია, მაშინ თერმისტორები(NTC თერმისტორები). პოზისტორებისთვის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება წინააღმდეგობაც, ხოლო თერმისტორებისთვის ყველაფერი პირიქით ხდება.
• რეიტინგული წინააღმდეგობა არის წინააღმდეგობის მნიშვნელობა 0 გრადუსზე.
• ოპერაციული დიაპაზონი. რეზისტორები იყოფა დაბალ ტემპერატურაზე (170K-ზე ნაკლები), საშუალო ტემპერატურის (170-დან 510K-მდე), მაღალტემპერატურებად (570K-ზე მეტი).
• დენის გაფანტვა . ეს არის სიმძლავრის რაოდენობა, რომლის ფარგლებშიც ინარჩუნებს თერმისტორი ექსპლუატაციის დროს პარამეტრების დაყენებატექნიკური პირობების მიხედვით.

თერმისტორების ტიპები და მახასიათებლები

წარმოების ყველა ტემპერატურის სენსორი მუშაობს ტემპერატურის სიგნალად გადაქცევის პრინციპზე ელექტრო დენირომელიც შეიძლება გადაიცეს დიდი სიჩქარით დიდ დისტანციებზე. ნებისმიერი რაოდენობა შეიძლება გარდაიქმნას ელექტრულ სიგნალად ციფრულ კოდში გადაყვანის გზით. ისინი გადაცემულია მაღალი სიზუსტით და მუშავდება კომპიუტერული ტექნოლოგიით.

ლითონის თერმისტორები

შორს ნებისმიერი მიმდინარე დირიჟორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მასალა თერმისტორებისთვის, რადგან გარკვეული მოთხოვნები დაწესებულია თერმისტორებზე. მათი წარმოებისთვის მასალას უნდა ჰქონდეს მაღალი TCR, ხოლო წინააღმდეგობა უნდა იყოს დამოკიდებული ტემპერატურაზე ხაზოვანი გრაფიკის გასწვრივ ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში.

ასევე, ლითონის გამტარი უნდა იყოს ინერტული გარე გარემოს აგრესიული მოქმედებების მიმართ და ხარისხობრივად რეპროდუცირდეს მახასიათებლები, რაც შესაძლებელს გახდის სენსორების შეცვლას სპეციალური პარამეტრების და საზომი ინსტრუმენტების გარეშე.

ასეთი მოთხოვნებისთვის, სპილენძი და პლატინი კარგად არის შესაფერისი, გარდა მათი მაღალი ფასისა. მათზე დაფუძნებულ თერმისტორებს უწოდებენ პლატინას და სპილენძს. TSP (პლატინის) თერმული წინააღმდეგობები მოქმედებს -260 - 1100 გრადუს ტემპერატურაზე. თუ ტემპერატურა 0-დან 650 გრადუსამდეა, მაშინ ასეთი სენსორები გამოიყენება როგორც ნიმუშები და სტანდარტები, რადგან ამ ინტერვალში არასტაბილურობა არ არის 0,001 გრადუსზე მეტი.

პლატინის თერმისტორების ნაკლოვანებებს შორის არის კონვერტაციის არაწრფივობა და მაღალი ღირებულება. ამიტომ, პარამეტრების ზუსტი გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ საოპერაციო დიაპაზონში.

პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება TCM თერმისტორების იაფი სპილენძის ნიმუშები, რომლებშიც ტემპერატურაზე წინააღმდეგობის დამოკიდებულების წრფივობა გაცილებით მაღალია. მათი მინუსი არის დაბალი წინააღმდეგობა და არასტაბილურობა ამაღლებული ტემპერატურის მიმართ, სწრაფი დაჟანგვა. ამასთან დაკავშირებით, სპილენძზე დაფუძნებული თერმული წინააღმდეგობები შეზღუდულია, არაუმეტეს 180 გრადუსი.

პლატინის და სპილენძის სენსორების დამონტაჟებისთვის გამოიყენება 2 მავთულის ხაზი მოწყობილობიდან 200 მეტრამდე დაშორებით. თუ მანძილი უფრო დიდია, მაშინ გამოიყენეთ, რომელშიც მესამე დირიჟორი ემსახურება მავთულის წინააღმდეგობის კომპენსაციას.

პლატინის და სპილენძის თერმისტორების ნაკლოვანებებს შორის შეიძლება აღინიშნოს მათი დაბალი სიჩქარე. მათი თერმული ინერცია რამდენიმე წუთს აღწევს. არის დაბალი ინერციის მქონე თერმისტორები, რომელთა რეაგირების დრო წამის რამდენიმე მეათედზე მეტი არ არის. ეს მიიღწევა სენსორების მცირე ზომით. ასეთი თერმული წინააღმდეგობები მზადდება მიკრომავთულისგან მინის გარსში. ამ სენსორებს აქვთ დაბალი ინერცია, დალუქული და მაღალი სტაბილურობა. მცირე ზომებით, მათ აქვთ რამდენიმე kOhm წინააღმდეგობა.

ნახევარგამტარი

ასეთ წინააღმდეგობებს თერმისტორებს უწოდებენ. პლატინისა და სპილენძის ნიმუშებთან შედარებით, მათ აქვთ გაზრდილი მგრძნობელობა და უარყოფითი TCR მნიშვნელობა. ეს ნიშნავს, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რეზისტორის წინააღმდეგობა მცირდება. თერმისტორებს აქვთ გაცილებით მაღალი TCR ვიდრე პლატინის და სპილენძის სენსორები. მცირე ზომებით, მათი წინააღმდეგობა აღწევს 1 მეგოჰმს, რაც არ იძლევა გავლენის მოხდენას გამტარების წინააღმდეგობის გაზომვაზე.

ტემპერატურის გაზომვისთვის, KMT ნახევარგამტარებზე დაფუძნებული თერმისტორები, რომლებიც შედგება კობალტის და მანგანუმის ოქსიდებისგან, ასევე MMT თერმული წინააღმდეგობები სპილენძისა და მანგანუმის ოქსიდებზე, ძალიან პოპულარული გახდა. ტემპერატურაზე წინააღმდეგობის დამოკიდებულებას გრაფიკზე აქვს კარგი წრფივობა ტემპერატურის დიაპაზონში -100 +200 გრადუსი. თერმისტორების საიმედოობა ნახევარგამტარებზე საკმაოდ მაღალია, თვისებებს აქვთ საკმარისი სტაბილურობა დიდი ხნის განმავლობაში.

მათი მთავარი მინუსი არის ის ფაქტი, რომ ასეთი თერმისტორების მასობრივი წარმოებისას შეუძლებელია მათი მახასიათებლების საჭირო სიზუსტის უზრუნველყოფა. მაშასადამე, ერთი ინდივიდუალური რეზისტორი განსხვავდება სხვა ნიმუშისგან, ისევე როგორც ტრანზისტორები, რომლებსაც შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული მიღწევები ერთი და იგივე ჯგუფისგან, ძნელია იპოვოთ ორი იდენტური ნიმუში. ეს უარყოფითი წერტილი ქმნის საჭიროებას დამატებითი პარამეტრებიაღჭურვილობა თერმისტორის შეცვლისას.

თერმისტორების დასაკავშირებლად ჩვეულებრივ გამოიყენება ხიდის წრე, რომელშიც ხიდი დაბალანსებულია პოტენციომეტრით. ტემპერატურის მოქმედების გამო რეზისტორის წინააღმდეგობის ცვლილებისას ხიდის დაბალანსება შესაძლებელია პოტენციომეტრის რეგულირებით.

ასეთი მეთოდი ხელით დაყენებაგამოიყენება სასწავლო ლაბორატორიებში სამუშაოს საჩვენებლად. პოტენციომეტრის ღილაკი აღჭურვილია სასწორით, რომელიც გრადუსირებულია. პრაქტიკაში, რთული სქემებიგაზომვები, ეს კორექტირება ხდება ავტომატურად.

თერმისტორების გამოყენება

თერმული სენსორების მუშაობაში მუშაობის ორი რეჟიმი არსებობს. პირველ რეჟიმში სენსორის ტემპერატურა განისაზღვრება მხოლოდ გარემოს ტემპერატურით. რეზისტორში გამავალი დენი მცირეა და არ შეუძლია მისი გაცხელება.

მე-2 რეჟიმში თერმისტორი თბება დინებით, ხოლო მისი ტემპერატურა განისაზღვრება სითბოს გადაცემის პირობებით, მაგალითად, აფეთქების სიჩქარე, გაზის სიმკვრივე და ა.შ.

თერმისტორები დიაგრამებში (NTS)და რეზისტორები (RTS)აქვს უარყოფითი და დადებითი წინააღმდეგობის კოეფიციენტები, შესაბამისად, და აღინიშნება შემდეგნაირად:

თერმისტორის აპლიკაციები

• ტემპერატურის გაზომვა.
• საყოფაცხოვრებო ტექნიკა: საყინულეები, ფენი, მაცივრები და ა.შ.
• საავტომობილო ელექტრონიკა: ანტიფრიზის გაგრილების გაზომვა, ზეთი, გამონაბოლქვი აირის კონტროლი, სამუხრუჭე სისტემები, სალონის ტემპერატურა.
• კონდიციონერები: სითბოს განაწილება, ოთახის ტემპერატურის კონტროლი.
• კარების ჩაკეტვა გათბობის მოწყობილობებში.
• ელექტრონული მრეწველობა: ლაზერების და დიოდების ტემპერატურის სტაბილიზაცია, აგრეთვე კოჭების სპილენძის გრაგნილები.
• ვ მობილური ტელეფონებიგათბობის კომპენსაციისთვის.
• ძრავების სასტარტო დენის შეზღუდვა, განათების ნათურები,.
• სითხის შევსების კონტროლი.

პოზისტორების გამოყენება

• დაცვა ძრავებში.
• დაცვა დნობისგან მიმდინარე გადატვირთვის შემთხვევაში.
• ელექტრომომარაგების ჩართვის დროის გადადება.
• კომპიუტერის მონიტორები და სატელევიზიო კინესკოპები გაწმენდისა და ფერის დარღვევის თავიდან ასაცილებლად.
• მაცივრის კომპრესორის სტარტერებში.
• ტრანსფორმატორებისა და ძრავების თერმული ბლოკირება.
• ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობები.
• როგორც გამათბობლები კარბუტერებისთვის.
• საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში: კარის დახურვა სარეცხი მანქანა, თმის საშრობებში და ა.შ.

ნახევარგამტარული თერმული რეზისტორები. თერმისტორები. თერმისტორები. მუშაობის პრინციპი და მახასიათებლები

ნახევარგამტარული თერმისტორების მუშაობის საფუძვლები, მათი ტიპები, სპეციფიკაციები, წინააღმდეგობის ტემპერატურული დამოკიდებულების გრაფიკი.

ნახევარგამტარების წინააღმდეგობის მნიშვნელოვანმა დამოკიდებულებამ ტემპერატურაზე შესაძლებელი გახადა მგრძნობიარე თერმისტორების (თერმისტორები, თერმული წინააღმდეგობები) დაპროექტება, რომლებიც წარმოადგენენ ნაყარი ნახევარგამტარული წინააღმდეგობებს წინააღმდეგობის დიდი ტემპერატურის კოეფიციენტით. დანიშნულებიდან გამომდინარე, თერმისტორები მზადდება სხვადასხვა წინააღმდეგობის მნიშვნელობის მქონე ნივთიერებებისგან. თერმისტორების წარმოებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნახევარგამტარები როგორც ელექტრონული, ასევე ხვრელების გამტარობის მექანიზმით და სუფთა ნივთიერებებით. თერმისტორული ნივთიერების ძირითადი პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავს მის ხარისხს, არის: ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობა, ქიმიური მდგრადობა და დნობის წერტილი.

თერმისტორების უმეტესობა საიმედოდ მუშაობს მხოლოდ გარკვეული ტემპერატურის ფარგლებში. ნორმის ზემოთ ნებისმიერი გადახურება საზიანო გავლენას ახდენს თერმისტორზე (თერმის წინააღმდეგობა) და ზოგჯერ შეიძლება გამოიწვიოს მისი სიკვდილიც კი.

გარემოს მავნე ზემოქმედებისგან და, პირველ რიგში, ჰაერში ჟანგბადისგან თავის დასაცავად, თერმისტორებს ზოგჯერ ათავსებენ ინერტული გაზით სავსე ცილინდრში.

თერმისტორის დიზაინი ძალიან მარტივია. ნახევარგამტარის ნაჭერი ყალიბდება ძაფის, ზოლის, მართკუთხა ფირფიტის, ბურთის ან სხვა ფორმის სახით. ორი ტერმინალი დამონტაჟებულია თერმისტორის საპირისპირო ნაწილებზე. თერმისტორის ომური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა, როგორც წესი, შესამჩნევად აღემატება მიკროსქემის სხვა ელემენტების წინააღმდეგობის მნიშვნელობებს და, რაც მთავარია, მკვეთრად არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე. ასე რომ, როდესაც დენი მიედინება წრეში, მისი სიდიდე ძირითადად განისაზღვრება თერმისტორის ომური წინააღმდეგობით, ან საბოლოოდ მისი ტემპერატურით. თერმისტორის ტემპერატურის მატებასთან ერთად წრეში დენი იზრდება და, პირიქით, ტემპერატურის კლებასთან ერთად, დენი იკლებს.

თერმოსტატის გათბობა შეიძლება განხორციელდეს გარემოდან სითბოს გადაცემით, თავად თერმისტორში სითბოს გამოყოფით, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადის, ან, საბოლოოდ, სპეციალური გათბობის გრაგნილების დახმარებით. თერმისტორის გათბობის მეთოდი პირდაპირ კავშირშია მის პრაქტიკულ გამოყენებასთან.

თერმისტორის წინააღმდეგობა ტემპერატურის ცვლილებით შეიძლება შეიცვალოს სიდიდის სამი რიგით, ანუ 1000-ჯერ. ეს დამახასიათებელია ცუდად გამტარ მასალებისგან დამზადებული თერმისტორებისთვის. კარგად გამტარ ნივთიერებების შემთხვევაში თანაფარდობა ათის ფარგლებშია.

ნებისმიერ თერმისტორს აქვს თერმული ინერცია, რომელიც ზოგ შემთხვევაში დადებით როლს ასრულებს, ზოგ შემთხვევაში მას ან პრაქტიკულად არ აქვს მნიშვნელობა, ან აქვს უარყოფითი ეფექტი და ზღუდავს თერმისტორების გამოყენების საზღვრებს. თერმული ინერცია გამოიხატება იმაში, რომ თერმისტორი, რომელიც ექვემდებარება გათბობას, დაუყოვნებლივ არ იღებს გამათბობლის ტემპერატურას, მაგრამ მხოლოდ გარკვეული პერიოდის შემდეგ. თერმისტორის თერმული ინერციის მახასიათებელი შეიძლება იყოს დროის მუდმივი ე.წτ . დროის მუდმივი რიცხობრივად უდრის იმ დროის რაოდენობას, რომლის დროსაც თერმისტორი, ადრე 0°C-ზე და შემდეგ გადაყვანილი გარემოში 100°C ტემპერატურის პირობებში, შეამცირებს მის წინააღმდეგობას 63%-ით.

ნახევარგამტარული თერმისტორების უმეტესობისთვის წინააღმდეგობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე არაწრფივია (ნახ. 1, A). თერმისტორის თერმული ინერცია ოდნავ განსხვავდება ვერცხლისწყლის თერმომეტრისგან.

ნორმალური მუშაობის პირობებში, თერმისტორების პარამეტრები დროთა განმავლობაში ცოტა იცვლება და, შესაბამისად, მათი მომსახურების ვადა საკმაოდ გრძელია და, თერმისტორის ბრენდის მიხედვით, მერყეობს დიაპაზონში, რომლის ზედა ზღვარი გამოითვლება რამდენიმე წელიწადში.

მაგალითად, მოდით მოკლედ განვიხილოთ თერმისტორების სამი ტიპი (თერმული წინააღმდეგობა): MMT-1, MMT-4 და MMT-5.

სურათი 1(B) გვიჩვენებს ამ თერმისტორების ძირითად განლაგებას და კონსტრუქციას. MMT-1 თერმისტორი გარედან დაფარულია მინანქრის საღებავით და შექმნილია მშრალ ოთახებში სამუშაოდ; თერმისტორები MMT-4 და MMT-5 დამონტაჟებულია ლითონის კაფსულებში და დალუქულია. ამიტომ, ისინი არ ექვემდებარებიან გარემოს მავნე ზემოქმედებას, შექმნილია ნებისმიერი ტენიანობის პირობებში სამუშაოდ და შეიძლება იყოს სითხეებშიც კი (არ მოქმედებს თერმისტორების სხეულზე)

თერმისტორების ომური წინააღმდეგობა არის 1000 - 200000 ohms დიაპაზონში 20 ° C ტემპერატურაზე და ტემპერატურის კოეფიციენტიα დაახლოებით 3% 1°C-ზე. სურათი 2 გვიჩვენებს მრუდი, რომელიც გვიჩვენებს თერმისტორის ომური წინააღმდეგობის პროცენტულ ცვლილებას მისი ტემპერატურის მიხედვით. ამ სქემაზე ამისთვის საწყისი ღირებულებამიღებული წინააღმდეგობა 20°C-ზე.

თერმისტორების აღწერილი ტიპები შექმნილია ტემპერატურის დიაპაზონში მუშაობისთვის -100-დან + 120 ° C-მდე. მათი გადახურება მიუღებელია.

აღნიშნული ტიპის თერმისტორები (თერმისტორები, თერმისტორები) ძალზე სტაბილურია, ანუ ისინი ინარჩუნებენ თავიანთ "ცივ" წინააღმდეგობას პრაქტიკულად უცვლელად, რომლის ღირებულება განისაზღვრება 20°C-ზე ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. MMT ტიპის თერმისტორების მაღალი სტაბილურობა განსაზღვრავს მათ ხანგრძლივ მომსახურებას, რაც, როგორც პასპორტშია მითითებული, პრაქტიკულად შეუზღუდავია მათ ნორმალურ მუშაობაში. MMT ტიპის თერმისტორებს (თერმისტორები, თერმისტორები) აქვთ კარგი მექანიკური სიმტკიცე.

ფიგურებში: ზოგიერთი თერმისტორის დიზაინი, თერმისტორის წინააღმდეგობის დამახასიათებელი ტემპერატურული დამოკიდებულება.

თერმისტორი არის ნახევარგამტარული კომპონენტი, რომელსაც აქვს ტემპერატურაზე დამოკიდებული ელექტრული წინააღმდეგობა. გამოიგონა ჯერ კიდევ 1930 წელს მეცნიერმა სამუელ რუბენმა, დღემდე ამ კომპონენტსპოულობს ყველაზე ფართო გამოყენებას ტექნოლოგიაში.

თერმისტორები მზადდება სხვადასხვა მასალისგან, რაც საკმაოდ მაღალია - მნიშვნელოვნად აღემატება ლითონის შენადნობებსა და სუფთა ლითონებს, ანუ სპეციალური, სპეციფიკური ნახევარგამტარებისგან.

უშუალოდ ძირითადი რეზისტენტული ელემენტი მიიღება ფხვნილის მეტალურგიით, გარკვეული ლითონების ქალკოგენიდების, ჰალოიდების და ოქსიდების დამუშავებით, რაც მათ სხვადასხვა ფორმებს აძლევს, მაგალითად, სხვადასხვა ზომის დისკების ან ღეროების ფორმას, დიდი საყელურები, საშუალო მილები, თხელი ფირფიტები, პატარა მძივები. , ზომები რამდენიმე მიკრონიდან ათეულ მილიმეტრამდე მერყეობს .

ელემენტის წინააღმდეგობასა და მის ტემპერატურას შორის კორელაციის ბუნებით, დაყავით თერმისტორები ორ დიდ ჯგუფად - თერმისტორებად და თერმისტორებად. თერმისტორებს აქვთ დადებითი TCR (ამ მიზეზით, თერმისტორებს ასევე უწოდებენ PTC თერმისტორებს), ხოლო თერმისტორებს აქვთ უარყოფითი TCR (მათ ამიტომ უწოდებენ NTC თერმისტორებს).

თერმისტორი - ტემპერატურაზე დამოკიდებული რეზისტორი, დამზადებული ნახევარგამტარული მასალისგან უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტით და მაღალი მგრძნობელობით, პოზისტორი -ტემპერატურაზე დამოკიდებული რეზისტორი, რომელსაც აქვს დადებითი კოეფიციენტი.ასე რომ, პოზისტორის კორპუსის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, იზრდება მისი წინააღმდეგობაც, ხოლო თერმისტორის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, შესაბამისად მცირდება მისი წინააღმდეგობა.

დღესდღეობით თერმისტორების მასალებია: პოლიკრისტალური გარდამავალი ლითონის ოქსიდების ნარევები, როგორიცაა კობალტი, მანგანუმი, სპილენძი და ნიკელი, IIIBV ტიპის ნაერთები, აგრეთვე დოპირებული, შუშისებრი ნახევარგამტარები, როგორიცაა სილიციუმი და გერმანიუმი, და ზოგიერთი სხვა ნივთიერება. აღსანიშნავია ბარიუმის ტიტანატზე დაფუძნებული მყარი ხსნარებისგან დამზადებული პოზისტორები.

ზოგადად, თერმისტორები შეიძლება დაიყოს:

დაბალი ტემპერატურის კლასი (სამუშაო ტემპერატურა 170 კ-ზე დაბალი);

საშუალო ტემპერატურის კლასი (სამუშაო ტემპერატურა 170 K-დან 510 K-მდე);

მაღალი ტემპერატურის კლასი (სამუშაო ტემპერატურა 570 K-დან და ზემოთ);

ცალკე კლასიმაღალი ტემპერატურა (სამუშაო ტემპერატურა 900 K-დან 1300 K-მდე).

ყველა ამ ელემენტს, როგორც თერმისტორს, ასევე პოზისტორს, შეუძლია იმუშაოს სხვადასხვა კლიმატურ გარე პირობებში და მნიშვნელოვანი ფიზიკური გარე და მიმდინარე დატვირთვებით. თუმცა, მძიმე თერმოციკლის პირობებში, დროთა განმავლობაში იცვლება მათი საწყისი თერმოელექტრული მახასიათებლები, როგორიცაა ნომინალური წინააღმდეგობა ოთახის ტემპერატურაზე და წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი.

ასევე არის კომბინირებული კომპონენტები, მაგალითად თერმისტორებით არაპირდაპირი გათბობა . ასეთი მოწყობილობების შემთხვევაში თავსდება როგორც თავად თერმისტორი, ასევე გალვანურად იზოლირებული გამაცხელებელი ელემენტი, რომელიც ადგენს თერმისტორის საწყის ტემპერატურას და, შესაბამისად, მის საწყის ელექტრულ წინააღმდეგობას.

ეს მოწყობილობები გამოიყენება როგორც ცვლადი რეზისტორები, რომლებიც კონტროლდება თერმისტორის გამათბობელ ელემენტზე გამოყენებული ძაბვით.

იმის მიხედვით, თუ როგორ შეირჩევა სამუშაო წერტილი კონკრეტული კომპონენტის IV მახასიათებლებზე, ასევე განისაზღვრება თერმისტორის მუშაობის რეჟიმი წრედში. და თავად VAC ასოცირდება დიზაინის მახასიათებლებიდა იმ ტემპერატურით, რომელიც გამოიყენება კომპონენტის სხეულზე.

ტემპერატურის ცვალებადობის კონტროლი და დინამიურად ცვალებადი პარამეტრების კომპენსირება, როგორიცაა დენის დინება და გამოყენებული ძაბვა ელექტრული სქემებიტემპერატურული პირობების ცვლილების შემდეგ, თერმისტორები გამოიყენება ოპერაციული წერტილის დაყენებით CVC-ის ხაზოვან მონაკვეთში.

მაგრამ ოპერაციული წერტილი ტრადიციულად დაყენებულია CVC-ის დაცემაზე (NTC თერმისტორები), თუ თერმისტორი გამოიყენება, მაგალითად, როგორც საწყისი მოწყობილობა, დროის რელე, მიკროტალღური გამოსხივების ინტენსივობის თვალთვალისა და გაზომვის სისტემაში. ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემებში, ნაყარი მყარი ნაკადის კონტროლის დანადგარებში და სითხეებში.

ყველაზე პოპულარული დღეს საშუალო ტემპერატურის თერმისტორები და პოზისტორები TCR-ით -2,4-დან -8,4%-მდე 1 K-ზე. ისინი მოქმედებენ წინააღმდეგობების ფართო დიაპაზონში, ომების ერთეულებიდან მეგაომების ერთეულებამდე.

არსებობს პოზისტორები შედარებით მცირე TCS-ით 0,5%-დან 0,7%-მდე 1 K-ზე, დამზადებულია სილიკონის ბაზაზე. მათი წინააღმდეგობა თითქმის წრფივად იცვლება. ასეთი პოზისტორები ფართოდ გამოიყენება ტემპერატურის სტაბილიზაციის სისტემებში და აქტიური გაგრილების სისტემებში ელექტროენერგიის ნახევარგამტარული გადამრთველებისთვის სხვადასხვა თანამედროვე ელექტრონულ მოწყობილობებში, განსაკუთრებით მძლავრებში. ეს კომპონენტები ადვილად ჯდება სქემებში და არ იკავებს დიდ ადგილს დაფებზე.

ტიპიური პოზისტორი არის კერამიკული დისკის სახით, ზოგჯერ რამდენიმე ელემენტი დამონტაჟებულია სერიულად ერთ კორპუსში, მაგრამ უფრო ხშირად ერთ ვერსიაში დამცავი მინანქრის საფარით. პოზისტორები ხშირად გამოიყენება როგორც დაუკრავები ელექტრული სქემების დასაცავად ძაბვისა და დენის გადატვირთვისგან, ასევე ტემპერატურის სენსორების და ავტომატური სტაბილიზაციის ელემენტების, მათი არაპრეტენზიულობისა და ფიზიკური სტაბილურობის გამო.

თერმისტორები ფართოდ გამოიყენება ელექტრონიკის მრავალ სფეროში, განსაკუთრებით იქ, სადაც მნიშვნელოვანია ტემპერატურის ზუსტი კონტროლი. ეს ეხება მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობას, კომპიუტერული ტექნოლოგია, მაღალი ხარისხის პროცესორები და მაღალი სიზუსტის სამრეწველო აღჭურვილობა.

თერმისტორის ერთ-ერთი უმარტივესი და ყველაზე პოპულარული პროგრამა არის შეტევის დენის ეფექტურად შეზღუდვა. იმ მომენტში, როდესაც ძაბვა გამოიყენება ქსელიდან ელექტრომომარაგებაზე, ხდება უკიდურესად მკვეთრი მნიშვნელოვანი ტევადობა და დიდი დამტენი დენი მიედინება პირველად წრეში, რამაც შეიძლება დაწვა დიოდური ხიდი.

ეს დენი აქ შემოიფარგლება თერმისტორით, ანუ მიკროსქემის ეს კომპონენტი ცვლის წინააღმდეგობას მასში გამავალი დენის მიხედვით, რადგან ოჰმის კანონის შესაბამისად, ის თბება. შემდეგ თერმისტორი აღადგენს თავდაპირველ წინააღმდეგობას რამდენიმე წუთის შემდეგ, როგორც კი გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე.