Typer av termistorer, karakteristiska detaljer och arbetsprincip

Termistornamnet har utformats som en kort form för det 'termiskt känsliga motståndet'. Den fullständiga formen av termistorn ger den allmänna och detaljerade uppfattningen om åtgärden som är termistorn.

Av: S. Prakash

De olika typerna av enheterna i vilka termistorn används inkluderar ett brett spektrum av enheter såsom temperatursensorer och elektroniska kretsar där de ger temperaturkompensation.

Även om användningen av termistorn inte är lika vanlig som transistorerna, motstånden och kondensatorerna av den vanliga formen, använder det elektroniska fältet termistorerna i stor skala.

Symbol för termistorkretsen

Symbolen som används av termistorn för dess igenkänning är sin egen kretssymbol.

Kretssymbolen för en termistor består av en bas som består av en standardmotståndsrektangel tillsammans med en diagonal linje som passerar genom basen och består av en vertikal sektion av liten storlek.

Kretsscheman använder i stor utsträckning kretssymbolen för termistorn.

Typer av termistor

Termistorn kan delas in i olika typer och kategorier baserat på ett antal olika sätt.

Dessa sätt på vilka de ska kategoriseras baseras först på det sätt på vilket termistorn reagerar på exponeringen av värme.

Motståndet hos några av kondensatorerna ökar med temperaturökningen medan det motsatta observeras i de andra typerna av termistor, vilket resulterar i en minskning av motståndet.

Denna idé kan utökas med termistorkurvan som kan avbildas med en ekvation av enkel form:

Förhållandet mellan motstånd och temperatur

AR = k x & AT

Ovanstående ekvation utgör av:

ΔR = Motståndets förändring observerad

ΔT = Temperaturens förändring observerad

k = temperaturmotståndskoefficient av första ordningen

Det finns ett icke-linjärt samband mellan motståndet och temperaturen i de flesta fall. Men med de olika små förändringarna i motstånd och temperatur sker det också en förändring i förhållandet som observeras och förhållandet blir linjärt till sin natur.

Värdet på “k” kan vara antingen positivt eller negativt beroende på termistortypen.

NTC-termistor (negativ temperaturkoefficienttermistor): Egenskapen hos NTC-termistorn gör det möjligt för den att minska sitt motstånd med ökningen av temperaturen och därmed är 'k' -faktorn för NTC-termistorn negativ.

PTC-termistor (termistor med positiv temperaturkoefficient): Egenskapen hos NTC-termistorn gör det möjligt att öka sitt motstånd med temperaturökningen och därmed är 'k' -faktorn för NTC-termistorn positiv.

Ett annat sätt på vilket termistorn kan differentieras och kategoriseras förutom deras motståndsförändringsfunktion är beroende av den materialtyp som används för termistorn. Materialet som används är av två huvudtyper:

Halvledare med en kristall

Föreningar som är av metallisk natur såsom oxider

Thermistor: utveckling och historia

Fenomenet med variationen som observerades i motståndet på grund av temperaturförändringar demonstrerades i början av 1800-talet.

Det finns många sätt på vilka termistorn har fortsatt att användas till dags dato. Men en majoritet av denna termistor lider av nackdelen att de kan visa mycket liten variation i motstånd i överensstämmelse med det stora temperaturområdet.

Användningen av halvledarna antas i allmänhet i termistorerna som gör det möjligt för termistorerna att visa större variationer i motstånd i överensstämmelse med det stora temperaturområdet.

Materialen som används för tillverkning av termistor är av två typer inklusive metallföreningarna som var de första materialen som upptäcktes för termistor.

1833, medan han mätte variationen i motstånd med avseende på silversulfidens temperatur, upptäckte Faraday den negativa temperaturkoefficienten. Men tillgängligheten av metalloxider i stor skala kommersiellt inträffade först på 1940-talet.

Undersökningen av kiseltermistorn och kristallgermaniumtermistorn genomfördes efter andra världskriget medan studien av halvledarmaterialen gjordes.

Även om halvledaren och metalloxiderna är två termistortyper är temperaturintervallen som täcks av dem olika och de behöver därför inte konkurrera.

Termistorns sammansättning och struktur

På grundval av applikationerna i vilka termistorn måste användas tillsammans med intervallet för temperaturområdet över vilket termistorn ska fungera bestäms storlekarna, formerna och den materialtyp som används för att tillverka termistorn.

Om applikationerna där den plana ytan behöver vara i konstant kontakt med termistorn är termistorns form i dessa fall av platta skivor.

Om det finns temperaturprober för vilka termistorn måste göras är termistorns form i form av stavar eller pärlor. Således styr kraven som följer applikationerna för vilka termistorn kommer att användas för att styra termistorns faktiska fysiska form.

Temperaturintervallet för vilket termistorn av metalloxidtyp används är 200-700 K.

Komponenten som används för att tillverka dessa termistorer finns i versionen av ett fint pulver som sintras och komprimeras vid mycket hög temperatur.

Materialen som oftast används för dessa termistorer inkluderar nickeloxid, järnoxid, manganoxid, kopparoxid och koboltoxid.

Temperaturerna för vilka halvledartermistorerna används är mycket låga. Kiseltermistorerna används mindre ofta än germaniumtermistorerna som används i större utsträckning för temperaturerna som ligger inom området 100 ° absolut noll, dvs. 100K.

Temperaturen för vilken kiseltermistorn kan användas är maximalt 250K. Om temperaturen ökar mer än 250K upplever kiseltermistorn inställningen av de positiva temperaturkoefficienterna. En enda kristall används för att tillverka termistorn, varvid nivån vid vilken dopningen av kristallen utförs är 10 ^ 16 - 10 ^ 17 / cm3.

Tillämpningar av Thermistor

Termistorn kan användas för många olika typer av applikationer och det finns många andra applikationer i vilka de finns.

Den mest attraktiva egenskapen hos termistorn som gör dem populära att använda i kretsarna är att elementen som tillhandahålls av dem i kretsarna är mycket kostnadseffektiva eftersom de fungerar effektivt och ändå är tillgängliga till billigt pris.

Det faktum att huruvida temperaturkoefficienten är negativ eller positiv avgör tillämpningarna i vilka termistorn kan användas.

Om temperaturkoefficienten är negativ kan termistorn användas för följande applikationer:

Termometrar med mycket låg temperatur: termistorerna används för att mäta temperaturen på mycket låga nivåer i termometrarna med mycket låg temperatur.

Digitala termostater: De moderna digitala termostaterna använder termistorerna allmänt och vanligt.

Batteripaketmonitorer: Batteripaketens temperatur under hela laddningsperioden övervakas genom användning av NTC-termistorer.

Några av de batterier som används i den moderna industrin är känsliga för överladdning inklusive de allmänt använda Li-ion-batterierna. I sådana batterier indikeras deras laddningstillstånd effektivt av temperaturen och därigenom möjliggör bestämning av tiden när laddningscykeln behöver avslutas.

Skyndande skyddsanordningar: Strömförsörjningskretsarna använder NTC-termistorer i form av enheter som begränsar strömmen i rusning.

NTC-termistorerna förhindrar samtidigt strömningsflödet av stora mängder ström vid startpunkten och ger en initial nivå med högt motstånd.

Efter detta värms termistorn upp och därmed minskar den initiala motståndsnivån som tillhandahålls av den väsentligt, vilket möjliggör strömning av stora mängder ström under kretsens normala drift.

Termistorerna som används för denna applikations syfte är utformade i enlighet med detta och därmed är deras storlek större jämfört med mätartypens termistorer.

Om temperaturkoefficienten är positiv kan termistorn användas för följande applikationer:

Strömbegränsande enheter: De elektroniska kretsarna använder PTC-termistorerna i form av strömbegränsande enheter.

PTC-termistorerna fungerar som en alternativ enhet för den vanligaste säkringen. Det finns inga onödiga eller biverkningar som orsakas av värmen som genereras i små mängder när enheten upplever ett strömflöde under normala förhållanden.

Men om strömmen genom apparaten är mycket stor kan det leda till att motståndet ökar eftersom värmen kanske inte släpps ut i omgivningen eftersom enheten kanske inte kan göra det.

Detta resulterar i generering av mer värme, vilket ger ett fenomen med positiv återkopplingseffekt. Anordningen är skyddad av sådan värme och fluktuationer i strömmen eftersom strömfallet observeras när motståndet ökar.

Tillämpningarna i vilka termistorerna kan användas är inom ett brett spektrum. Termistorer kan användas för att känna av temperaturer på ett tillförlitligt, billigt (kostnadseffektivt) och enkelt sätt.

De olika enheterna i vilka termistorerna kan användas inkluderar termostater och brandlarm. Termistorer kan användas ensamma tillsammans med andra enheter. I det senare fallet kan termistorn användas för att ge noggrannhet i höga grader genom att göra den till en del av Wheatstone Bridge.

Termistorerna används också i form av temperaturkompensationsanordningar.

I en stor andel av motstånden sker en ökning av motståndet som observeras med en motsvarande ökning av temperaturen på grund av deras positiva temperaturkoefficient.

Om det finns ett högt krav på stabilitet av applikationerna används termistorn som har negativ temperaturkoefficient. Detta uppnås när kretsen innehåller termistorn för att motverka komponentens effekter som produceras på grund av deras positiva temperaturkoefficient.