Mga uri ng Thermistors, Mga Detalye ng Katangian at Prinsipyo sa Paggawa

Ang pangalan ng thermistor ay naisip bilang isang maikling form para sa 'thermally sensitive resistor'. Ang buong anyo ng thermistor ay nagbibigay ng pangkalahatan at ang detalyadong ideya ng aksyon na tampok ng thermistor.

Ni: S. Prakash

Ang iba't ibang mga magkakaibang uri ng mga aparato kung saan ginagamit ang thermistor ay nagsasama ng isang malawak na hanay ng mga aparato tulad ng mga sensor ng temperatura at mga elektronikong circuit na kung saan nagbibigay sila ng kompensasyon sa temperatura.

Bagaman ang paggamit ng thermistor ay hindi pangkaraniwan tulad ng mga transistor, resistor, at capacitor ng ordinaryong form, ginagamit ng elektronikong patlang ang mga thermistor sa isang malaking sukat.

Simbolo ng Thermistor Circuit

Ang simbolo na ginagamit ng thermistor para sa pagkilala nito ay ang simbolo ng circuit ng sarili nitong.

Ang simbolo ng circuit ng isang thermistor ay binubuo ng isang base na binubuo ng karaniwang risistor na rektanggulo kasama ang isang dayagonal na linya na dumaan sa base at binubuo ng isang patayong seksyon ng isang maliit na sukat.

Malawakang ginagamit ng mga diagram ng circuit ang simbolo ng circuit ng thermistor.

Mga uri ng Thermistor

Ang thermistor ay maaaring nahahati sa iba't ibang mga uri at kategorya batay sa isang bilang ng iba't ibang mga paraan.

Ang mga paraang ito upang maikategorya ay unang batay sa paraan kung saan tumutugon ang thermistor sa pagkakalantad ng init.

Ang paglaban ng ilan sa mga capacitor ay tumataas sa pagtaas ng temperatura habang ang kabaligtaran ay sinusunod sa iba pang mga uri ng thermistor na nagreresulta sa pagbawas ng resistensya.

Ang ideyang ito ay maaaring mapalawak ng curve ng thermistor na maaaring mailarawan ng isang equation ng simpleng form:

Relasyon sa Pagitan ng Paglaban at Temperatura

ΔR = k x & ΔT

Ang equation sa itaas ay binubuo ng:

ΔR = Naobserbahan ang pagbabago ng paglaban

ΔT = Naobserbahan ang pagbabago ng temperatura

k = temperatura coefficient ng paglaban ng unang pagkakasunud-sunod

Mayroong isang hindi linear na ugnayan sa pagitan ng paglaban at temperatura sa karamihan ng mga kaso. Ngunit sa iba't ibang maliliit na pagbabago sa paglaban at temperatura, mayroong pagbabago sa relasyon din na sinusunod at ang relasyon ay nagiging likas na likas.

Ang halaga ng 'k' ay maaaring positibo o negatibo depende sa uri ng thermistor.

NTC Thermistor (Negatibong Temperatura Coefficient Thermistor): Ang pag-aari ng NTC Thermistor ay nagbibigay-daan sa ito upang bawasan ang paglaban nito sa pagtaas ng temperatura at dahil dito negatibo ang 'k' factor para sa thermistor ng NTC.

PTC Thermistor (Positibong Temperatura Coefficient Thermistor): Ang pag-aari ng NTC Thermistor ay nagbibigay-daan upang madagdagan ang paglaban nito sa pagtaas ng temperatura at dahil dito positibo ang 'k' factor para sa NTC thermistor.

Ang isa pang paraan kung saan maaaring makilala ang thermistor at ikakategorya bukod sa tampok na pagbabago ng paglaban ay nakasalalay sa uri ng materyal na ginagamit para sa thermistor. Ang ginamit na materyal ay sa dalawang pangunahing uri:

Mga solong kristal na semiconductor

Ang mga compound na likas na metal tulad ng mga oxide

Thermistor: Pag-unlad at Kasaysayan

Ang kababalaghan ng pagkakaiba-iba na sinusunod sa risistor dahil sa mga pagbabago sa temperatura ay ipinakita noong unang bahagi ng ikalabinsiyam na siglo.

Maraming mga paraan kung saan ang thermistor ay patuloy na ginagamit hanggang sa ngayon. Ngunit ang karamihan sa thermistor na ito ay naghihirap mula sa sagabal na maipakita nila ang napakaliit na pagkakaiba-iba ng paglaban sa pagsulat sa malaking saklaw ng temperatura.

Ang paggamit ng mga semiconductors ay karaniwang ipinahiwatig sa mga thermistors na nagbibigay-daan sa mga thermistor na ipakita ang mas malaking pagkakaiba-iba sa paglaban sa pagsulat sa malaking saklaw ng temperatura.

Ang mga materyales na ginagamit para sa pagmamanupaktura ng thermistor ay may dalawang uri kabilang ang mga metallic compound na siyang unang materyales na natuklasan para sa thermistor.

Noong 1833, habang sinusukat ang pagkakaiba-iba ng paglaban patungkol sa temperatura ng pilak na sulpide, natuklasan ni Faraday ang negatibong koepisyent ng temperatura. Ngunit ang pagkakaroon ng mga metal na oksido sa isang malaking sukat sa komersyal ay naganap lamang noong 1940s.

Ang pagsisiyasat ng silicon thermistor at ang kristal na germanium thermistor ay isinasagawa post ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig habang ginagawa ang pag-aaral ng mga materyales na semiconductor.

Bagaman ang semiconductor at ang metallic oxides ay dalawang uri ng thermistor, ang mga saklaw ng temperatura na sakop ng mga ito ay magkakaiba at sa gayon ay hindi nila kailangang makipagkumpetensya.

Komposisyon at Istraktura ng Thermistor

Batay sa mga application kung saan kailangang gamitin ang thermistor kasama ang saklaw ng saklaw ng temperatura kung saan patatakbuhin ng thermistor ang mga laki, hugis, at ang materyal na uri na ginamit upang makagawa ng thermistor ay napagpasyahan.

Kung sakaling ang mga aplikasyon kung saan ang patag na ibabaw ay kailangang nasa pare-pareho ang pakikipag-ugnay sa pamamagitan ng thermistor ang hugis ng thermistor sa mga kasong ito ay ng mga flat disc.

Kung sakali, may mga probe ng temperatura kung saan kailangang gawin ang thermistor kung gayon ang hugis ng thermistor ay nasa anyo ng mga tungkod o kuwintas. Kaya, ang mga kinakailangan na sumusunod sa mga application kung saan gagamitin ang thermistor ay nagdidirekta ng aktwal na pisikal na hugis ng thermistor.

Ang saklaw ng temperatura kung saan ginagamit ang thermistor ng metallic oxide type ay 200-700 K.

Ang bahagi na ginagamit upang makagawa ng mga thermistors na ito ay matatagpuan sa bersyon ng isang pinong pulbos na sinter at naka-compress sa napakataas na temperatura.

Ang mga materyales na karaniwang ginagamit para sa mga thermistor na ito ay kinabibilangan ng nickel oxide, ferric oxide, manganese oxide, copper oxide, at cobalt oxide.

Ang mga temperatura kung saan ginagamit ang mga thermistor na semiconductor ay napakababa. Ang mga silicon thermistors ay ginagamit nang mas madalas kaysa sa mga germanium thermistor na ginagamit nang mas malawak para sa mga temperatura na nasa saklaw na mas mababa sa saklaw na 100º ng absolute zero ibig sabihin 100K.

Ang temperatura kung saan maaaring gawin ang paggamit ng silicon thermistor ay hanggang sa maximum na 250K. Kung ang temperatura ay nagdaragdag ng higit sa 250K, pagkatapos ay nakakaranas ang silicon thermistor ng setting sa mga positibong temperatura coefficients. Ang isang solong kristal ay ginagamit upang makagawa ng thermistor kung saan ang antas kung saan isinasagawa ang pag-doping ng kristal ay 10 ^ 16 - 10 ^ 17 / cm3.

Mga aplikasyon ng Thermistor

Ang thermistor ay maaaring magamit para sa maraming iba't ibang mga uri ng mga aplikasyon at maraming iba pang mga application kung saan sila matatagpuan.

Ang pinaka-kaakit-akit na tampok ng thermistor na kung saan ginagawang popular ang mga ito upang magamit sa mga circuit ay ang mga elementong ibinigay ng mga ito sa mga circuit na napaka-epektibo dahil epektibo itong gumaganap at magagamit pa sa murang presyo.

Ang katotohanan na kung ang temperatura ng koepisyent ay negatibo o positibo ay tumutukoy sa mga aplikasyon kung saan maaaring magamit ang thermistor.

Kung sakaling negatibo ang temperatura coefficient, maaaring magamit ang thermistor para sa mga sumusunod na application:

Mga thermometro ng napakababang temperatura: ang mga thermistor ay ginagamit upang masukat ang temperatura ng napakababang antas sa mga thermometers ng napakababang temperatura.

Mga termostat na digital: Ang mga digital na termostat ng modernong araw na ginagamit ang mga thermistor nang malawak at karaniwang.

Mga Monitor ng Baterya ng Baterya: Ang temperatura ng mga pack ng baterya sa buong panahon na sisingilin sila ay sinusubaybayan sa pamamagitan ng paggamit ng mga thermistor ng NTC.

Ang ilan sa mga baterya na ginagamit sa industriya ng modernong araw ay sensitibo sa sobrang pag-charge kabilang ang malawak na ginamit na mga baterya ng Li-ion. Sa mga naturang baterya ang kanilang estado ng pagsingil ay mabisang ipinahiwatig ng temperatura at sa gayon paganahin ang pagpapasiya ng oras kung kailan kailangang wakasan ang siklo ng pagsingil.

Mga aparatong proteksyon na nagmamadali: Ginagamit ng mga circuit ng supply ng kuryente ang Thermistors ng NTC sa anyo ng mga aparato kung saan nililimitahan ang kasalukuyang in-rush.

Ang mga thermistors ng NTC habang kumikilos bilang mga aparatong proteksyon na nagmamadali ay pinipigilan ang daloy ng maraming kasalukuyang bilang sa turn-on at sa pamamagitan ng pagbibigay ng paunang antas ng mataas na pagtutol.

Pagkatapos nito, ang thermistor ay nag-iinit at sa gayon ang paunang antas ng paglaban na ibinigay ng ito ay nababawasan nang malaki sa gayon pinapayagan ang daloy ng mataas na halaga ng kasalukuyang habang normal na operasyon ng circuit.

Ang mga thermistor na ginamit para sa layunin ng application na ito ay dinisenyo nang naaayon at sa gayon ang kanilang laki ay mas malaki sa paghahambing sa mga thermistor na uri ng pagsukat.

Kung sakaling positibo ang temperatura coefficient, maaaring magamit ang thermistor para sa mga sumusunod na application:

Kasalukuyang mga aparato sa paglilimita: Ang mga elektronikong circuit ay gumagamit ng mga thermistor ng PTC sa anyo ng kasalukuyang mga aparato sa paglilimita.

Ang mga thermistor ng PTC ay kumikilos bilang isang alternatibong aparato para sa mas karaniwang ginagamit na piyus. Walang mga hindi nararapat o mga epektong sanhi na sanhi ng pag-init na nabuo sa maliit na halaga kapag ang aparato ay nakakaranas ng isang daloy ng kasalukuyang habang normal na kondisyon.

Ngunit kung sakaling ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng aparato ay napakalaki kung gayon maaari itong magresulta sa pagtaas ng paglaban dahil ang init ay maaaring hindi matanggal sa paligid dahil maaaring hindi magawa ng aparato.

Nagreresulta ito sa pagbuo ng mas maraming init sa gayon paggawa ng isang kababalaghan ng positibong epekto ng feedback. Ang aparato ay protektado ng tulad init at pagbabagu-bago sa kasalukuyang dahil ang pagkahulog sa kasalukuyang sinusunod kapag may pagtaas sa paglaban.

Ang mga application kung saan maaaring magamit ang mga thermistors ay isang malawak na saklaw. Maaaring gamitin ang mga thermistor upang maunawaan ang mga temperatura sa isang maaasahan, murang (epektibo sa gastos), at simpleng pamamaraan.

Ang iba't ibang mga aparato kung saan maaaring gamitin ang mga thermistor ay may kasamang mga termostat at mga alarma sa sunog. Ang mga thermistor ay maaaring magamit nang nag-iisa pati na rin sa pagsabay ng iba pang mga aparato. Sa huling kaso, ang thermistor ay maaaring magamit upang magbigay ng kawastuhan ng mataas na degree sa pamamagitan ng paggawa nito bilang isang bahagi ng Wheatstone Bridge.

Gayundin, ang mga thermistors ay ginagamit sa anyo ng mga aparato sa kompensasyon ng temperatura.

Sa isang malaking porsyento ng mga resistors, mayroong isang pagtaas sa paglaban na sinusunod na may kaukulang pagtaas sa temperatura dahil sa kanilang positibong temperatura coefficient.

Sa kaso, mayroong isang mataas na kinakailangan ng katatagan ng mga aplikasyon, ang thermistor na nagtataglay ng negatibong koepisyentong temperatura ay ginagamit. Nakamit ito kapag isinasama ng circuit ang thermistor upang mapigilan ang mga epekto ng sangkap na ginawa dahil sa kanilang positibong koepisyent ng temperatura.