Termistor temperaturun ölçülməsi üçün nəzərdə tutulmuş və temperaturun kiçik dəyişməsi ilə müqavimətini böyük ölçüdə dəyişən yarımkeçirici materialdan ibarət cihazdır. Ümumiyyətlə, termistorlar mənfi temperatur əmsallarına malikdir, yəni onların müqaviməti artan temperaturla azalır.
Termistorun ümumi xarakteristikası
"Termistor" sözü tam termini üçün qısadır: termal həssas rezistor. Bu cihaz istənilən temperatur dəyişikliyi üçün dəqiq və istifadəsi asan sensordur. Ümumiyyətlə, iki növ termistor var: mənfi temperatur əmsalı və müsbət temperatur əmsalı. Çox vaxt birinci növ temperaturu ölçmək üçün istifadə olunur.
Elektrik dövrəsində termistorun təyinatı fotoda göstərilib.
Termistorların materialı yarımkeçirici xüsusiyyətlərə malik metal oksidləridir. İstehsal zamanı bu cihazlara aşağıdakı forma verilir:
- disk;
- çubuq;
- mirvari kimi sferik.
Termistor güclü prinsipə əsaslanırtemperaturun kiçik dəyişməsi ilə müqavimətin dəyişməsi. Eyni zamanda, dövrədə verilmiş cərəyan gücündə və sabit temperaturda sabit gərginlik saxlanılır.
Cihazdan istifadə etmək üçün o, elektrik dövrəsinə, məsələn, Wheatstone körpüsünə qoşulur və cihazdakı cərəyan və gərginlik ölçülür. Ohm sadə qanununa görə R=U/I müqaviməti təyin edin. Sonra, müqavimətin temperaturdan asılılığının əyrisinə baxırlar, buna görə nəticədə meydana gələn müqavimətin hansı temperatura uyğun olduğunu dəqiq söyləmək mümkündür. Temperatur dəyişdikdə müqavimət dəyəri kəskin şəkildə dəyişir, bu da temperaturu yüksək dəqiqliklə müəyyən etməyə imkan verir.
Termistor materialı
Termistorların böyük əksəriyyətinin materialı yarımkeçirici keramikadır. İstehsal prosesi yüksək temperaturda nitridlərin və metal oksidlərinin tozlarının sinterlənməsindən ibarətdir. Nəticə, oksid tərkibinin ümumi formuluna (AB)3O4 və ya (ABC)3 malik olan materialdır. O4, burada A, B, C metal kimyəvi elementlərdir. Ən çox istifadə edilən manqan və nikeldir.
Termistorun 250 °C-dən aşağı temperaturda işləməsi gözlənilirsə, o zaman keramika tərkibinə maqnezium, kob alt və nikel daxildir. Bu tərkibə malik keramika müəyyən edilmiş temperatur intervalında fiziki xassələrin sabitliyini göstərir.
Termistorların mühüm xarakteristikası onların xüsusi keçiriciliyidir (müqavimətin əksi). Keçiricilik kiçik əlavə etməklə idarə olunurlitium və natrium konsentrasiyaları.
Alət istehsalı prosesi
Sferik termistorlar onları yüksək temperaturda (1100°C) iki platin naqilə tətbiq etməklə hazırlanır. Daha sonra termistorun kontaktlarını formalaşdırmaq üçün tel kəsilir. Möhürləmək üçün sferik alətə şüşə örtük tətbiq olunur.
Disk termistorlarında kontaktların qurulması prosesi onların üzərinə platin, palladium və gümüşdən ibarət metal ərintisini çökdürmək və sonra onu termistor örtüyünə lehimləməkdir.
Platin detektorlarından fərq
Yarımkeçirici termistorlarla yanaşı, işçi materialı platin olan temperatur detektorlarının başqa növü də mövcuddur. Bu detektorlar temperaturun xətti şəkildə dəyişməsi ilə müqavimətlərini dəyişirlər. Termistorlar üçün fiziki kəmiyyətlərin bu asılılığı tamamilə fərqli xarakter daşıyır.
Termistorların platin analoqları ilə müqayisədə üstünlükləri aşağıdakılardır:
- Bütün əməliyyat diapazonunda temperatur dəyişikliklərinə daha yüksək müqavimət həssaslığı.
- Alət sabitliyinin yüksək səviyyəsi və oxunuşların təkrarlanması.
- Temperatur dəyişikliklərinə tez reaksiya vermək üçün kiçik ölçülü.
Termistor müqaviməti
Bu fiziki kəmiyyət artan temperaturla azalır və iş temperaturu diapazonunu nəzərə almaq vacibdir.-55 °C-dən +70 °C-ə qədər olan temperatur məhdudiyyətləri üçün 2200 - 10000 ohm müqaviməti olan termistorlar istifadə olunur. Daha yüksək temperaturlar üçün müqaviməti 10 kOhm-dən çox olan cihazlardan istifadə edin.
Platin detektorları və termocütlərdən fərqli olaraq, termistorlar temperatur əyrilərinə qarşı müqavimət üçün xüsusi standartlara malik deyillər və seçim etmək üçün çoxlu müqavimət əyriləri mövcuddur. Bunun səbəbi, temperatur sensoru kimi hər bir termistor materialının öz müqavimət əyrisinin olmasıdır.
Sabitlik və dəqiqlik
Bu alətlər kimyəvi cəhətdən sabitdir və zaman keçdikcə pisləşmir. Termistor sensorları ən dəqiq temperatur ölçən cihazlardan biridir. Bütün əməliyyat diapazonunda onların ölçmələrinin dəqiqliyi 0,1 - 0,2 °C-dir. Nəzərə alın ki, cihazların əksəriyyəti 0 °C ilə 100 °C arasında olan temperatur intervalında işləyir.
Termistorların əsas parametrləri
Aşağıdakı fiziki parametrlər hər bir termistor növü üçün əsasdır (adların ingilis dilində deşifrəsi verilmişdir):
- R25 - otaq temperaturunda (25 °С) Ohm ilə cihazın müqaviməti. Bu termistor xarakteristikasını multimetrdən istifadə etməklə yoxlamaq asandır.
- R25 dözümlülüyü - cihazda 25 °С temperaturda təyin edilmiş dəyərdən müqavimət sapmasına dözümlülüyün dəyəri. Bir qayda olaraq, bu dəyər R25 dəyərinin 20%-ni keçmir.
- Maks. Sabit vəziyyət cərəyanı - maksimumcihazdan uzun müddət keçə bilən cərəyanın amperdə dəyəri. Bu dəyərin aşılması müqavimətin sürətlə azalması və nəticədə termistorun sıradan çıxması ilə təhlükə yaradır.
- Təqribən. Maksimum R. Cari - bu dəyər, cihazın maksimum cərəyan keçdiyi zaman əldə etdiyi Ohm-da müqavimətin dəyərini göstərir. Bu dəyər otaq temperaturunda termistorun müqavimətindən 1-2 dəfə kiçik olmalıdır.
- Disp. Coef. - cihazın onun qəbul etdiyi gücə temperatur həssaslığını göstərən əmsal. Bu amil termistorun temperaturunu 1 °C artırmaq üçün udması lazım olan mVt gücün miqdarını göstərir. Bu dəyər vacibdir, çünki o, cihazı iş istiliyinə qədər qızdırmaq üçün nə qədər enerji sərf etməli olduğunuzu göstərir.
- Termal Vaxt Sabiti. Termistor başlanğıc cərəyan məhdudlaşdırıcısı kimi istifadə olunursa, onu yenidən işə salmağa hazır olmaq üçün enerji söndürüldükdən sonra onun soyumasının nə qədər vaxt aparacağını bilmək vacibdir. Termistorun söndürüldükdən sonra temperaturu eksponensial qanuna uyğun olaraq azaldığından, "İstilik vaxtı sabiti" anlayışı tətbiq olunur - cihazın temperaturu cihazın işləmə temperaturu arasındakı fərqin 63,2% azaldığı vaxt. cihaz və ətraf temperaturu.
- Maks. ΜF-də yük tutumu - bu cihaz vasitəsilə ona zərər vermədən boşaldıla bilən mikrofaradlarda olan tutumun miqdarı. Bu dəyər müəyyən bir gərginlik üçün göstərilir,məs. 220 V.
Termistoru işləmək üçün necə yoxlamaq olar?
Termistorun işləkliyini təxmini yoxlamaq üçün multimetrdən və adi lehimləmə dəmirindən istifadə edə bilərsiniz.
İlk növbədə multimetrdə müqavimət ölçmə rejimini yandırın və termistorun çıxış kontaktlarını multimetr terminallarına birləşdirin. Bu vəziyyətdə polaritenin əhəmiyyəti yoxdur. Multimetr ohm ilə müəyyən müqavimət göstərəcək, qeyd edilməlidir.
Sonra siz lehimləmə dəmirini qoşmalı və onu termistor çıxışlarından birinə gətirməlisiniz. Cihazı yandırmamaq üçün diqqətli olun. Bu proses zamanı multimetrin oxunuşlarını müşahidə etməlisiniz, o, hamar bir şəkildə azalan bir müqavimət göstərməlidir, bu da tez bir zamanda minimum dəyərə düşəcəkdir. Minimum dəyər termistorun növündən və lehimləmə dəmirinin temperaturundan asılıdır, adətən başlanğıcda ölçülmüş dəyərdən bir neçə dəfə azdır. Bu halda, termistorun işlədiyinə əmin ola bilərsiniz.
Multimetrdəki müqavimət dəyişməyibsə və ya əksinə, kəskin şəkildə aşağı düşübsə, deməli cihaz onun istifadəsi üçün yararsızdır.
Qeyd edək ki, bu yoxlama kobuddur. Cihazın dəqiq sınaqdan keçirilməsi üçün iki göstəricini ölçmək lazımdır: onun temperaturu və müvafiq müqaviməti, sonra isə bu dəyərləri istehsalçı tərəfindən qeyd olunanlarla müqayisə etmək lazımdır.
Tətbiqlər
Termistorlar elektronikanın temperatur şəraitinə nəzarətin vacib olduğu bütün sahələrində istifadə olunur. Bu sahələrə daxildirkompüterlər, sənaye qurğuları üçün yüksək dəqiqlikli avadanlıq və müxtəlif məlumatların ötürülməsi üçün cihazlar. Beləliklə, 3D printer termistoru istilik yatağının və ya çap başlığının temperaturunu idarə edən sensor kimi istifadə olunur.
Termistor üçün ən ümumi istifadələrdən biri, kompüteri yandırarkən olduğu kimi, alov cərəyanını məhdudlaşdırmaqdır. Fakt budur ki, güc açıldığı anda, böyük bir tutuma malik olan başlanğıc kondansatör boşaldılır və bütün dövrədə böyük bir cərəyan yaradır. Bu cərəyan bütün çipi yandırmağa qadirdir, ona görə də dövrəyə termistor daxildir.
Bu cihaz işə salınarkən otaq temperaturuna və böyük müqavimətə malik idi. Belə müqavimət başlanğıc zamanı cari artımı effektiv şəkildə azalda bilər. Bundan əlavə, cihaz ondan keçən cərəyan və istiliyin sərbəst buraxılması səbəbindən qızdırır və müqaviməti kəskin şəkildə azalır. Termistorun kalibrlənməsi elədir ki, kompüter çipinin işləmə temperaturu termistorun müqavimətini praktiki olaraq sıfıra endirir və onun üzərində heç bir gərginlik düşməsi yoxdur. Kompüteri söndürdükdən sonra termistor tez soyuyur və müqavimətini bərpa edir.
Beləliklə, başlanğıc cərəyanı məhdudlaşdırmaq üçün termistordan istifadə etmək həm sərfəli, həm də kifayət qədər sadədir.
Termistor nümunələri
Hazırda geniş çeşiddə məhsullar satışdadır, onlardan bəzilərinin xüsusiyyətləri və istifadə sahələri bunlardır:
- Termistor B57045-K qoz bərkidicisi ilə, nominal müqaviməti 110% tolerantlıqla kOhm. İstehlakçı və avtomobil elektronikasında temperatur ölçmə sensoru kimi istifadə olunur.
- B57153-S disk aləti, otaq temperaturunda 15 ohm-da 1,8 A maksimum cərəyan reytinqinə malikdir. Başlanğıc cərəyan məhdudlaşdırıcı kimi istifadə olunur.
