Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность
Содержание:
- Конструкция и разновидности терморезисторов
- Где применяются
- Основные характеристики терморезисторов
- Зависимость сопротивления и температуры
- Обозначение на схеме, разновидности, применение
- Схемы подключения
- PTC
- Популярные термисторы
- Расчет, подбор термисторов NTC
- Общий принцип действия
- Технические характеристики
- Datasheet Download — ETC
- Ассортимент термисторов NTC
- Принцип работы
Конструкция и разновидности терморезисторов
Термисторы с аксиальными выводами
SMD-термисторы
Резистивный элемент терморезистора изготавливают методом порошковой металлургии из оксидов, галогенидов, халькогенидов некоторых металлов, в различном конструктивном исполнении, например в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок, и размерами от 1—10 микрометров до нескольких сантиметров.
По типу зависимости сопротивления от температуры различают терморезисторы с отрицательным (NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient») и положительным (PTC-термисторы, от слов «Positive Temperature Coefficient» или позисторы) температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС). Для позисторов — с ростом температуры растёт их сопротивление; для NTC-термисторов увеличение температуры приводит к падению их сопротивления.
Терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC-термисторы) изготовляют из смеси поликристаллических оксидов переходных металлов (например, MnO, СoOx, NiO и CuO), полупроводников типа AIII BV, стеклообразных, легированных полупроводников (Ge и Si), и других материалов. PTC-термисторы изготовляют из твёрдых растворов на основе BaTiO3, что даёт положительный ТКС.
Условно терморезисторы классифицируют как низкотемпературные (предназначенные для работы при температуpax ниже 170 К), среднетемпературные (от 170 до 510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Выпускаются терморезисторы, предназначенные для работы при температурах от 900 до 1300 К.
Терморезисторы способны работать в различных климатических условиях и при значительных механических нагрузках. Однако, с течением времени, при жёстких условиях его эксплуатации, например, термоциклировании, происходит изменение его исходных термоэлектрических характеристик, таких как:
- номинального (при 25 °C) электрического сопротивления;
- температурного коэффициента сопротивления.
Также существуют комбинированные приборы, такие как терморезисторы с косвенным нагревом. В этих приборах в одном корпусе совмещены терморезистор и гальванически развязанный от него нагревательный элемент, задающий температуру терморезистора, и, соответственно, его электросопротивление. Такие приборы могут использоваться в качестве переменного резистора, управляемого напряжением, приложенным к нагревательному элементу такого комбинированного прибора.
Температура рассчитывается по уравнению Стейнхарта — Харта:
1T=A+Bln(R)+Cln(R)3{\displaystyle {1 \over T}=A+B\ln(R)+C^{3}}
где T — температура, К;
R — сопротивление, Ом;
A,B,C — константы термистора, определённые при градуировке в трёх температурных точках, отстоящих друг от друга не менее, чем на 10 °С.
Одним из существенных недостатков «бусинковых» термисторов, как температурных датчиков, является то, что они не взаимозаменяемы и требуют индивидуальной градуировки. Не существует стандартов, регламентирующих их номинальную характеристику сопротивление — температура. «Дисковые» термисторы могут быть взаимозаменяемыми, однако при этом лучшая допускаемая погрешность не менее 0,05 °С в диапазоне от 0 до 70 °С. Типичный 10-килоомный термистор в диапазоне 0—100 °С имеет коэффициенты, близкие к следующим значениям:
A=1,03∗10−3{\displaystyle A=1,03*10^{-3}};
B=2,93∗10−4{\displaystyle B=2,93*10^{-4}};
C=1,57∗10−7{\displaystyle C=1,57*10^{-7}}.
Где применяются
Самое очевидное применение терморезисторов – в качестве датчиков для измерения температуры. Для этой цели пригодны как термисторы с характеристикой NTC, так и PTC. Надо лишь выбрать элемент по рабочему участку и учесть характеристику термистора в измерительном приборе.
Можно построить термореле – когда сопротивление (точнее, падение напряжения на нём) сравнивается с заданным значением, и при превышении порога происходит переключение выхода. Такой прибор можно применять в качестве устройства теплового контроля или пожарного датчика. Создание измерителей температуры основано на явлении косвенного нагрева – когда терморезистор нагревается от внешнего источника.
Также в сфере использования термосопротивлений используется прямой нагрев – термистор нагревается током, проходящим через него. NTC-резисторы таким способом можно применить для ограничения тока – например, при зарядке конденсаторов большой ёмкости при включении, а также для ограничения тока пуска электродвигателей и т.п. В холодном состоянии термозависимые элементы имеют большое сопротивление. Когда конденсатор частично зарядится (или электродвигатель выйдет на номинальные обороты), термистор успеет нагреться протекающим током, его сопротивление упадет, и он перестанет оказывать влияние на работу схемы.
Таким же способом можно продлить срок службы лампы накаливания, включив последовательно с ней терморезистор. Он ограничит ток в самый сложный момент – при включении напряжения (именно в это время большинство ламп выходит из строя). После прогрева он перестанет оказывать влияние на лампу.
Для защиты электродвигателей во время работы служат, наоборот, термисторы с положительной характеристикой. Если ток в цепи обмотки будет повышаться из-за заклинивания двигателя или превышения нагрузки на валу, PTC-резистор нагреется и ограничит этот ток.
Термисторы с отрицательным ТКС, также можно использовать в качестве компенсаторов нагрева других компонентов. Так, если параллельно резистору, задающему режим транзистора и имеющему положительный ТКС, установить NTC-термистор, то изменение температуры подействует на каждый элемент противоположным образом. В результате действие температуры компенсируется, и рабочая точка транзистора не сместится.
Существуют комбинированные приборы, называемые терморезисторами с косвенным нагревом. В одном корпусе такого элемента расположены термозависимый элемент и нагреватель. Между ними существует тепловой контакт, но гальванически они развязаны. Изменяя ток через нагреватель, можно управлять сопротивлением.
Терморезисторы с различными характеристиками широко используются в технике. Наряду со стандартными применениями, их сферу работы можно расширять. Все ограничивается только фантазией и квалификацией разработчика.
Что такое резистор и для чего он нужен?
Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы
Принцип работы и основные характеристики стабилитрона
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Что такое датчик Холла: принцип работы, устройство и способы проверки на работоспособность
Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды
Основные характеристики терморезисторов
Важно обращать внимание на характеристики термисторов NTC. Они могут меняться по ряду причин: производитель, тип и применяемый материал. В первую очередь покупатель должен изучить размер
Нужно, чтобы элемент подошел по габаритам, то есть, поместился на плате во время монтажа
В первую очередь покупатель должен изучить размер. Нужно, чтобы элемент подошел по габаритам, то есть, поместился на плате во время монтажа.
Следующие важные пункты:
- сопротивление RT;
- постоянная времени;
- коэффициент рассеивания.
Это основные моменты, которые нужно учитывать при покупке детали.
Характеристики нагрева
Есть 2 типа терморезисторов, если полагаться на способ нагревания, положенный в основу их принципа действия:
- косвенный;
- прямой.
При косвенном нагреве будет изменяться температура термистора под воздействием элементов, размещенных рядом с ним.
При прямом она также меняется, но только под влиянием окружающего воздуха или тока, который проходит через элемент. В этом и заключается основное отличие.
Зависимость сопротивления и температуры
Сопротивление идеальных полупроводников (количество дырок и носителей заряда одинаково) в зависимости от температуры может быть представлено следующей формулой
R(T) = A exp(b/T)
где A, b – постоянные, зависящие от свойств материала и геометрических размеров.
Однако, сложная композиция и неидеальное распределение зарядов в термисторном полупроводнике не позволяет напрямую использовать теоретическую зависимость и требует эмпирического подхода. Для NTC термисторов используется аппроксимационная зависимость Стейнхарта и Харта
Будет интересно Как прочитать обозначение (маркировку) резисторов
1/T = a+b(lnR)+c(lnR)3
где T – температура в К;
R – сопротивление в Ом;
a,b,c – константы термистора, определенные при градуировке в трех температурных точках, отстоящих друг от друга не менее, чем на 10 С.
Стеклянный термистор.
Типичный 10 кОм-ый термистор имеет коэффициенты в диапазоне 0-100 С близкие к следующим значениям:
- a = 1,03 10-3
- b = 2,93 10-4
- c = 1,57 10-7
Дисковые термисторы могут быть взаимозаменяемыми, т.е. все датчики определенного типа будут иметь одну и ту же характеристику в пределах установленного производителем допуска. Лучший возможный допуск, как правило, ±0,05 С в диапазоне от 0 до 70 С. Бусинковые термисторы не взаимозаменяемы и требуют индивидуальной градуировки.
Градуировка термисторов может осуществляться в жидкостных термостатах. Необходимо герметизировать термисторы, погрузив их в стеклянные пробирки. Обычно для градуировки и вычисления констант проводится сличение термистора с образцовым платиновым термометром.
В диапазоне от 0 до 100 С сличение проводится в точках с интервалом 20 С. Погрешность интерполяции обычно не превышает 1 –5 мК при использовании модифицированного уравнения Стейнхарта и Харта:
1/T = a+b(lnR)+c(lnR)2 + d(lnR)3
Могут также использоваться реперные точки: тройная точка воды (0,01 С), точка плавления галлия (29,7646 С), точки фазовых переходов эвтектик и органических материалов.
Для градуировки нескольких термисторов они могут быть соединены последовательно, так чтобы через них проходил одинаковый ток
При градуировке и использовании термисторов важно учитывать эффект нагрева измерительным током. Для 10 кОм – ого термистора рекомендуется выбирать токи от 10 мкА (погрешность 0,1 мК), до 100 мкА (погрешность 10 мК)
Для начала определимся с таким типом радиодеталей, как термисторы (или, как их еще называют – терморезисторы). Они представляют собой полупроводниковый элемент, у которого меняется сопротивление в зависимости от температуры. Эта зависимость может быть:
- Прямой(чем больше температура, тем выше сопротивление) – это тип PTC (от англ. Positive Temperature Coefficient, то есть позитивный/положительный температурный коэффициент). Альтернативное название “позисторы”.
- Обратной(сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и наоборот) – это тип NTC (от англ. Negative Temperature Coefficient, то есть негативный/отрицательный температурный коэффициент).
Терморезисторы часто разделят по диапазонам рабочих температур:
- Низкотемпературные (ниже 170 К);
- Среднетемпературные (170-510 К);
- Высокотемпературные (свыше 510 К).
Обозначение термистора указано на рисунке ниже.
Устройство термистора.
Обозначение на схеме, разновидности, применение
В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры.
Здесь я не буду расписывать теорию физических процессов, которые происходят в терморезисторах, а перейду ближе к практике – познакомлю читателя с обозначением терморезистора на схеме, его внешним видом, некоторыми разновидностями и их особенностями.
На принципиальных схемах терморезистор обозначается вот так.
В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но вы всегда его определите по характерной надписи t или t°.
Основная характеристика терморезистора – это его ТКС. ТКС – это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1°С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.
У терморезисторов несколько важных параметров. Приводить я их не буду, это отдельный рассказ.
На фото показан терморезистор ММТ-4В (4,7 кОм). Если подключить его к мультиметру и нагреть, например, термофеном или жалом паяльника, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.
Терморезисторы есть практически везде. Порой удивляешься тому, что раньше их не замечал, не обращал внимания. Давайте взглянем на плату от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.
Вот первый терморезистор. Так как он в корпусе SMD и имеет малые размеры, то запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.
Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока. Забавно. Вроде терморезистор, а служит в качестве защитного элемента.
Почему то если заходит речь о терморезисторах, то обычно думают, что они служат для измерения и контроля температуры. Оказывается, они нашли применение и как устройства защиты.
Также терморезисторы устанавливаются в автомобильные усилители. Вот терморезистор в усилителе Supra SBD-A4240. Здесь он задействован в цепи защиты усилителя от перегрева.
Вот ещё пример. Это литий-ионный аккумулятор DCB-145 от шуруповёрта DeWalt. Вернее, его «потроха». Для контроля температуры аккумуляторных ячеек применён измерительный терморезистор.
Его почти не видно. Он залит силиконовым герметиком. Когда аккумулятор собран, то этот терморезистор плотно прилегает к одной из Li-ion ячеек аккумулятора.
Схемы подключения
Подключение термистора
| Схема A |
| Схема B |
| Схема C |
| Схема D |
Наиболее простым вариантом подключения является схема A. При выборе номинала резистора RA примерно равным сопротивлению термистора в районе измеряемых температур, значения U будут изменяться ближе к линейным, что обеспечит большую точность при интерполяции табличных значений.
Выбирая номиналы RA и термистора, следует учесть, что протекающий через термистор ток вызывает его нагрев и, как следствие, искажение показаний. Желательно чтобы мощность на термисторе не превышала 1 мВт. А значит, при напряжении U0 = 5В, RA должен быть как минимум, 10 килоОм. Сопротивление термистора в измеряемом диапазоне должно иметь примерно тот же порядок.
Схема B призвана ограничить мощность, рассеиваемую на термисторе.
Схемы C и D являются обратными к A и B. Их имеет смысл использовать, если требуется измерять низкие температуры, когда референтное значение АЦП (Uref) ниже U0.
Подключение к АЦП микроконтроллера ATmega
| Подключение АЦП микроконтроллеров ATmega |
У контроллеров ATmega для снижения шумов используется отдельная линия питания для модуля АЦП. Инструкция рекомендует подключать эти входы через фильтр: индуктивность L = 10мкГн, и конденсатор C2 = 0,1мкФ.
Микроконтроллер может использовать либо внешнее референтное напряжение для АЦП, либо внутреннее (2,56В или 1,1В), либо, в качестве такового, использовать напряжение питания АЦП: AVCC. При использовании внешнего напряжения, оно должно быть подано на вход AREF. При использовании AVCC, или внутреннего напряжения 2,56В, между этим входом и землёй должен быть размещён конденсатор (на схеме C1). Инструкция не даёт чёткого указания для выбора ёмкости конденсатора, рекомендую использовать керамический конденсатор 0,1мкФ и более.
Для снижения измеряемых шумов, рекомендую термистор также подключать к фильтрованному напряжению параллельно AVCC, и настроить на использование этого напряжения в качестве референтного.
Дополнительно, для подавления шумов возникающих на линиях, можно установить конденсатор C3 в диапазоне 1-100нФ.
Следует учесть, что помимо модуля АЦП, вход AVCC запитывает также некоторые из портов ввода/вывода (как правило, на тех же выводах, что используются для АЦП). Использование этих портов на вывод и подключение к ним нагрузки может создать дополнительные шумы в работе АЦП.
Чтобы нивелировать шумы, возникающие на АЦП, рекомендую провести замеры несколько раз подряд и просуммировать полученные значения. В микроконтроллерах ATmega АЦП – 10-разрядный. Просуммировав результаты 64 подряд идущих измерений, результат остаётся в пределах 16-битного беззнакового целого, что не потребует дополнительной памяти для сохранения таблицы значений. При большем числе измерений также можно оставаться в пределах 16 бит, соответствующим образом сдвигая или деля результат.
PTC
В отличие от рассмотренных выше терморезисторов, PTC — термисторы, имеющие положительный коэффициент сопротивления. Это означает, что в случае нагрева детали увеличивается и ее сопротивление. Такие изделия активно применялись в старых телевизорах, оборудованных цветными телескопами.
Сегодня выделяется два типа PTC-терморезисторов (от числа выводов) — с двумя и тремя отпайками. Отличие трехвыводных изделий заключается в том, что в их состав входит два позитрона, имеющих вид «таблеток», устанавливаемых в одном корпусе.
Внешне может показаться, что эти элементы идентичны, но на практике это не так. Одна из «таблеток» имеет меньший размер. Отличается и сопротивление — от 1,3 до 3,6 кОм в первом случае, и от 18 до 24 Ом для второй такой таблетки.
Двухвыводные терморезисторы производятся с применением полупроводникового материала (чаще всего Si — кремний). Внешне изделие имеет вид небольшой пластинки с двумя выводами на разных концах.
Терморезисторы PTC применяются в разных сферах. Чаще всего их используют для защиты силового оборудования от перегруза или перегрева, а также поддержания температуры в безопасном режиме.
Главные направления применения:
- Защита электрических двигателей. Задача изделия состоит в защите обмотки от перегорания при клине ротора или в случае поломки системы охлаждения. Позистор играет роль датчика, подключаемого к управляющему прибору с исполняющим реле, контакторами и пускателями. При появлении форс-мажорной ситуации сопротивление растет, а сигнал направляется к управляющему элементу, дающему команду на отключение мотора.
- Защита трансформаторных обмоток от перегрева или перегруза. В такой схеме позистор устанавливается в цепи первичной обмотки.
- Нагревательный узел в пистолетах для приклеивания.
- В машинах для нагрева тракта впуска.
- Размагничивание ЭЛТ-кинескопов и т. д.
Популярные термисторы
Как уже упоминалось выше, сегодня известно много форм и видов термисторов. Часто встречаются детали в феноле со специальным окрашиванием. Какой вид или форма являются самыми популярными, утверждать однозначно и точно не получится. Форма зависит от того, какая задача возложена на термистор, значение имеют и его характеристики.
Бисерные термисторы считаются оптимальным решением для монтажа в устройство. Дисковый вариант более уместен для поверхности с оптическими свойствами. Если говорить о чиповой форме, монтаж рекомендован на печатной плате. Определяясь с этой характеристикой, мастеру стоит учитывать, насколько плотным должен быть контакт поверхности и устройства
Каким бы ни был тип термистора, важно, чтобы для его соединения с поверхностью использовались теплопроводяшая паста или эпоксидный клей, не имеющие свойств электропроводности
Если стоит задача заменить терморезистор, следует использовать аналогичный элемент, изучив его характеристики в справочнике или техдокументации. Мастер может заменить термистор на обычный проволочный резистор, но только при условии подобного опыта в прошлом, если в предыдущий раз не было проблем с функционированием прибора. Обязательно следует проверить условия опциональности элемента как по времени, так и по напряжению
Также важно понимать, выполняет ли новый резистор функции термистора в полной мере
Расчет, подбор термисторов NTC
Определяют, какой именно терморезистор подходит по кривым R/T, по создаваемым графикам и таблицам значений R-T, по формулам. Процедура сложная, есть целые брошюры и отдельные статьи, поэтому укажем лишь основы.
Лучшей, хотя и сложной, из формул расчетов является таковая «Стейнхарта (Штейнхарта) — Харта»:
Исчисления обычно делают фанаты радиоэлектроники и специалисты, особенно для самоделок. Проще будет подобрать элемент с аналогичной спецификацией, а также воспользоваться уже готовыми рекомендациями специалистов, информация есть в сети на спецсайтах. Модификаций термисторов насчитываются сотни, соответственно, таблицы спецификаций очень габаритные. Часто конкретная партия аналогичных серий термисторов имеет свои данные.
Есть сотни спецификаций NTC термисторов:
Но все-таки исчисления в большинстве случаев крайне желательные, даже если есть данные от производителя о параметрах и рекомендации, так как термисторы с высокой нелинейностью свойств. Разные экземпляры одинаковой спецификации даже, например, при тех же величинах B25/100 (чувствительности, рассмотрим ниже) могут иметь разные сдвиги R. Поэтому формулы для указанного параметра дают лишь приблизительную оценку. Точные результаты требуют сложных вычислений.
Датчики для бытовых или иных приборов в заводских типоразмерах — это уже полностью готовые к применению устройства в корпусе и так далее, все необходимые расчеты сделаны производителями.
Параметры для подбора (обычно отображаются графиками, диаграммами):
- ВАХ;
- кривая соотношение темп./сопр.;
- теплоемкость, константа рассеяния;
- величины R;
- допуски;
- температурный диапазон. Именно в своих границах сенсоры NTC могут работать лучше всех подобных изделий;
- временная постоянная: срок для перехода от одной величины t° к другой. Это период в секундах, требуемый для достижения 63.2 % разницы t° от начального показания до финишного;
- чувствительность: уровень реагирования на сдвиги температуры;
- стабильность контроллера при поддерживании постоянной температуры посредством обратной связи с сенсором.
Приближение первого порядка
Зависимость t°/Ом (график R-T) имеет значительную нелинейность, поэтому для практических схем применяют для расчета так называемые приближения. Пример такового «первого порядка»:
Уравнение справедливо только для небольшого температурного диапазона и для t°, когда k почти постоянная на его разных значениях.
Бета-формула
Есть также бета-уравнение (содержит константу «бета», β). Это самая простая формула из существующих, часто для самоделок, например, на Arduino используют именно ее. Дает результат с точностью ±1 °C. Охватывает диапазон 0…+100° C. Последний зависимый от единственной постоянной материала β, получаемой путем измерений (указывается в спецификации термистора).
Тут нет необходимости в линеаризации реакции сенсора. Формула требует 2-точечной калибровки, стандартно не больше чем ±5 на всем полезном диапазоне.
Уравнение Штейнхарта-Харта
Алгоритм Штейнхарта-Харта — это наилучшее, но более сложное уравнение. Чтобы избежать сложностей, обычно применяют предыдущий метод, но для пользователей со знаниями алгебры и опытом вычислений этот лучший способ. Это общая формула, чтобы подогнать кривую термистора:
Константы A, B, C обычно публикуются производителями, поставщиками как часть таблиц с данными спецификации термисторов. Отклонения по описываемой формуле составляет около ±0.15° C в рамках −50…+150° С, что является отличным показателем. Если требуется высокая корректность, то границы должны быть сужены. Точность ±0,01° C и лучше наблюдается в рамках 0…+100° C.
Какую формулу выбрать
Подбор подходящего исчисления для определения температуры из замеров сопротивления основывается на доступности вычислительных мощностей, а главное, на требованиях допуска. Для некоторых приложений приближение 1-го порядка достаточно, для иных случаев потребуется метод Штейнхарта-Харта, а сенсор должен калиброваться в процессе большого числа измерений по созданной таблице поиска.
Общий принцип действия
Терморезисторы делаются максимально чувствительными к изменению температурного режима, ведь на этом принципе они и работают. При отсутствии нагрева атомы, входящие в состав детали, находятся в правильном порядке и формируют длинные ряды.
В случае нагрева количество активных «переносчиков» заряда растет. Чем больше таких единиц, тем выше проводимость материала.
При изучении кривой зависимости сопротивления от температуры можно увидеть характеристику нелинейного типа. При этом лучшие характеристики терморезистор показывает в диапазоне от -90 до +130 градусов.
Важно учесть, что принцип действия таких деталей строится на корреляции между температурным режимом и металлами в составе детали. Сам терморезистор изготавливается с применением полупроводниковых составов (оксидов, марганца, меди, никеля, силикатов, железа и других). Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение в температуре
Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение в температуре
Сам терморезистор изготавливается с применением полупроводниковых составов (оксидов, марганца, меди, никеля, силикатов, железа и других). Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение в температуре.
Создаваемое электрическое поле подталкивает электрон, который перемещается до момента удара об атом. По этой причине движение электрона затормаживается.
При росте температуры атомы двигаются активнее. При таких обстоятельствах исходный актом быстрее столкнется с другим элементом. В результате возникает дополнительное сопротивление.
Советуем изучить — Схема АПВ однократного действия на воздушных и кабельных ЛЭП 6 — 10 кВ
После снижения рабочей температуры электроны «падают» в нижние валентные уровни и переходят в невозбужденное состояние. Иными словами, они меньше перемещаются и не создают такого сопротивления.
В случае повышения температуры растет и показатель R. Но здесь нужно учесть тип терморезистора, от которого зависит принцип повышения и роста сопротивления при изменении температурного режима.
Технические характеристики
Таблица 1 — Метрологические характеристики
|
Наименование характеристики |
Значение |
|
Диапазон измерений температуры, оС |
от -50 до +105 |
|
Условное обозначение номинальной статической характеристики преобразования |
NTC-10K* |
|
Номинальное значение сопротивления при температуре +25 оС, кОм |
10 |
|
Температурный коэффициент сопротивления в в диапазоне температуры от +25 до +85 оС, оС |
3435 |
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С: — в диапазонах температуры от -50 до +25 °С не включ. и св. +25 до +80 °С не включ. — в диапазоне температуры от +80 до +105 °С включ. — при температуре +25 °С |
±1,0 ±1,5 ±0,3 |
|
* Номинальная статическая характеристика терморезисторов приведена в таблице 2. |
|
Таблица 2 -Н |
оминальная статическая характеристика терморезисторов |
||||
|
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
|
-50 |
329,50 |
+2 |
25,03 |
+54 |
3,65 |
|
-49 |
310,90 |
+3 |
23,99 |
+55 |
3,54 |
|
-48 |
293,50 |
+4 |
23,00 |
+56 |
3,43 |
|
-47 |
277,20 |
+5 |
22,05 |
+57 |
3,32 |
|
-46 |
262,00 |
+6 |
21,15 |
+58 |
3,22 |
|
-45 |
247,70 |
+7 |
20,30 |
+59 |
3,12 |
|
-44 |
234,30 |
+8 |
19,48 |
+60 |
3,02 |
|
-43 |
221,70 |
+9 |
18,70 |
+61 |
2,93 |
|
-42 |
209,90 |
+ 10 |
17,96 |
+62 |
2,84 |
|
-41 |
198,90 |
+ 11 |
17,24 |
+63 |
2,75 |
|
-40 |
188,50 |
+ 12 |
16,56 |
+64 |
2,67 |
|
-39 |
178,50 |
+ 13 |
15,90 |
+65 |
2,59 |
|
-38 |
169,00 |
+ 14 |
15,28 |
+66 |
2,51 |
|
-37 |
160,20 |
+ 15 |
14,69 |
+67 |
2,44 |
|
-36 |
151,90 |
+ 16 |
14,12 |
+68 |
2,36 |
|
-35 |
144,10 |
+ 17 |
13,58 |
+69 |
2,30 |
|
-34 |
136,70 |
+ 18 |
13,06 |
+70 |
2,23 |
|
-33 |
129,80 |
+ 19 |
12,56 |
+71 |
2,16 |
|
-32 |
123,30 |
+20 |
12,09 |
+72 |
2,10 |
|
-31 |
117,10 |
+21 |
11,63 |
+73 |
2,04 |
|
-30 |
111,30 |
+22 |
11,20 |
+74 |
1,98 |
|
-29 |
105,70 |
+23 |
10,78 |
+75 |
1,92 |
|
-28 |
100,50 |
+24 |
10,38 |
+76 |
1,87 |
|
-27 |
95,52 |
+25 |
10,00 |
+77 |
1,82 |
|
-26 |
90,84 |
+26 |
9,63 |
+78 |
1,77 |
|
-25 |
86,43 |
+27 |
9,28 |
+79 |
1,72 |
|
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
Температура t, °С |
Сопротивление при температуре t, кОм |
|
-24 |
82,26 |
+28 |
8,94 |
+80 |
1,67 |
|
-23 |
78,33 |
+29 |
8,62 |
+81 |
1,62 |
|
-22 |
74,61 |
+30 |
8,31 |
+82 |
1,58 |
|
-21 |
71,10 |
+31 |
8,01 |
+83 |
1,53 |
|
-20 |
67,77 |
+32 |
7,73 |
+84 |
1,49 |
|
-19 |
64,57 |
+33 |
7,45 |
+85 |
1,45 |
|
-18 |
61,54 |
+34 |
7,19 |
+86 |
1,41 |
|
-17 |
58,68 |
+35 |
6,94 |
+87 |
1,37 |
|
-16 |
55,97 |
+36 |
6,70 |
+88 |
1,34 |
|
-15 |
53,41 |
+37 |
6,47 |
+89 |
1,30 |
|
-14 |
50,98 |
+38 |
6,25 |
+90 |
1,27 |
|
-13 |
48,68 |
+39 |
6,03 |
+91 |
1,23 |
|
-12 |
46,50 |
+40 |
5,83 |
+92 |
1,20 |
|
-11 |
44,43 |
+41 |
5,63 |
+93 |
1,17 |
|
-10 |
42,47 |
+42 |
5,44 |
+94 |
1,14 |
|
-9 |
40,57 |
+43 |
5,26 |
+95 |
1,11 |
|
-8 |
38,77 |
+44 |
5,08 |
+96 |
1,08 |
|
-7 |
37,06 |
+45 |
4,91 |
+97 |
1,05 |
|
-6 |
35,44 |
+46 |
4,75 |
+98 |
1,02 |
|
-5 |
33,90 |
+47 |
4,59 |
+99 |
1,00 |
|
-4 |
32,44 |
+48 |
4,44 |
+ 100 |
0,97 |
|
-3 |
31,05 |
+49 |
4,30 |
+ 101 |
0,95 |
|
-2 |
29,73 |
+50 |
4,16 |
+ 102 |
0,92 |
|
-1 |
28,48 |
+51 |
4,03 |
+ 103 |
0,90 |
|
27,28 |
+52 |
3,90 |
+ 104 |
0,88 |
|
|
+1 |
26,13 |
+53 |
3,77 |
+ 105 |
0,86 |
Таблица 3 — Основные технические характеристики
|
Наименование характеристики |
Значение для модификации |
|
|
NTC015WP00 |
NTC030WP00 |
|
|
Габаритные размеры (диаметрхдлина), мм, не более |
6×1500 |
6×3000 |
|
Длина погружаемой части, мм, не более |
50 |
|
|
Диаметр погружаемой части, мм, не более |
6 |
|
|
Масса, г, не более |
40 |
|
|
Рабочие условия измерений: о/~’ — температуры окружающего воздуха, С |
от -50 до +105 |
|
|
— относительная влажность воздуха, %, не более |
100 |
|
|
Средний срок службы, лет |
20 |
|
|
Средняя наработка на отказ, ч |
100000 |
Datasheet Download — ETC
| Номер произв | NTC10D-11 | ||
| Описание | (NTCxD-11) NSP Power Type NTC Thermistors | ||
| Производители | ETC | ||
| логотип | |||
|
1Page
NSP POWER TYPE NTC THERMISTORS wwswe.rDvaictaeSlhifeee,th4Uig.hcormeliability, high security and wide applications. * Applications: ••x Small size, high power and strong resistance to surge current; ••y Quick response; ••z High in B value and low in residual resistance; ••{ Long service life and high reliability; ••| High security and wide applications. Vatronics Part Number System
Code Ex Lead Wire Gy Molding Hy Post- x «E» value may be 0.6 for resistors for which the chip’s diameter is ≤φ13and the working current is ≤2A. y «G» column and «H» column stand for bend dimensions of the lead. Specifications List R25±20% (Ω) Max. Ω) Dissipation
NTC3D-11 |
|||
| Всего страниц | 5 Pages | ||
| Скачать PDF |
Ассортимент термисторов NTC
Основная классификация по видам связана с производственным процессом, который был использован при изготовлении радиоэлемента:
- бисерные;
- дисковые и чиповые;
- в оболочке из стекла.
Бисерный термистор специально запекается в корпусную часть, сделанную из керамического материала. Сам же компонент — это сплав платины в свинцовом проводе. Отличается данный вид быстрым откликом. Термистор способен бесперебойно функционировать при температурном режиме с высокими показателями.
Чиповые и дисковые терморезисторы, как правило, изготавливаются из металлизированных контактов. Они имеют способность выдерживать воздействие больших токов.
Термисторы, оборудованные стеклянной оболочкой, могут функционировать при температурном режиме +150 градусов и выше. Это герметизированные радиоэлементы, которые запечатаны в стеклянный пузырек, не пропускающий поток воздуха. Они не подвержены воздействию климатических условий, поэтому могут устанавливаться на открытых поверхностях плат.
Все вышеуказанные виды имеют хорошие показатели механической прочности корпуса, высокую чувствительность и надежны на практике, что делает возможным их использование в моторах, флуоресцентных лампах, трансформаторах, электродвигателях с постоянным током не выше 20 А, бытовой, промышленной и автоэлектронике, мобильных устройствах, современных мониторах с характеристиками LCD и HDD.
Принцип работы
Сплав датчика изменяет токопроводимость при различной t°. Сопротивление при ее росте падает, при понижении — растет. Меняются электропараметры, что и регистрирует схема.
Микроконтроллер обслуживаемого прибора на основе полученных данных, учитывая спецификацию детектора, вычисляет сдвиги t°. Затем подает сигнал исполнительному узлу (реле, системе нагревателя, охлаждения) для действий при том или ином уровне t°.
Пример: учитывая описанный алгоритм на входе компаратора термостата, настроенного по температурной характеристике, происходит управление напряжением, оно претерпевает изменения.
Сами по себе датчик NTC не электронное устройство, он только фиксирует. В основе — нелинейная зависимость сопр. резистора от t° среды. Схема работы может быть и проще: простой вывод на табло значений или реле может реагировать сразу.
Сенсоры чувствительные к электромагнитным излучениям, полям, поэтому их экранируют или монтируют на отдалении от источников таких явлений (силовые провода).
