A termisztorok szerepének felfedezése a modern elektronikában
A „termikus” és az „ellenállás” portanto termisztorok speciális ellenállások, jelentősen változó ellenállási értékekkel, hőmérsékleti változásokkal.Ellentétben a sötét ellenállás fenntartására tervezett hagyományos ellenállással, a termisztorokat úgy tervezték, hogy jelentős hőmérsékleti együtthatóval rendelkezzenek, és ez a válasz a hőmérsékleti ingadozásokra pontos módon a hőmérsékleti ingadozásokig. Ehhez az egyedi tulajdonsághoz az alkalmazások széles skáláján, a kontrolltól kezdve a kontrolligHőmérséklet -észlelés és áramkör védelme.Ez a cikk megvizsgálja annak működési mechanizmusait, szerkezeti jellemzőit és többfajta szerepeket, amelyek meghatározzák a modern technológiában játszott fontos szerepüket a különféle iparágakban. A speciális változatok mellett, például a termisztor funkcionalitását és alkalmazását meghatározó technológiai zavarokat vizsgáljuk.
Katalógus
A természek demiistizációja
A termisztor egy olyan ellenállás típusa, amely jelentősen megváltoztatja az ellenállást a hőmérsékleti változásokkal, ami sok alkalmazásban rendkívül hasznos.A "termisztor" "kombinálja a" termikus "és" ellenállást ".
A termisztorokat elsősorban a hőmérsékleti együttható szerint osztályozzák.A hőmérséklet növekedésével ezek a termisztorok az ellenállásban csökkennek.Széles körben használják a hőmérséklet -megfigyelő és a vezérlőrendszerekben, mivel az ellenállás változását a hőmérsékleti változásokkal lehet előre jelezni.
2. ábra Termisztor áramkör szimbóluma
A termisztorok áramköri szimbóluma
A termisztor áramköri szimbóluma a standard ellenállás szimbólum módosított változata, amelyet egy téglalap képvisel.Egy rövid átlós vonal, függőleges szegmenssel, egyértelműen megkülönbözteti ezt a téglalapot, és egyértelműen megkülönbözteti az elektronikus sémákat. Ez a szabványosított szimbólum a leggyakoribb és legszélesebb körben elismert szimbólum.Ez biztosítja, hogy a termisztorok könnyen azonosítsanak, és ösztönzi az elektronikus tervezési dokumentumok konzisztenciáját és egyértelműségét.
Különböző típusú termisztorok
A termisztorok olyan rezisztens eszközök, amelyek jelentősen megváltoztatják a hőmérséklet ellenállását, így hasznosak lehetnek a pontos hőmérséklet -észleléshez és a szabályozáshoz.
3. ábra negatív hőmérsékleti együttható (NTC) termisztorok
A hőmérséklet növekedésével az NTC termisztorok ellenállásban csökkennek.Ez a fordított kapcsolat követi a Steinhart-Hart egyenletet, amely pontosan meghatározza az ellenállás hőmérsékleti kapcsolatát.A fogyasztói elektronikában és az orvostechnikai eszközökben, amelyekben az érzékenység ragaszkodik.Az ellenállás védelme az ellenállás fokozatos növelésétől, amikor felmelegszik, ezáltal korlátozva az áramlást az eszköz kezdete során.
4. ábra Pozitív hőmérsékleti együttható (PTC) termisztorok
A PTC termisztorok növelik ellenállásukat a hőmérséklet növekedésével.Ez a szolgáltatás hasznos a meglévő korlátozásokhoz és a túlcsorduláshoz.A PTC termisztorok általában bárium -titanátból és más polikristályos kerámiákból készülnek.Amikor az áramlás növeli a hőmérsékletet, növekszik a termisztor ellenállása, és a termisztor növekszik, és a termisztor ellenállása növekszik. Az áram áramlását csökkenti a károsodás megakadályozása érdekében.Az önszabályozó fűtési elemekként szolgáljanak, amelyek fenntartják a rögzített hőmérsékletet, anélkül, hogy külön vezérlő rendszerekre lenne szükség.
5. ábra Silistor
A szilikonból készült PTC -termisztor lineáris választ ad a hőmérsékleti változásokra, amelyek alkalmasak az érzékeny hőmérsékleti mérésekhez szűkebb tartományban, mint a termisztorok, a silisztorok, a fém -oxid termisztorok.
A termisztorok fejlődése
A tizenkilencedik század óta ismert az a gondolat, hogy az ellenállás megváltozott a hőmérsékleten.Michael Faraday először megfigyelte a negatív hőmérsékleti együtthatót (NTC) az ezüst kénben 1833 -ban. Mindazonáltal a fém -oxid -termisztorokat az 1940 -ig nem gyártották.termisztorok.
Ezek az innovációk jelentősen kibővítették a termisztorok használatát az egyszerű hőmérséklet -érzékelőktől az ipari környezetben a komplex kontroll mechanizmusokig.
6. ábra A termisztorok anatómiája
Termisztorok anatómiája
A termisztorok különféle módon érkeznek, beleértve a lapos lemezeket, gyöngyöket és rudakat, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazási és hőmérsékleti követelményeknek.Mindegyik formát úgy tervezték, hogy a termikus témát felületekkel optimalizálják, vagy bizonyos eszközökbe illeszkedjenek bármilyen probléma nélkül.
A fém -oxid -termisztorok, mangán, nikkel, kobalt, réz és vas -oxidok, amelyek hatékonyan működnek 200 és 700 K között, az anyagok keverékéből készülnek.
A germánium -alapú félvezető termisztorok előnyben részesülnek a 100 K alatti alacsony hőmérsékletű alkalmazásoknál.
7. ábra termisztor specifikációja
A termisztorok alapvető jellemzői
A termisztorok értékelésekor számos alapvető előírás kétségbeesett.Ezek a paraméterek magukban foglalják az alap ellenállást, a hőmérsékleti együtthatót, a termikus eloszlási tényezőt, a maximális energiaeloszlási és működési hőmérsékleti tartományt.Ezeket a paramétereket az egyes alkalmazásokhoz megfelelő termisztor kiválasztásához szükséges adatoldalak részletezik.
A termisztorok különösen értékesek azokban az eszközökben, amelyek gyors reagálást igényelnek a hőmérsékleti változásokra, például a tűzérzékelőkre.Ezenkívül fontos szerepet játszanak a precíziós hőmérséklet -szabályozáshoz és védelemhez tervezett áramkörökben, amelyek optimális teljesítményt és biztonságot biztosítanak a különféle elektronikus rendszerekben.
A termisztor különféle alkalmazásai
A termisztorok dinamikus alkatrészek a különféle iparágakban, érzékenységük és a hőmérséklet -mérés és a vezérlés pontossága miatt.
Ipari alkalmazások: A termisztorok ipari környezetben optimális munkakörülményeket biztosítanak.A termisztorok védik a kétségbeesett hőmérsékleti és páratartalom szintjét, amelyek kétségbeesetten vannak a szigorú éghajlatkezeléshez szükséges folyamatokhoz. Olvasásokat használnak.
Autóipar: A termisztorok növelik az autóipari rendszerek biztonságát és hatékonyságát azáltal, hogy mérik a motorolajat és a hűtési hőmérsékletet, megakadályozzák a lehetséges túlmelegedést és a motorok károsodását.
Fogyasztói elektronika és otthoni eszközök: A termisztorok sok házba és elektronikus eszközbe vannak integrálva, követik a CPU hőmérsékleteit, szükség esetén aktiválják a hűtési mechanizmusokat a károsodás és a hatékony működés megakadályozása érdekében.
Orvosi berendezések: Az orvosi berendezésekben a termisztorok hatékonyak azokban az esetekben, amikor az érzékenység súlyos, védve az újszülött és a mikrobiológiai inkubátorokhoz szükséges stabil hőmérsékleteket.A termizátorok érzékeny hőmérséklet -szabályozást biztosítanak azokban az eszközökben, amelyek a vért, az oltást és más biológiai anyagokat tárolják és megvédik azok életképességét.
Energiagazdálkodás: A termisztorok fontos szerepet játszanak az energiagazdálkodásban.Figyelemmel kísérik és kezelik a különféle alkatrészek hőmérsékletét, amely hozzájárul az energia eloszlásához és a hulladék minimalizálásához.Napi panelekben és szélturbinákban a termisztorok követik a hőmérsékletet a teljesítmény optimalizálása és a termikus végek károsodásának megakadályozása érdekében.
Kutatás és fejlesztés: A laboratóriumokban a termisztorok alkalmasak a megfelelő hőmérséklet -szabályozásra a kísérletekben és a tesztkörnyezetekben, és következetes tesztfeltételeket biztosítanak.
Repülési és védelem: A termisztorok komolyak a repülési és védelmi alkalmazásokban, a kabin, a berendezések és a motorhőmérsékletek figyelése és vezérlése érdekében a teljesítmény és a biztonság növelése érdekében kihívásokkal teli körülmények között.A végzők a biztonságos munkakorlátokon belül védik berendezésük hőmérsékletét vákuumban.
8. ábra Kerámia kapcsoló PTC termisztor
A kerámia váltó PTC termisztorok felfedezése
A kerámia kapcsoló PTC termisztorok egyedi nemlineáris ellenállás-hőmérsékleti viszonyukkal rendelkeznek.Az Ofurie pontja alatt ellenállásuk kissé csökken a hőmérsékleten.Ahogy a hőmérséklet eléri a Curie -pontot, ellenállásuk jelentős mértékben növekszik a pozitív hőmérsékleti együttható miatt.
Ez az éles ellenállásváltozás a Curie -ponton dinamikus olyan alkalmazásoknál, amelyek pontos ellenőrzést igényelnek a hőmérséklet -ellenállás variációk felett.Ezek a termisztorok különösen hatékonyak az elektronikus áramkörök termikus kezelésére és védőfunkcióira.
Megoldás
Általánosságban, mivel a hőmérsékletek és a hőmérséklet változásaira adott dinamikus válaszra reagálnak, a termisztorok stabil részekként állnak ki az elektronikus eszközök panteonjában. Ugyanebben az időben fontos szerepet játszanak a kutatás fejlődésében ésFejlesztés különféle tudományos területeken.A termisztor -technológia folyamatos fejlesztése és fejlesztése, amely hangsúlyozza a történelem fejleményeit és az anyagi újításokat, továbbra is bővíti annak előnyeit, és biztosítja, hogy a termisztorok a hőmérséklet -érzékeny gyakorlatok elején maradjanak.
A termisztorok azon képessége, hogy alkalmazkodjanak a működési igények sorozatához a gyors hőmérséklet -észlelés vagy a tényleges áramkorlátozás révén, nagyon értékessé teszi őket a napi és a rendkívül speciális technológiai alkalmazásokban is.
Gyakran feltett kérdések [GYIK]
1. Mire használják a termisztort?
A termisztort elsősorban a hőmérséklet mérésére használják.A hőmérsékleti változásokkal való ellenállás fontos és kiszámítható típusú ellenállás.Ez a szolgáltatás ideális a hőmérséklet -észleléshez és az olyan eszközök, mint a termosztátok, az autóipari érzékelők és a készülékek vezérléséhez.
2. Mi a termisztor működési elve?
A termisztor azon az elven működik, hogy az elektromos ellenállás a hőmérsékleten megváltozik.Ez a változás annak a félvezető anyag tulajdonságainak köszönhető, amelyekben a termisztor készül.Amikor a hőmérséklet növekszik, akkor a negatív hőmérsékleti együttható (NTC) termisztin ellenállása csökken, és a pozitív hőmérsékleti együttható (PTC) ellenállása növekszik.
3. Növekszik -e a termisztor a hőmérsékleten?
Az NTC termisztor esetében az ellenállás csökken a hőmérséklet növekedésével.A PTC termisztor esetében az ellenállás növekszik, amikor a hőmérséklet növekszik a hőmérséklet növekedésével.
4. Hogyan méri a termisztor ellenállást?
Az ellenállás mérésére egy termisztor segítségével csatlakozhat egy egyszerű áramkörhöz, beleértve a tápegységet és megmérheti a termisztor feszültségét.Ohm törvény (v = ir), ahol V feszültség, áram és R ellenállás, kiszámíthatja a termisztor feszültségének és az áramértékeknek a ellenállását.
5. Hogyan lehet termisztort használni a hőmérséklet mérésére?
Termisztor használatához a hőmérséklet mérésére, a tápegységhez csatlakoztatott feszültség -elválasztó áramkörbe helyezze be.A feszültséget később a Themistor mentén mérik.Ez a feszültség a változó termisztor hőmérséklete ellenállásához kapcsolódik. Készíthet egy profilt, amely lehetővé teszi a konvertálást.