Термистор - температураны өлчөө үчүн иштелип чыккан жана жарым өткөргүч материалдан турган түзүлүш, ал температуранын бир аз өзгөрүшү менен өзүнүн каршылыгын бир топ өзгөртөт. Негизинен термисторлордун терс температуралык коэффициенттери бар, башкача айтканда, алардын каршылыгы температура жогорулаган сайын азаят.
Термистордун жалпы мүнөздөмөсү
"Термистор" сөзү толук терминдин кыскасы: термикалык сезгич резистор. Бул аппарат температуранын өзгөрүшүнө так жана колдонууга оңой сенсор болуп саналат. Жалпысынан термисторлордун эки түрү бар: терс температура коэффициенти жана оң температура коэффициенти. Көбүнчө биринчи түрү температураны өлчөө үчүн колдонулат.
Электр чынжырындагы термистордун белгилөөсү сүрөттө көрсөтүлгөн.
Термисторлордун материалы жарым өткөргүч касиетке ээ металл оксиддери. Өндүрүш учурунда бул түзмөктөргө төмөнкү форма берилет:
- диск;
- таяк;
- берметтей тоголок.
Термистор күчтүү принцибине негизделгентемпературанын бир аз өзгөрүшү менен каршылыктын өзгөрүшү. Ошол эле учурда чынжырдагы токтун берилген күчүндө жана туруктуу температурада туруктуу чыңалуу сакталат.
Аппаратты колдонуу үчүн, ал электр чынжырына, мисалы, Уитстоун көпүрөсүнө туташтырылган жана аппараттагы ток жана чыңалуу өлчөнөт. Омдун жөнөкөй мыйзамы боюнча R=U/I каршылыкты аныктайт. Андан ары алар каршылыктын температурага көз карандылык ийри сызыгын карашат, ага ылайык келип чыккан каршылык кандай температурага туура келерин так айтууга болот. Температура өзгөргөндө, каршылыктын мааниси кескин өзгөрөт, бул температураны жогорку тактык менен аныктоого мүмкүндүк берет.
Термистор материалы
Термисторлордун басымдуу бөлүгүнүн материалы жарым өткөргүч керамика болуп саналат. Аны даярдоо процесси жогорку температурада нитриддердин жана металл оксиддеринин порошокторун агломерациялоодон турат. Натыйжада оксиддик курамы жалпы формулага ээ болгон материал (AB)3O4 же (ABC)3O4, мында A, B, C металлдык химиялык элементтер. Көбүнчө марганец жана никель колдонулат.
Эгерде термистор 250 °Cден төмөн температурада иштеши күтүлсө, анда керамикалык курамына магний, кобальт жана никель кирет. Бул курамдагы керамика көрсөтүлгөн температура диапазонунда физикалык касиеттердин туруктуулугун көрсөтөт.
Термисторлордун маанилүү мүнөздөмөсү алардын өзгөчө өткөргүчтүгү (каршылыктын каршылыгы). Өткөргүчтүк кичинекей кошуу менен көзөмөлдөнөтлитий менен натрийдин концентрациясы.
Аспаптарды жасоо процесси
Сфералык термисторлор аларды эки платина зымына жогорку температурада (1100°C) колдонуу аркылуу жасалат. Андан кийин термистордун контакттарын калыптандыруу үчүн зым кесилет. Сфералык аспапка мөөр басуу үчүн айнек капталган.
Диск термисторлорунда контакттарды жасоо процесси аларга платина, палладий жана күмүштөн турган металл эритмесин түшүрүп, андан кийин аны термистордун каптамасына ширетүү керек.
Платина детекторлорунун айырмасы
Жарым өткөргүчтүү термисторлордон тышкары температуралык детекторлордун дагы бир түрү бар, анын жумушчу материалы платина. Бул детекторлор температуранын сызыктуу өзгөрүшүнө жараша каршылыгын өзгөртүшөт. Термисторлор үчүн физикалык чоңдуктардын бул көз карандылыгы такыр башка мүнөзгө ээ.
Платинадан жасалган термисторлордун артыкчылыктары төмөнкүдөй:
- Бүткүл иштөө диапазонундагы температуранын өзгөрүшүнө каршылык сезгичтиги жогору.
- Аспаптын туруктуулугунун жогорку деңгээли жана окуулардын кайталануу мүмкүнчүлүгү.
- Температуранын өзгөрүшүнө тез жооп берүү үчүн өлчөмү кичине.
Термистор каршылыгы
Бул физикалык чоңдук температура жогорулаган сайын азаят жана иштөө температурасынын диапазонун эске алуу маанилүү.-55 °Cден +70 °Cге чейинки температуралык чектөөлөр үчүн 2200 - 10000 Ом каршылыгы бар термисторлор колдонулат. Жогорку температуралар үчүн каршылыгы 10 кОм жогору болгон түзмөктөрдү колдонуңуз.
Платина детекторлорунан жана термопарлардан айырмаланып, термисторлор температуранын ийри сызыктарына каршы каршылык көрсөтүү үчүн атайын стандарттарга ээ эмес жана тандоо үчүн каршылык ийри сызыктарынын көп түрдүүлүгү бар. Себеби ар бир термистордун материалы, температура сенсору сыяктуу, өзүнүн каршылык ийри сызыгына ээ.
Туруктуулук жана тактык
Бул аспаптар химиялык жактан туруктуу жана убакыттын өтүшү менен бузулбайт. Термистордук сенсорлор эң так температураны өлчөөчү приборлордун бири болуп саналат. Алардын өлчөөлөрдүн тактыгы бүт иштөө диапазонунда 0,1 - 0,2 °С. Көпчүлүк шаймандар 0 °Cден 100 °Cге чейинки температура диапазонунда иштей турганын эске алыңыз.
Термисторлордун негизги параметрлери
Төмөнкү физикалык параметрлер термистордун ар бир түрү үчүн негизги болуп саналат (англис тилиндеги аталыштардын декоддоосу берилген):
- R25 - бөлмө температурасында (25 °С) Ом менен түзмөктүн каршылыгы. Мультиметрдин жардамы менен термистордун бул өзгөчөлүгүн текшерүү оңой.
- R25 - 25 °С температурада орнотулган мааниден түзүлүштөгү каршылыктын четтөө толеранттуулуктун мааниси. Эреже катары, бул маани R25 20% ашпайт.
- Макс. Туруктуу абалдагы ток - максималдууаппарат аркылуу узак убакытка агып кете турган токтун ампердеги мааниси. Бул мааниден ашып кетүү каршылыктын тез төмөндөшү жана натыйжада термистордун иштен чыгышы менен коркунуч туудурат.
- Болжол менен. Макс. Ток - бул маани Ом менен каршылыктын маанисин көрсөтөт, аны максималдуу ток өткөндө аппарат алат. Бул маани термистордун бөлмө температурасындагы каршылыгынан 1-2 эсе азыраак болушу керек.
- Диссип. Коэф. - аппараттын температуралык сезгичтигин ал сиңирген күчкө көрсөткөн коэффициент. Бул коэффициент термистордун температурасын 1 °Cге жогорулатуу үчүн сиңирүү керек болгон кубаттуулуктун мВт көлөмүн көрсөтөт. Бул маани маанилүү, анткени ал аппаратты анын иштөө температурасына чейин ысытуу үчүн канча кубат сарпташыңызды көрсөтөт.
- Жылуулук убакыттын туруктуулугу. Эгерде термистор агымдын агымын чектөөчү катары колдонулса, аны кайра күйгүзүүгө даяр болуу үчүн кубат өчүрүлгөндөн кийин муздатуу үчүн канча убакыт талап кылынарын билүү маанилүү. Өчүрүлгөндөн кийин термистордун температурасы экспоненциалдык мыйзамга ылайык төмөндөгөндүктөн, "Жылуулук убакыт константасы" түшүнүгү киргизилет - бул аппараттын температурасы иштөө температурасынын ортосундагы айырманын 63,2% га төмөндөгөн убакыт. түзмөк жана айлана-чөйрөнүн температурасы.
- Макс. ΜF менен жүк сыйымдуулугу - микрофараддардагы сыйымдуулуктун көлөмү, бул аппарат аркылуу ага зыян келтирбестен разряддалат. Бул маани белгилүү бир чыңалуу үчүн көрсөтүлгөн,мис. 220 V.
Термистордун иштешин кантип текшерүү керек?
Термистордун ишке жарамдуулугун болжолдуу текшерүү үчүн мультиметрди жана кадимки паяны колдонсоңуз болот.
Биринчиден, мультиметрде каршылык өлчөө режимин күйгүзүңүз жана термистордун чыгыш контакттарын мультиметрдин терминалдарына туташтырыңыз. Бул учурда, полярдуулук маанилүү эмес. Мультиметр белгилүү бир каршылыкты Ом менен көрсөтөт, аны жазыш керек.
Андан кийин сиз паяльникти сайып, термистордун чыгыштарынын бирине алып келишиңиз керек. Аппаратты күйгүзүүдөн сак болуңуз. Бул процесстин жүрүшүндө, сиз мультиметрдин көрсөткүчтөрүн байкашыңыз керек, ал акырындык менен азайып бара жаткан каршылыкты көрсөтүшү керек, ал тез эле минималдуу мааниге жетет. Минималдуу маани термистордун түрүнө жана ширетүүчү темирдин температурасына жараша болот, адатта, ал башында ченелген мааниден бир нече эсе аз болот. Бул учурда, термистор иштеп жатканына ишенсеңиз болот.
Эгер мультиметрдеги каршылык өзгөрбөсө же, тескерисинче, кескин төмөндөп кетсе, анда аппарат аны колдонууга жараксыз.
Бул текшерүү одоно экенин эске алыңыз. Аппаратты так сыноо үчүн эки көрсөткүчтү өлчөө керек: анын температурасы жана тиешелүү каршылык, андан кийин бул маанилерди өндүрүүчү белгилегендер менен салыштыруу керек.
Колдонмолор
Термисторлор электрониканын бардык тармактарында колдонулат, мында температура шарттарын көзөмөлдөө маанилүү. Бул аймактар киретэсептөө машиналары, өнөр жай установкалары үчүн жогорку тактыктагы жабдуулар жана ар кандай маалыматтарды берүү үчүн түзүлүштөр. Ошентип, 3D принтеринин термистору жылытуу керебетинин же басып чыгаруу башынын температурасын көзөмөлдөөчү сенсор катары колдонулат.
Термистордун эң кеңири колдонулушунун бири – бул компьютерди күйгүзгөндө, агымдагы токту чектөө. Чындыгында, учурда электр энергиясы күйгүзүлүп, кубаттуулугу чоң болгон баштапкы конденсатор разряддалып, бүт схемада чоң ток пайда болот. Бул ток чипти толугу менен күйгүзүүгө жөндөмдүү, ошондуктан чынжырга термистор кошулган.
Бул аппарат күйгүзүлүп жатканда бөлмө температурасына жана чоң каршылыкка ээ болгон. Мындай каршылык баштоо учурунда учурдагы толкунду эффективдүү азайта алат. Андан ары аппарат андан өткөн токтун жана жылуулуктун чыгышынан улам ысып, анын каршылыгы кескин төмөндөйт. Термистордун калибрлөөсү компьютердин чипинин иштөө температурасы термистордун каршылыгын иш жүзүндө нөлгө жеткире тургандай жана андагы чыңалуунун төмөндөшү жок. Компьютерди өчүргөндөн кийин термистор тез муздайт жана каршылыгын калыбына келтирет.
Ошондуктан термисторду колдонуу токту чектөө үнөмдүү жана өтө жөнөкөй.
Термисторлордун мисалдары
Учурда товарлардын кеңири ассортименти сатылууда, бул жерде алардын айрымдарынын мүнөздөмөлөрү жана колдонуу чөйрөлөрү:
- Термистор B57045-K гайка менен, номиналдык каршылыгы 1кОм 10% толеранттуулук менен. Керектөөчү жана унаа электроникасында температураны өлчөө сенсору катары колдонулат.
- B57153-S диск аспабы, бөлмө температурасында 15 Омдо 1,8 А максималдуу ток рейтингине ээ. Катуу ток чектөөчүсү катары колдонулат.
