Termistor haroratni o'lchash uchun mo'ljallangan va yarimo'tkazgich materialdan iborat bo'lib, haroratning kichik o'zgarishi bilan qarshiligini sezilarli darajada o'zgartiradi. Odatda, termistorlar salbiy harorat koeffitsientlariga ega, ya'ni ularning qarshiligi harorat oshishi bilan kamayadi.
Termistorning umumiy xarakteristikasi
"Termistor" so'zi to'liq atamasi uchun qisqa: termal sezgir qarshilik. Ushbu qurilma har qanday harorat o'zgarishi uchun aniq va ishlatish uchun qulay sensordir. Umuman olganda, ikki turdagi termistorlar mavjud: salbiy harorat koeffitsienti va ijobiy harorat koeffitsienti. Ko'pincha birinchi turdagi haroratni o'lchash uchun ishlatiladi.
Elektr zanjiridagi termistorning belgilanishi rasmda ko'rsatilgan.
Termistorlar materiali yarimo'tkazgich xossalariga ega bo'lgan metall oksidlardir. Ishlab chiqarish jarayonida ushbu qurilmalar quyidagi shaklga ega:
- disk;
- rod;
- marvariddek sharsimon.
Termistor kuchlilik printsipiga asoslanadiharoratning kichik o'zgarishi bilan qarshilikning o'zgarishi. Shu bilan birga, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchi va doimiy haroratda doimiy kuchlanish saqlanadi.
Qurilmadan foydalanish uchun u elektr pallasiga, masalan, Wheatstone ko'prigiga ulangan va qurilmadagi oqim va kuchlanish o'lchanadi. Omning oddiy qonuniga ko'ra R=U/I qarshilikni aniqlang. Keyinchalik, ular qarshilikning haroratga bog'liqligi egri chizig'ini ko'rib chiqadilar, unga ko'ra hosil bo'lgan qarshilik qaysi haroratga mos kelishini aniq aytish mumkin. Harorat o'zgarganda qarshilik qiymati keskin o'zgaradi, bu esa haroratni yuqori aniqlik bilan aniqlash imkonini beradi.
Termistor materiali
Termistorlarning koʻpchiligining materiali yarimoʻtkazgichli keramikadir. Uni ishlab chiqarish jarayoni yuqori haroratlarda nitridlar va metall oksidlarining kukunlarini sinterlashdan iborat. Natijada oksidi tarkibi umumiy formulaga ega bo'lgan materialdir (AB)3O4 yoki (ABC)3O4, bu erda A, B, C metall kimyoviy elementlardir. Eng ko'p ishlatiladigan marganets va nikel.
Agar termistor 250 °C dan past haroratlarda ishlashi kutilsa, keramika tarkibiga magniy, kob alt va nikel kiradi. Ushbu kompozitsiyaning keramikasi belgilangan harorat oralig'ida jismoniy xususiyatlarning barqarorligini ko'rsatadi.
Termistorlarning muhim xususiyati ularning o'ziga xos o'tkazuvchanligi (qarshilikning o'zaro nisbati). O'tkazuvchanlik kichik qo'shish orqali nazorat qilinadilitiy va natriy konsentratsiyasi.
Asbob ishlab chiqarish jarayoni
Sferik termistorlar ularni ikkita platinali simga yuqori haroratda (1100°C) qoʻllash orqali tayyorlanadi. Keyin termistor kontaktlarini shakllantirish uchun sim kesiladi. Sharsimon asbobni yopish uchun shisha qoplama qo'llaniladi.
Disk termistorlarida kontaktlarni yaratish jarayoni ularning ustiga platina, palladiy va kumushdan iborat metall qotishmasini yotqizish va keyin uni termistor qoplamasiga lehimlashdan iborat.
Platina detektorlaridan farqi
Yarim o'tkazgichli termistorlardan tashqari yana bir turdagi harorat detektorlari mavjud bo'lib, ularning ishchi materiali platina hisoblanadi. Ushbu detektorlar haroratning chiziqli tarzda o'zgarishi bilan ularning qarshiligini o'zgartiradilar. Termistorlar uchun jismoniy miqdorlarning bu bog'liqligi butunlay boshqacha xususiyatga ega.
Termistorlarning platina analoglaridan afzalliklari quyidagilardan iborat:
- Bütün ish diapazonida harorat oʻzgarishiga nisbatan yuqori qarshilik sezuvchanligi.
- Asbob barqarorligining yuqori darajasi va oʻqishlarning takrorlanishi.
- Harorat oʻzgarishiga tez javob berish uchun kichik oʻlcham.
Termistorga qarshilik
Bu jismoniy miqdor harorat oshishi bilan kamayadi va ish harorati oralig'ini hisobga olish muhimdir.-55 °C dan +70 °C gacha bo'lgan harorat chegaralari uchun 2200 - 10000 ohm qarshilikka ega termistorlar qo'llaniladi. Yuqori haroratlar uchun 10 kOhm dan yuqori qarshilikka ega qurilmalardan foydalaning.
Platina detektorlari va termojuftlardan farqli o'laroq, termistorlar harorat egri chizig'iga nisbatan qarshilik uchun o'ziga xos standartlarga ega emas va qarshilik egri chizig'ining keng doirasini tanlash mumkin. Buning sababi, harorat sensori kabi har bir termistor materialining o'ziga xos qarshilik egri chizig'i bor.
Barqarorlik va aniqlik
Bu asboblar kimyoviy jihatdan barqaror va vaqt o'tishi bilan buzilmaydi. Termistor sensorlari eng aniq haroratni o'lchash asboblaridan biridir. Butun ish diapazonida ularning o'lchovlarining aniqligi 0,1 - 0,2 ° S ni tashkil qiladi. Esda tutingki, aksariyat jihozlar 0 °C dan 100 °C gacha bo'lgan harorat oralig'ida ishlaydi.
Termistorlarning asosiy parametrlari
Termistorning har bir turi uchun quyidagi jismoniy parametrlar asosiy hisoblanadi (nomlarning ingliz tilida dekodlanishi berilgan):
- R25 - xona haroratida (25 °S) qurilmaning Ohmdagi qarshiligi. Bu termistor xususiyatini multimetr yordamida tekshirish oson.
- R25 tolerantligi - 25 °S haroratda o'rnatilgan qiymatdan qurilmadagi qarshilik og'ish tolerantligining qiymati. Qoida tariqasida, bu qiymat R25 ning 20% dan oshmaydi.
- Maks. Stabil holatidagi oqim - maksimaluzoq vaqt davomida qurilma orqali oqishi mumkin bo'lgan amperdagi oqimning qiymati. Bu qiymatdan oshib ketish qarshilikning tez pasayishi va natijada termistorning ishdan chiqishi bilan tahdid soladi.
- Taxminan. Maks.ning R. Oqim - bu qiymat Ohmdagi qarshilik qiymatini ko'rsatadi, bu qurilma undan maksimal oqim o'tganda oladi. Bu qiymat xona haroratidagi termistor qarshiligidan 1-2 marta kichikroq bo‘lishi kerak.
- Disp. Koef. - qurilmaning haroratga sezgirligini u tomonidan so'rilgan quvvatga ko'rsatadigan koeffitsient. Bu omil termistorning haroratini 1 °C ga oshirish uchun o'zlashtirishi kerak bo'lgan mVt quvvat miqdorini ko'rsatadi. Bu qiymat muhim, chunki u qurilmani ish haroratiga qadar isitish uchun qancha quvvat sarflash kerakligini ko‘rsatadi.
- Issiqlik vaqti doimiysi. Agar termistor oqim oqimini cheklovchi sifatida ishlatilsa, uni qayta yoqishga tayyor bo'lish uchun quvvat o'chirilgandan keyin qancha vaqt sovishini bilish muhimdir. Termistor o'chirilgandan so'ng uning harorati eksponensial qonunga muvofiq pasayganligi sababli, "Issiqlik vaqti doimiysi" tushunchasi kiritiladi - bu qurilmaning harorati ish harorati o'rtasidagi farqning 63,2% ga pasaygan vaqt. qurilma va atrof-muhit harorati.
- Maks. FL da yuk sig'imi - mikrofaradlardagi sig'im miqdori, bu qurilma orqali unga zarar bermasdan zaryadsizlanishi mumkin. Bu qiymat ma'lum bir kuchlanish uchun ko'rsatilgan,masalan, 220 V.
Termistorning ishlashini qanday tekshirish mumkin?
Termistorning yaroqliligini taxminiy tekshirish uchun siz multimetr va oddiy lehim temiridan foydalanishingiz mumkin.
Birinchidan, multimetrda qarshilikni o'lchash rejimini yoqing va termistorning chiqish kontaktlarini multimetr terminallariga ulang. Bunday holda, polarit muhim emas. Multimetr ohmda ma'lum qarshilik ko'rsatadi, uni yozib olish kerak.
Unda siz lehim dazmolini rozetkaga ulashingiz va uni termistor chiqishidan biriga olib kelishingiz kerak. Qurilmani yoqishdan ehtiyot bo'ling. Ushbu jarayon davomida siz multimetrning ko'rsatkichlarini kuzatishingiz kerak, u tezda minimal qiymatga o'rnatiladigan silliq pasayib borayotgan qarshilikni ko'rsatishi kerak. Minimal qiymat termistorning turiga va lehim temirining haroratiga bog'liq, odatda u boshida o'lchangan qiymatdan bir necha baravar kam bo'ladi. Bunday holda, siz termistor ishlayotganiga ishonch hosil qilishingiz mumkin.
Agar multimetrdagi qarshilik oʻzgarmagan boʻlsa yoki aksincha, keskin pasaygan boʻlsa, qurilma undan foydalanish uchun yaroqsiz.
Esda tuting, bu tekshiruv qoʻpol. Qurilmani aniq sinovdan o'tkazish uchun ikkita ko'rsatkichni o'lchash kerak: uning harorati va mos keladigan qarshilik, so'ngra ushbu qiymatlarni ishlab chiqaruvchi tomonidan ko'rsatilgan qiymatlar bilan solishtiring.
Ilovalar
Termistorlar harorat sharoitlarini kuzatish muhim bo'lgan elektronikaning barcha sohalarida qo'llaniladi. Bu sohalar o'z ichiga oladikompyuterlar, sanoat inshootlari uchun yuqori aniqlikdagi uskunalar va turli ma'lumotlarni uzatish uchun qurilmalar. Shunday qilib, 3D printer termistori isitish moslamasi yoki bosib chiqarish kallagi haroratini boshqaradigan sensor sifatida ishlatiladi.
Termistordan foydalanishning eng keng tarqalgan usullaridan biri, masalan, kompyuterni yoqish paytida oqim oqimini cheklashdir. Gap shundaki, quvvat yoqilgan paytda katta quvvatga ega bo'lgan boshlang'ich kondansatkich zaryadsizlanadi va butun zanjirda katta oqim hosil qiladi. Bu oqim butun chipni yoqishga qodir, shuning uchun kontaktlarning zanglashiga termistor kiritilgan.
Ushbu qurilma yoqish vaqtida xona harorati va katta qarshilikka ega edi. Bunday qarshilik ishga tushirish vaqtida joriy kuchlanishni samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, u orqali o'tadigan oqim va issiqlik chiqishi tufayli qurilma qiziydi va uning qarshiligi keskin pasayadi. Termistorning kalibrlashi shundan iboratki, kompyuter chipining ish harorati termistorning qarshiligini amalda nolga olib keladi va unda kuchlanishning pasayishi kuzatilmaydi. Kompyuterni o'chirgandan so'ng, termistor tezda soviydi va qarshiligini tiklaydi.
Shunday qilib, oqim oqimini cheklash uchun termistordan foydalanish tejamkor va juda oddiy.
Termistorlarga misollar
Hozirda keng assortimentdagi mahsulotlar sotilmoqda, ulardan ba'zilarining xususiyatlari va foydalanish sohalari:
- B57045-K termistorli gaykali, nominal qarshiligi 1kOm 10% bardoshlik bilan. Maishiy va avtomobil elektronikasida harorat oʻlchash datchigi sifatida ishlatiladi.
- B57153-S diskli asbob, xona haroratida 15 ohmda maksimal 1,8 A tok quvvatiga ega. Boshlanish oqimi cheklovchisi sifatida ishlatiladi.
