+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Принцип работы термистора


Термистор. Определение, принцип работы и обозначения

Термистор - это прибор, предназначенный для измерения температуры, и состоящий из полупроводникового материала, который при небольшом изменении температуры сильно изменяет свое сопротивление. Как правило, термисторы имеют отрицательные температурные коэффициенты, то есть их сопротивление падает с увеличением температуры.

Общая характеристика термистора

Слово "термистор" - это сокращение от его полного термина: термически чувствительный резистор. Этот прибор является точным и удобным в использовании сенсором любых температурных изменений. В общем случае существует два типа термисторов: с отрицательным температурным коэффициентом и с положительным. Чаще всего для измерения температуры используют именно первый тип.

Обозначение термистора в электрической цепи приведено на фото.

Материалом термисторов являются оксиды металлов, обладающие полупроводниковыми свойствами. При производстве этим приборам придают следующую форму:

  1. дискообразную;
  2. стержневую;
  3. сферическую подобно жемчужине.

В основу работы термистора принцип сильного изменения сопротивления при небольшом изменении температуры положен. При этом при данной силе тока в цепи и постоянной температуре сохраняется постоянное напряжение.

Чтобы воспользоваться прибором, его подсоединяют в электрическую цепь, например, к мосту Уитстона, и измеряют силу тока и напряжение на приборе. По простому закону Ома R=U/I определяют сопротивление. Далее смотрят на кривую зависимости сопротивления от температуры, по которой точно можно сказать, какой температуре соответствует полученное сопротивление. При изменении температуры величина сопротивления резко изменяется, что обуславливает возможность определения температуры с высокой точностью.

Материал термисторов

Материал подавляющего большинства термисторов - это полупроводниковая керамика. Процесс ее изготовления заключается в спекании порошков нитридов и оксидов металлов при высоких температурах. В итоге получается материал, состав оксидов которого имеет общую формулу (AB)3O4 или (ABC)3O4, где A, B, C - металлические химические элементы. Чаще всего используют марганец и никель.

Если предполагается, что термистор будет работать при температурах меньших, чем 250 °С, тогда в состав керамики включают магний, кобальт и никель. Керамика такого состава показывает стабильность физических свойств в указанном температурном диапазоне.

Важной характеристикой термисторов является их удельная проводимость (обратная сопротивлению величина). Проводимость регулируется добавлением в состав полупроводниковой керамики небольших концентраций лития и натрия.

Процесс изготовления приборов

Сферические термисторы изготавливаются путем нанесения их на две проволоки из платины при высокой температуре (1100 °С). После этого проволока режется для придания необходимой формы контактам термистора. Для герметизации на сферический прибор наносится стеклянное покрытие.

В случае же дисковых термисторов, процесс изготовления контактов заключается в нанесении на них металлического сплава из платины, палладия и серебра, и его последующая припайка к покрытию термистора.

Отличие от платиновых детекторов

Помимо полупроводниковых термисторов, существует другой тип детекторов температуры, рабочим материалом которых является платина. Эти детекторы изменяют свое сопротивление при изменении температуры по линейному закону. Для термисторов же эта зависимость физических величин носит совершенно иной характер.

Преимуществами термисторов в сравнении с платиновыми аналогами являются следующие:

  • Более высокая чувствительность сопротивления при изменении температуры во всем рабочем диапазоне величин.
  • Высокий уровень стабильности прибора и повторяемости полученных показаний.
  • Маленький размер, который позволяет быстро реагировать на температурные изменения.

Сопротивление термисторов

Эта физическая величина уменьшает свое значение при увеличении температуры, при этом важно учитывать рабочий температурный диапазон. Для температурных пределов от -55 °C до +70 °C применяют термисторы с сопротивлением 2200 - 10000 Ом. Для более высоких температур используют приборы с сопротивлением, превышающим 10 кОм.

В отличие от платиновых детекторов и термопар, термисторы не имеют определенных стандартов кривых сопротивления в зависимости от температуры, и существует широкое разнообразие выбора этих кривых. Это связано с тем, что каждый материал термистора, как датчика температуры, обладает собственным ходом кривой сопротивления.

Стабильность и точность

Эти приборы являются химически стабильными и не ухудшают свои рабочие характеристики со временем. Термисторы-датчики являются одними из самых точных приборов по измерению температуры. Точность их измерений во всем рабочем диапазоне составляет 0,1 - 0,2 °C. Следует иметь в виду, что большинство приборов работает в температурном диапазоне от 0 °C до 100 °C.

Основные параметры термисторов

Следующие физические параметры являются основными для каждого типа термисторов (приводится расшифровка наименований на английском языке):

  • R25 - сопротивление прибора в Омах при комнатной температуре (25 °С ). Проверить эту характеристику термистора просто с использованием мультиметра.
  • Tolerance of R25 - величина допуска отклонения сопротивления на приборе от его установленного значения при температуре 25 °С. Как правило, эта величина не превышает 20% от R25.
  • Max. Steady State Current - максимальное значение силы тока в Амперах, которое в течение продолжительного времени может протекать через прибор. Превышение этого значения грозит быстрым падением сопротивления и, как следствие, выходом термистора из строя.
  • Approx. R of Max. Current - эта величина показывает значение сопротивления в Омах, которое приобретает прибор при прохождении через него тока максимальной величины. Это значение должно быть на 1-2 порядка меньше, чем сопротивление термистора при комнатной температуре.
  • Dissip. Coef. - коэффициент, который показывает температурную чувствительность прибора к поглощаемой им мощности. Этот коэффициент показывает величину мощности в мВт, которую необходимо поглотить термистору, чтобы его температура увеличилась на 1 °C. Эта величина имеет важное значение, поскольку показывает, какую мощность нужно затратить, чтобы разогреть прибор до его рабочих температур.
  • Thermal Time Constant. Если термистор используется в качестве ограничителя пускового тока, то важно знать, за какое время он сможет остыть после выключения питания, чтобы быть готовым к новому его включению. Так как температура термистора после его выключения спадает согласно экспоненциальному закону, то вводят понятие "Thermal Time Constant" - время, за которое температура прибора уменьшится на 63,2% от величины разности рабочей температуры прибора и температуры окружающей среды.
  • Max. Load Capacitance in μF - величина емкости в микрофарадах, которую можно разряжать через данный прибор без его повреждения. Данная величина указывается для конкретного напряжения, например, 220 В.

Как проверить термистор на работоспособность

Для грубой проверки термистора на его исправность можно воспользоваться мультиметром и обычным паяльником.

Первым делом следует включить на мультиметре режим измерения сопротивления и подключить выходные контакты термистора к клеммам мультиметра. При этом полярность не имеет никакого значения. Мультиметр покажет определенное сопротивление в Омах, его следует записать.

Затем нужно включить в сеть паяльник и поднести его к одному из выходов термистора. Следует быть осторожным, чтобы не сжечь прибор. Во время этого процесса следует наблюдать за показаниями мультиметра, он должен показывать плавно спадающее сопротивление, которое быстро установится на каком-то минимальном значении. Минимальное значение зависит от типа термистора и температуры паяльника, обычно, оно в несколько раз меньше измеренной в начале величины. В этом случае можно быть уверенным в исправности термистора.

Если сопротивление на мультиметре не изменилось или, наоборот, резко упало, тогда прибор является непригодным для его использования.

Заметим, что данная проверка является грубой. Для точного тестирования прибора необходимо измерять два показателя: его температуру и соответствующее сопротивление, а потом сравнивать эти величины с теми, что заявил производитель.

Области применения

Во всех областях электроники, в которых важно следить за температурными режимами, применяются термисторы. К таким областям относятся компьютеры, высокоточное оборудование промышленных установок и приборы для передачи различных данных. Так, термистор принтера 3D используется в качестве датчика, который контролирует температуру нагревательного стола либо головки для печати.

Одним из широко распространенных применений термистора является ограничение пускового тока, например, при включении компьютера. Дело в том, что в момент включения питания пусковой конденсатор, имеющий большую емкость, разряжается, создавая огромную силу тока во всей цепи. Этот ток способен сжечь всю микросхему, поэтому в цепь включают термистор.

Этот прибор на момент включения имел комнатную температуру и огромное сопротивление. Такое сопротивление позволяет эффективно снизить скачок силы тока в момент пуска. Далее прибор нагревается из-за проходящего по нему тока и выделения тепла, и его сопротивление резко уменьшается. Калибровка термистора такова, что рабочая температура компьютерной микросхемы приводит к практическому занулению сопротивления термистора, и падения напряжения на нем не происходит. После выключения компьютера, термистор быстро остывает и восстанавливает свое сопротивление.

Таким образом, использование термистора для ограничения пускового тока является рентабельным и достаточно простым.

Примеры термисторов

В настоящее время в продаже имеется широкий ассортимент товаров, приведем характеристики и области использования некоторых из них:

  • Термистор B57045-K с гаечным креплением, имеет номинальное сопротивление 1 кОм с допуском 10%. Используется в качестве датчика измерения температуры в бытовой и автомобильной электроники.
  • Дисковый прибор B57153-S, обладает максимально допустимым током 1,8 А при сопротивлении 15 Ом при комнатной температуре. Используется в качестве ограничителя пускового тока.

PTC термистор термочувствительное защитное устройство - термистор

 

Термисторы PTC-типа

Термистор относится к термочувствительным защитным устройства встраиваемой тепловой защите электродвигателя. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).
Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.
Термисторы в основном делятся на два класса:
PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;
NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.
Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура (см рис. 1). Применительно к двигателю это максимально допустимая температура нагрева обмоток статора для данного класса изоляции. Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Блок настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки срабатывает контакт выходного реле, управляющий расцепителем автомата или катушкой магнитного пускателя. Термисторная защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

 

Рис.1 Зависимость сопротивления термистора PTC-типа от температуры PTC - полупроводниковый резистор

 

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя. Они требуют наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты двигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

 

Характеристики термистора PTC-типа по DIN44081/44082

  

 

Внешний вид термисторов

 

 

Диаграмма РТС термисторов

Вариант применения РТС термисторов

 

Пример цветовой кодировки РТС термисторов в зависимости от температуры

ТЕРМИСТОР. ЧТО ЭТО ТАКОЕ И КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ.

ТЕРМИСТОР

ПАРАМЕТРЫ, ИСПОЛЬЗВАНИЕ, ПРИНЦИП РАБОТЫ

    Термистор - полупроводниковый резистор в котором наиболеее ярко выражена зависимость сопротивления полупроводника от температуры. Широко используются в качестве термодатчиков и ограничителей тока. О последних и поговорим.
    Термистор - терморезистор с отрицательной зависимостью сопротивления от температуры, т.е. с повышением температуры сопротивление уменьшается. Рассматриваемые в данной статье термисторы служат для ограничения тока в момент включения импульсных блоков питания в сеть - софтстарта.
    Необходимость ограничивать ток возникает по причине разряженного конденсатора фильтра первичного питания, что по сути в самый первый момент времени является коротким замыканием для сети 220 вольт. Падение на входном L фильтре и диодном мосте в рассчет не беруться - их сопротивление сравнительно не велико.
    Чем меньше емкость конденсатора фильтра первичного питания тем короче будет время этого короткого замыкания и при использовании конденсаторов не большой емкости (до 100 мкФ) ограничение тока находится в категории ЖЕЛАТЕЛЬНО. При емкости первичного конденсатора выше 100 мкФ ограничение тока переходит в категорию ОБЯЗАТЕЛЬНО.
    Самым простым способом ограничения тока является термистор - терморезистор который будет установлен последовательно с блоком питания по сети 220 вольт. Терморезистор при увеличении протекающего через него тока будет нагреваться за счет падения напряжения на нем и уменьшать свое сопротивление, тем самым ограничивая ток как в момент включения, так и во время работы.
    Основные параметры термистора для ограничения пускового тока сведены в таблицу:

ЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ
R, Ω при 25ºС Сопротивление при температуре 25ºС в Омах
I MAX при 25ºС Максимальный ток при температуре окружающей среды 25ºС в амперах
R, Ω при I MAX Сопротивление при максимальном токе в Омах
C MAX при UIN 240V, µF Емкость в мкФ, которую можно зарядить через термистор при входном напряжении 240 вольт
POWER MAX, W Максимальное тепло, которое может рассеять термистор
Time Constant, SEC Время выхода на минимальное сопротивление в секундах
Temperature Range, ºС Диапазон температур в градусах

    Основных термисторов для ограничения тока в блоках питания два типа - SCK и NTC. SCK серия обычно зеленого цвета, а NTC черные.

    При выборе термистора необходимо учитывать какой емкости используется конденсатор в фильтре первичного питания и какой максимальный ток будет протекать через термистор. Именно по эти параметры дают понимание о том какая нагрузочная характеристика у термистора и чем выше нагрузка тем большего размера придется использовать термистор. Именно поэтому термисторы разделены по типоразмерам и сопротивлению. Серия SCK начинается от 5 мм в диаметре и заканчивается 30 мм в диаметре. NTC имеет более скромный выбор - от 9 до 20 мм.
    Оба типа термисторов способны разогреваться до 200 градусов, поэтому при разработке печатной платы следует предусмотреть достаточное расстояние от термистора до других компонентов схемы и и обеспечить хорошую теплоотдачу с выводов термистора в печатную плату, чтобы при нагреве он не самовыпаялся. Для этого у термисторов оставляют максимально возможной длины выводы и довольно часто используют полые заклепки в печатной плате, в которые термисторы и впаиваются.
    Найти подробную информацию (даташит) для лентяев по NTC не удалось, а вот по серии SCK удалось найти довольно подробный даташит, в котром кроме основных электрических параметров указана максимальная емкость конденсатора, которую термистор может зарядить без выхода из строя.
    Даташник хоть и подробный, но довольно не удобный в использовании - переходящая со страницы в страницу таблица заставляет довольно много крутить колесы мыши, что не очень удобно. Поэтому табличка была порезана на фрагменты согласно типоразмерам термисторов.

ДИАМЕТР 5 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK05052 5 2 0,43 100 1,8 17 -40...+150
  SCK05081 8 1 1,1 68
  SCK05101 10 1 1,1 100
  SCK05121 12 1 1,2 68
  SCK0520X3 20 0,3 5,6 100

 

ДИАМЕТР 8 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK08042 4 2 0,4 220 2,3 38 -40...+170
  SCK084R72 4,7 2 0,4 220
  SCK08053 5 3 0,3 220
  SCK08063 6 3 0,3 220
  SCK08073 7 3 0,3 220
  SCK08082 8 2 0,5 220
  SCK08102 10 2 0,5 220
  SCK08152 15 2 0,5 100
  SCK08201 20 1 1,5 100
  SCK0830X 30 0,5 4 100

 

ДИАМЕТР 10 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK10015 1 5 0,1 470 2,4 43 -40...+170
  SCK101R35 1,3 5 0,1 330
  SCK101R55 1,5 5 0,1 330
  SCK102R55A 2,5 5 0,1 470
  SCK10035 3 5 0,1 560
  SCK10044 4 4 0,2 560
  SCK10054 5 4 0,2 470
  SCK106R83 6,8 3 0,3 330
  SCK10083 8 3 0,3 330
  SCK10103 10 3 0,3 330
  SCK10123 12 3 0,3 470
  SCK10133 13 3 0,4 330
  SCK10152X 15 2,5 0,4 330
  SCK10162X 16 2,5 0,5 330
  SCK10202 20 2 0,6 330
  SCK10222 22 2 0,7 220
  SCK10252 22 2 0,7 330
  SCK10302 30 2 0,7 330
  SCK10472 47 2 0,7 330
  SCK10502 50 2 0,8 330
  SCK10801 80 1 2,2 220
  SCK101001 100 1 2,3 220
  SCK101201 120 1 2,4 220

 

ДИАМЕТР 13 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK13013 1 3 0,2 560 3,1 66 -40...+200
  SCK131R37 1,3 7 0,1 470
  SCK132R56 2,5 6 0,1 560
  SCK13045 4 5 0,1 560
  SCK134R74 4,7 4 0,2 560
  SCK13055 5 5 0,5 560
  SCK13074 7 4 0,2 470
  SCK13084 8 4 0,2 470
  SCK13104 10 4 0,2 470
  SCK13124 12 4 0,2 560
  SCK13153 15 3 0,3 560
  SCK13163 16 3 0,3 560
  SCK13183 18 3 0,4 560
  SCK13203 20 3 0,4 470

 

ДИАМЕТР 15 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK150R78A 0,7 8 0,05 680 3,6 75 -40...+200
  SCK15018 1 8 0,05 680
  SCK151R38 1,3 8 0,06 680
  SCK151R58 1,5 8 0,07 820
  SCK15028 2 8 0,08 680
  SCK152R58 2,5 8 0,09 680
  SCK15037 3 7 0,09 820
  SCK15046 4 6 0,1 820
  SCK15056 5 5 0,1 820
  SCK15065 6 5 0,2 680
  SCK15075 7 5 0,2 820
  SCK15085 8 5 0,2 680
  SCK15105 10 5 0,2 820
  SCK15125 12 5 0,2 680
  SCK15154 15 4 0,3 820
  SCK15164 16 4 0,3 820
  SCK15184 18 4 0,3 680
  SCK15204 20 4 0,3 820
  SCK15224 22 4 0,3 560
  SCK15253 25 3 0,4 680
  SCK15303 30 3 0,5 680
  SCK15333 33 3 0,5 560
  SCK15403 40 3 0,5 680
  SCK15473 47 3 0,5 680
  SCK15802X 80 2,5 0,7 560
  SCK151202 120 2 1 560

 

ДИАМЕТР 20 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK200R7 0,7 15 0,04 1000 4,9 113 -40...+200
  SCK201R0 1 13 0,03
  SCK201R5 1,5 10 0,04
  SCK202R0 2 10 0,06
  SCK202R5 2,5 9 0,08
  SCK203R0 3 8,5 0,08
  SCK204R0 4 8 0,08
  SCK204R7 4,7 7,5 0,1
  SCK205R0 5 7,5 0,1
  SCK206R0 6 7 0,1
  SCK206R8 6,8 6,5 0,1
  SCK207R0 7 6,5 0,1
  SCK208R0 8 6 0,2
  SCK20100 10 5,5 0,2
  SCK20120 12 5 0,2
  SCK20130 13 5 0,2
  SCK20150 15 4,5 0,3
  SCK20160 16 4,5 0,3
  SCK20180 18 4 0,3
  SCK20200 20 4 0,3

 

ДИАМЕТР 25 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK251R0 1 20 0,02 1200 7 130 -40...+200
  SCK251R5 1,5 18 0,02
  SCK252R0 2 18 0,03
  SCK252R5 2,5 15 0,03
  SCK253R0 3 14 0,04
  SCK254R0 4 14 0,04
  SCK254R7 4,7 13 0,05
  SCK255R0 5 12 0,06
  SCK256R8 6,8 10 0,08
  SCK257R0 7 10 0,09
  SCK258R0 8 9 0,1
  SCK25100 10 8 0,1
  SCK25120 12 7 0,2
  SCK25150 15 6 0,2
  SCK25180 18 5 0,2
  SCK25200 20 5 0,3

 

ДИАМЕТР 30 мм

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
POWER
MAX, W
Time
Constant,
SEC
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK301R0 1 30 0,02 1500 8 190 -40...+200
  SCK301R5 1,5 25 0,02
  SCK302R0 2 23 0,02
  SCK302R5 2,5 18 0,03
  SCK303R0 3 17 0,03
  SCK304R0 4 16 0,05
  SCK304R7 4,7 15 0,06
  SCK305R0 5 14 0,06
  SCK306R8 6,8 12 0,08
  SCK307R0 7 11 0,08
  SCK308R0 8 10 0,1
  SCK30100 10 10 0,1
  SCK30120 12 9 0,1
  SCK30150 15 8 0,2
  SCK30180 18 7 0,2
  SCK30200 20 6 0,2

 

    При использовании термистора в качестве ограничителя тока крайне желательно знать, какой термистр сможет заряжать какую емкость. Однако в даташника на термисторы серии NTC емкость заряжаемого конднесатора не указывается.

  R, Ω
при
25ºС
I MAX
при
25ºС
R, Ω
при
I MAX
C MAX
при
UIN 240V,
µF
Tempera-
ture
Range,
ºС
  SCK205R0 5 7,5 0,118 1000 -40...+200
  NTC5D-20 5 7 0,087 ? -55...+200

    Сравнив базовые параметры термисторов серии SCK и NTC не трудно сделать вывод, что параметры довольно похожи, но у термистора NTC сопротивление в нагретом состоянии несколько меньше. Но до НАГРЕТОГО состояния термистор дойти не успеет - гораздо раньше сработает реле, шунтирующее термистор и ток через термистор перестанет протекать.
    Исходя из этого можно вполне заключить, что емкость заряжаемого конденсатора будет зависить в конечном итоге от размера термистора, а предпочтение придется отдать темисторам серии NTC, поскольку они как минимум в 2 раза дешевле серии SCK. Ну а чтобы каждый раз не шариться по таблицам лучше составить отдельную, финальную таблицу, в которой указать зависимость емкости заряжаемого конденсатора от размера термистора. Для большей надежности проектируемого блока питания в таблице укажем МИНИМАЛЬНОЕ значение емкости в типоразмере термистора:


ДИАМЕТР, мм C MAX при UIN 240V, µF
8 100
10 220
13 470
15 560
20 1000
25 1200
30 1500

СКАЧАТЬ ДАТАШИТ НА ТЕРМИСТОРЫ

    Какой термистр для заряда какой емкости определились. Однако во время включения нужно чтобы еще диодный мост остался целым, а для этого необходимо вычислить какой ток будет протекать через термист в момент включения, чтобы он не превысил максимальный ток диодного моста. И было бы не плохо узнать сколько времени через термистр будет заряжать конденсатор фильтра первичного питания, т.е. через сколько можно включать реле софт старта, если таковое имеется.
    Для примера возьмем диодный мост KBPC5010, емкость первичного конденсатора 1000 мкФ и валяющиеся на полке термисторы NTC5D-20 и NTC8D15. Все это будет работать совместно и системой мягкого старта на реле.
    Максимальный ток через диодный мост можно вычисть по закону Ома:
       I = U / R, где I - ток, U - амплитудное значение переменного напряжения и R - сопротивление термистора в холодном состоянии. Поскольку мы самостоятельно задаем диапазон питающих напряжений для блока питания, то значение напряжения выбираем самостоятельно, согласно техническому заданию. Допустим у нас блок питания должен работать в диапазоне напряжни от 180 до 260 вольт. Следовательно амплитудное значение напряжения будет равно 260 х 1,414 = 368 вольт. Для термистора NTC5D-20 значение тока через диодный мост составит:
        I = 368 / 5 = 73 А
    Причем значение тока в первый момент времени не будет зависеть от емкости конденсатора. От емкости конденсатора будет зависеть сколько времени ток около 70 ампер будет идти через диодный мост. В любом случае даже для диодного моста KBPC5010 значение тока значительно превышает максимальное значение, а проверять границы технологического запаса лично мне не хочется. Да и искра при включении прибора в розетку будет не маленькая.
    NTC8D15 даже расчитывать смысла нет - максимальная емкость, которую он сможет зарядить без самоликвидации составляет 680 мкФ.
    Используя последовательное сопротивление двух термисторов получаем сопротивление в 10 Ом и 18 Ом соответственно для NTC5D-20 и NTC8D15. Мгновенное значение тока для NTC5D-20 получается:
        I = 368 / 10 = 37 А
    Диодный мост уже выдержит, но не факт, что автоматы на счетчике не отреагируют на подобный ток. Если автоматы на 25 ампер, да еще солидного производителя скорей всего их выбьет.
    Два последовательных термистора NTC8D15 уже смогут зарядить емкость в 1300 мкФ, а это больше требуемой 1000 мкФ, указанной в техзадании. Мгновенное значение тока получаем:
        I = 368 / 16 = 23 А
    Это уже более приемлемый вариант и его можно было бы оставить, но...
    Габариты у NTC8D15 несколько меньше, чем у NTC5D-20, поэтому используем ТРИ термистора (по печатной плате будет более удобная разводка) NTC8D15 и получаем максимальный ток:
        I = 368 / 24 = 15 А
    Осталось вычислить через сколько времени уже можно включать реле софтстарта. Тут придется вывалить чуть больше формул, чем закон Ома, поэтому пойдем по ЛЕНИВОМУ пути - воспользуемся онлайн калькулятором, который мне удалось нарять в интернете и который любезно предоставляет коды для встраивания на свои страницы.
    В строке ЭДС источника подставляем наши 368 вольт, в строке Сопротивление ставим сопротивление трех термисторов, в строке Емкость ставим 1000 мкФ.
    Рассчет происходит автоматически в браузера Опера и Гугл, иначе нажимайте кнопку РАССЧИТАТЬ.
    В строке Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд уже появилось значение времени, через которое уже можно включать реле софстарта. Однако это время равно 120 мС, а период для 50 Гц сетевого напряжения у нас равен 20 мС, следовательно у нас пройдет как минимум 6 периодов, т.е. 12 полуволн синусоды будут заряжать емкость, а это не постоянное напряжение, предусмотренное калькулятором. Поэтому это значение для запаса просто умножаем на 2 и в строку Время зарядки вводим 240 мС.

ЗАРЯД КОНДЕНСАТОРА

    Итак мы получили результат:
    Для ограничение пускового тока нашего блока питания необходимо 3 термистора NTC8D15, соединенных последовательно, при этом пусковой ток ограничивается 15-ю амперами.
    Реле софтстарта можно включать через 240 мС с момента подачи питания.
   
    Откровенно говоря данный рассчет как раз для случая ЭТО НАДО БЫЛО ЕЩЕ ВЧЕРА, т.е. рассчет сделан для тех элементов, которые есть в наличии прямо СЕЙЧАС. Если же проектируется блок питания, то следует ограничить пусковой ток до величины хотя бы 5 ампер, а для этого использовать 4-5 штук NTC10D11 ограничив ток на уровне 7-9 ампер.
   
    Предвижу возражения, мол А ЗАЧЕМ ТАК? МОЖНО И РЕЗИСТОРАМИ ОБОЙТИСЬ!
    Конечно можно. И на производстве используются все ТРИ вида ограничения пускового тока:
    При помощи керамических резисторов;
    При помощи термисторов;
    При помощи пленочных конденсаторов.

   
    А вот что именно использовать для ограничения тока решают технолог и экономист - что дешевле, что надежней, что компактней, что удобней монтировать при производстве.
   
   
   
   
    Под занавес калькулятор тока разряда конденсатора - бывает и такое, что конденсатор нужно разряжать принудительно и быстро. В блоках питания обычно используют резисторы на 1-2 Вт номиналом от 100 кОм, чтобы после выключения конденсаторы первичного питания разряжались.

РАЗРЯД КОНДЕНСАТОРА

   
   

   
   
   

   


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Терморезисторы. Классификация - презентация онлайн

1. терморезисторы

ТОМСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИЭЛЕКТРОНИКИ
КАФЕДРА КОНСТРУИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА РАДИОАППАРАТУРЫ
терморезисторы
Выполнила: студентка группы 235-2
Иванчикова Екатерина Андреевна

2. Определение

• Терморезисторы-один из видов изделий электронной техники,
особенностью которых является экстремально большая и
обратимая зависимость сопротивления от температуры.

3. Классификация

Терморезисторы с
отрицательным ТКС
(NTC-термисторы)
Косвенного
подогрева
Терморезисторы с
положительным ТКС
(PTC-термисторы)
высокотемпературные
специальные

4. Применение

• измерения температуры и построения систем управления
температурой

5.  Параметры термисторов 

Параметры термисторов
1) холодное сопротивление термистора, определяющее сопротивление тела полупроводника при
температуре окружающей среды 20° С;
2) температурный коэффициент сопротивления, который выражает процентное изменение сопротивления
полупроводника при изменении температуры на 1°С, отнесенное к величине холодного сопротивления
3) постоянная времени, характеризующая тепловую инерционность термистора в воздухе. Она
соответствует времени, в течение которого температура термосопротивления изменяется на 63% от
разности температур самого термистора и окружающей среды;
4) постоянная рассеивания, измеряемая в мвт/1° C и численно равная мощности, рассеиваемой
термистором, при разности температур между окружающей средой и телом термистора в 1°С;
5) теплоемкость, измеряемая в джоулях на 1°С и соответствующая количеству тепла, которое необходимо
сообщить термистору для повышения его температуры на 1° C;
6) коэффициент энергетической чувствительности, численно равный приращению мощности,
рассеиваемой на термисторе, при уменьшении его сопротивления на 1%.

6. Расчетные формулы

где - сопротивление терморезистора при температуре Т, A - величина, зависящая от материала и
геометрических размеров терморезистора, B - коэффициент температурной чувствительности .
температурный коэффициент сопротивления
- это номинальное сопротивление терморезистора
.

7. Принцип работы

8. Вольтамперная характеристика терморезистора.

9. Условно-графическое и позиционное обозначение

10. Маркировка и кодировка номиналов

11. Эквивалентная схема

Спасибо за внимание!

Что такое датчик температуры NTC?

Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.

Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.

Вынесенный датчик измерения температуры

Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.

Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).

Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.

Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:

Температура, °С Сопротивление, Ом
5 22070
10 17960
20 12091
30 8312
40 5827

Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.


Энергетическое образование

5. Термометры сопротивления

Термопары генерируют напряжение при нагревании и возникающий ток позволяет проводить измерения температуры. Термометры сопротивления наоборот представляют собой электрические температурные датчики, которые используют изменения сопротивления, которое противодействует протеканию тока. В английском языке термометр сопротивления обозначается тремя буквами "RTD".

Стандартный термометр сопротивления.

На следующем рисунке дано схематичное изображение стандартного термометра сопротивления. Основным электрическим компонентом термометра сопротивления является резистор, который часто представляет собой провод, обмотанный вокруг керамического изолятора в виде стержня. Резистор и является температурным чувствительным элементом термометра сопротивления. Для защиты чувствительного элемента от физического воздействия и изоляции электрической цепи от технологической жидкости во избежании короткого замыкания резистор обычно заключается в корпус из нержавеющей стали. Два провода подсоединяются к электрической цепи внутри корпуса посредством герметичного уплотнения.

Части термометра сопротивления.

Термометры (RTD) могут использоваться для измерения температуры электрическим путем, так как существует прямо пропорциональная зависимость между изменениями сопротивления и изменением температуры.

Другими словами при повышении температуры величина сопротивления возрастает прямо пропорционально, а при понижении температуры сопротивление пропорционально уменьшается. Подобный принцип используется в термометрах сопротивления, так как сопротивление термометра уменьшается или увеличивается пропорционально температуре процесса, который он измеряет. Любое изменение сопротивления может быть зарегистрировано и преобразовано в температурные показания с помощью таблицы, или отображено на шкале, которая откалибрована в единицах измерения температуры.

Как и термопара или любой другой температурный датчик термометр сопротивления (RTD) функционален при измерении температуре только, если он подсоединен к электрической цепи. Обычно с термометрами сопротивления применяются мостовые схемы, так как такие схемы позволяют добиться высокой точности. На следующем рисунке изображена типичная мостовая схема и батарея, которая служит в качестве источника питания. Цепи термометров сопротивления должны иметь внешний источник питания, так как они не способны генерировать напряжение сами.

Мостовая схема термометра сопротивления с батареей.

Мостовая схема состоит из пяти резисторов (Р1, R2, R3, R4, R5) и пяти точек соединения (А,В,С,0).

Предположим, что каждый резистор в мостовой схеме обладает одинаковым сопротивлением. Так как ток протекает от минуса к плюсу в данном контуре, то протекание начинается с минусовой клеммы батареи и ток достигает точки А. В точке А ток расщепляется на равные части: одна половина протекает через сопротивление R1 в точку В, а другая половина протекает через R2 к точке С. Так как сопротивление всех резисторов одинаковое, то между точками В и С нет разницы в величине напряжения, поэтому ток через R5 не протекает.

Когда ток через средний резистор не протекает, то мост, как говорится "уравновешен". В данном примере ток протекает от точки В, через R3 в точку D. Ток также протекает от точки С через R4 в точку D. Ток от точки D возвращается на положительную клемму батареи, завершая цепь.

Протекание тока через уравновешенный мост.

Мостовая схема, изображенная следующей схеме похожа на предыдущую схему за исключением того, что резистор R3 заменен термометром сопротивления. В данной конфигурации ток по-прежнему протекает от минусовой клеммы батареи на точки В и С. Однако, если сопротивление термометра сопротивления (RTD) отличается по величине от сопротивления резистора R4, то между точками В и С появится напряжение. Это означает, что мост неуравновешен и ток будет протекать через резистор R5.

Мостовая схема с термометром сопротивления.

Ток, протекающий через мост, может быть измерен, если мы заменим R5 измерительным прибором, который и будет определять температуру, измеряя ток. Так схема обеспечивает высокую точность, то она часто используется вместе с термометрами сопротивления для измерения температуры.

Мостовая схема с термометром сопротивления и измерительным прибором.

Когда для измерения температуры используются термометры сопротивления RTD, то они включаются в схему, подобно той, что показана на предидещем рисунке. Во многих случаях термометры сопротивления расположены на удалении от остальных элементов цепи, так как они подвержены воздействию температуры технологического процесса. По мере того, как температура вокруг термометра меняется, то пропорционально меняется величина сопротивления термометра. Когда сопротивление термометра меняется, то мост становится неуравновешенным и определенный ток протекает через измерительный прибор. Этот ток пропорционален изменениям температуры. Температура процесса затем может быть определена по показаниям шкалы прибора. В некоторых случаях шкалы окалиброваны на показания величины сопротивления, а не температуры. В таких случаях надо воспользоваться переводной таблицей для перевода ом в градусы.

Термистор.

Термистор это чувствительный к изменениям температуры элемент, изготовленный из полупроводникового материала. Он ведет себя как резистор, чувствительный к изменениям температуры. Термин "термистор" это сокращение от термочувствительного резистора. Полупроводниковый материал это материал, который проводит электрический ток лучше чем диэлектрик, но не так хорошо как проводник.

Подобно термометрам сопротивления термисторы используют изменения величины сопротивления в качестве основы измерений. Однако сопротивление термистора обратно пропорционально изменениям температуры, а не прямо пропорционально. По мере увеличения температуры вокруг термистора, его сопротивление понижается, а по мере понижения температуры его сопротивление увеличивается.

Так как и термометры и термисторы реагируют на изменения температуры пропорциональным изменением сопротивления, то они оба часто используются в мостовых схемах. На следующем рисунке показана мостовая схема с термистором. В данной конфигурации резисторы R1, R2 и R4 имеют одинаковые значения сопротивления.

Мостовая схема с термистором.

В данной цепи изменение температуры и обратно пропорциональная зависимость между температурой и сопротивлением термистора будет определять направление протекания тока. Иначе цепь будет функционировать таким же образом как в случае с термометром сопротивления. По мере изменения температуры термистора, изменяется его сопротивление и мост становится неуравновешенным. Теперь через прибор будет протекать ток, который можно будет измерить. Измеряемый ток можно преобразовать в единицы измерения температуры с помощью переводной таблицы, или откалибровав соответствующим образом шкалу.

Ввиду своего сходства термисторы и термометры сопротивления часто применяются для измерения температур в сходном диапазоне. Однако необходимо знать разницу между термисторами и термометрами сопротивления. Термисторы реагируют на изменения темературы обратно пропорционально, а термометры сопротивления прямо пропорционально.

Термосопротивления: Теория / Хабр

Недавно мне повезло побывать на производстве датчиков температуры, а точнее на швейцарском предприятии IST-AG, где делают платиновые и никелевые термосопротивления (RTD).

По этому поводу публикую две статьи, в которых читатель найдет довольно подробное описание этого типа датчиков, путеводитель по основным этапам производственного процесса и обзор возможностей, которые появляются при использовании тонкопленочных технологий.

В первой статье разбираемся с теоретической базой. Не слишком увлекательно, но весьма полезно.

(они же — термосопротивления или RTD)

Сначала имеет смысл разобраться с терминологией. Если вы хорошо знакомы с вопросом, то смело переходите ко второй части статьи. А может быть и сразу к третьей.

Итак, под определение «датчик температуры» попадают тысячи самых разных изделий. Под датчиком можно понимать и готовое измерительное устройство, где на дисплее отображается значение температуры в градусах, и интегральную микросхему с цифровым сигналом на выходе, и просто чувствительный элемент, на базе которого строятся все остальные решения. Сегодня мы говорим только о чувствительных элементах, которые, впрочем, тоже будем называть словом «датчик».

Термометры сопротивления, которые также известны как термосопротивления и RTD (Resistance Temperature Detector) — это чувствительные элементы, принцип работы которого хорошо понятен из названия — электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот. Вероятно вы слышали о термосопротивлениях как о платиновых датчиках температуры типа Pt100, Pt500 и Pt1000 или как о датчиках 50М, 50П, 100М или 100П.

Иногда термосопротивления путают с термисторами или термопарами. Все эти датчики используются в похожих задачах, но, даже несмотря на то что термисторы тоже являются преобразователями температура-сопротивление, нельзя путать термосопротивления, термисторы и термопары между собой. О разнице в строении и назначении этих элементов написана уже тысяча статьей, так что я, пожалуй, не буду повторяться.

Отмечу главное: средний термометр сопротивления стоит в разы дороже, чем средний термистор и термопара, но только термосопротивления имеют линейную выходную характеристику. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели по точности и повторяемости результатов измерений, делают термосопротивления востребованными несмотря на разницу в цене.


Если коротко, характеристики термосопротивлений можно разбить на три группы:

  1. Номинальная статическая характеристика (НСХ) и точность
  2. Диапазон температур, на котором определяется НСХ и обеспечивается заявленная точность
  3. Корпус датчика, тип и длина выводов

На мой взгляд, пояснений требует только первый пункт.

Номинальная статическая характеристика (НСХ)

НСХ — это функция (на практике чаще таблица значений), которая определяет зависимость сопротивление-температура.

Зависимость R(T), конечно, не является абсолютно линейной — на самом деле выходная характеристика термосопротивления описывается полиномом с известными коэффициентами. В простейшем случае это полином второй степени R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2), где R0 — номинальное сопротивление датчика, то есть значение сопротивления при 0°C.


Вид полинома и его коэффициенты описываются в различных национальных и международных стандартах. Действующий российский стандарт — ГОСТ 6651-2009. В Европе чаще используют DIN 60751 (он же IEC-751), однако одновременно с ним действует DIN 43760, в Северной Америке популярен стандарт ASTM E1137 и так далее. Несмотря на то что некоторые стандарты согласованы между собой, в целом картина довольно печальная и единого индустриального стандарта по факту не существует.

Наиболее популярные типы термосопротивлений — это платиновые датчики (Pt 3850, Pt 3750, Pt 3911 и др.), никелевые (Ni 6180, Ni 6720 и др.) и медные термосопротивления, например Cu 4280. Каждому типу датчиков соответствует свой полином R(T).


Приведенные наименования содержат название металла, который используется при изготовлении датчика, и коэффициент, который описывает отношение сопротивления датчика при 0 к сопротивлению при 100°C. Этот коэффициент, вместе со значением R0, определяет наклон функции R(T).


В разношерстных стандартах и, как следствие, в спецификациях на конкретные датчики, этот коэффициент может выражаться по-разному. Например, для платинового датчика может быть указан коэффициент альфа равный 0.00385 °C-1, или температурный коэффициент 0.385%/°C, или TCR = 3850 ppm/K, однако во всех трех случаях подразумевается одна и та же зависимость R(T).

Используемый металл однозначно определяет степень полинома R(T), а коэффициенты полинома определяются температурным коэффициентом металла.

Например, для всех платиновых датчиков функция R(T) имеет следующий вид:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2) при T > 0
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x (T-100) x T3) при T < 0
где коэффициенты выбираются в зависимости от типа платины:

  • Pt 3850 ppm/K (наиболее распространенная характеристика современных термосопротивлений)
    A = 3.9083 x 10-3 °C-1
    B = -5.775 x 10-7 °C-2
    C = -4.183 x 10-12°C-4
  • Pt 3911 ppm/K (характеристика остается востребованной в РФ, т.к. в прошлом только она была внесена в ГОСТ)
    A = 3.9692 x 10-3 °C-1
    B = -5.829 x 10-7 °C-2
    C = -4.3303 x 10-12°C-4

Автомобильному стандарту Pt 3770 ppm/K, американскому Pt 3750 ppm/K или японскому Pt 3916 ppm/K будут соответствовать другие наборы коэффициентов.

Та же логика действует для меди и никеля. Например, НСХ всех никелевых датчиков описывается полиномом шестой степени:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x T3 + D x T4 + E x T5 + F x T6)
где коэффициенты определяются температурным коэффициентом никеля (Ni 6180 ppm/K, Ni 6720 ppm/K и т.д.).

Осталось сказать о последнем параметре НСХ термометров сопротивления — о номинальном сопротивлении R0. Чаще всего используются датчики со стандартным R0 — 50, 100, 500 или 1000 Ом, однако иногда требуются тремосопротивления с R0 = 2000 и даже 10000 Ом, а также датчики с «не кратным» номинальным сопротивлением.


То есть каждому типу термосопротивления может соответствовать несколько НСХ с разными номинальными сопротивлениями R0. Для наиболее распространенных в РФ характеристик используют стандартные обозначения: Pt100 и Pt1000 соответствуют платине с температурным коэффициентом 3850 ppm/K и R0 = 100 и 1000 Ом соответственно. Унаследованные из советских справочников обозначения 50П и 100П — это датчики из платины с коэффициентом 3911 ppm/K и R0 = 50 и 100 Ом, а датчики известные как 50М и 100М — это медь 4280 ppm/K с номинальным сопротивлением 50 и 100 Ом.

Точность датчика
Точность термосопротивления — это то, насколько зависимость R(T) реального датчика может отклониться от идеальной НСХ. Для обозначения точности термосопротивлений используют понятие класса допуска (от же класс точности).

Класс допуска определяет максимальное допустимое отклонение от номинальной характеристики, причем задается это отклонение как функция температуры — при нуле градусов фиксируется наименьшее допустимое отклонение, а при уменьшении или увеличении температуры диапазон допустимых значений линейно увеличивается.


Когда дело касается классов допуска, бардак в действующих стандартах только усугубляется — даже названия классов в разных источниках могут отличаться.

Другие названия Допуск, °С
Класс АA
Class Y
1/3 DIN
1/3 B
F 0.1 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.1 (если речь о намоточном датчике)
±(0.1 + 0.0017 |T|)
Класс A
1/2 DIN
1/2 B
F 0.15 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.15 (если речь о намоточном датчике)
±(0.15 + 0.002 |T|)
Класс B
DIN
F 0.3 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.3 (если речь о намоточном датчике)
±(0.3 + 0.005 |T|)
Класс C
Class 2B
Class BB
F 0.6 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.6 (если речь о намоточном датчике)
±(0.6 + 0.01 |T|)
- Class K
1/10 DIN
±(0.03 + 0.0005 |T|)
- Class K
1/5 DIN
±(0.06 + 0.001 |T|)

Приведенные в таблице допуски соответствуют большинству действующих стандартов

для платиновых датчиков 3850 ppm/K

, включая ГОСТ и европейский DIN 60751 (IEC-751), который с большой натяжкой можно назвать общепринятым.

Однако и здесь есть исключения

Например, в американском стандарте ASTM E1137 классы допуска платиновых датчиков именуются Grade и определяются иначе:


Grade A ±(0.25 + 0.0042 |T|)
Grade B ±(0.13 + 0.0017 |T|)

Если же говорить о платине с другими температурными коэффициентами или о никелевых и медных датчиках, то можно обнаружить и другие определения допусков.

Класс допуска описывает не только максимальную величину допуска, но и диапазон температур, на котором этот допуск гарантируется. Вы, наверное, уже догадались, что в разных стандартах эти диапазоны могут существенно отличаться. Это действительно так, причем диапазон температур зависит не только от класса допуска и типа датчика, но и от технологии, по которой выполнен датчик — у намоточных датчиков диапазон всегда шире.

О том, что такое намоточные и тонкопленочные датчики — чуть ниже.

На картинке — кассы допуска для платиновых датчиков с температурным коэффициентом 3850 по стандарту DIN 60751 (IEC-751).

Определения классов допуска для тонкопленочных и намоточных платиновых датчиков Pt 3850 ppm/K
Тонкопленочный датчик Pt 3850 ppm/K Намоточный датчик Pt 3850 ppm/K
Класс допуска Диапазон температур Класс допуска Диапазон температур
DIN 60751 (IEC-751) / ГОСТ DIN 60751 (IEC-751) ГОСТ
Класс АА
(F 0.1)
0… +150°С Класс АА
(W 0.1)
-100… +350°С -50… +250°С
Класс А
(F 0.15)
-30… +300°С Класс А
(W 0.15)
-100… +450°С
Класс B
(F 0.3)
-50… +500°С Класс B
(W 0.3)
-196… +600°С -196… +660°С
Класс С
(F 0.6)
-50… +600°С Класс С
(W 0.6)
-196… +600°С -196… +660°С

К слову, если в документации на термосопротивление указан диапазон измеряемых температур, который шире диапазона, предусмотренного указанным классом допуска, то заявленный класс допуска не будет действовать на всём рабочем диапазоне. Например, если датчик Pt1000 класса A предназначен для измерения температур от -200 до +600°C, то он будет иметь точность ±(0.15+0.002|T|) только при температурах до +300°C, а дальше скорее всего будет обеспечиваться класс В.

Я привожу все эти подробности о терминологии и разночтениях в стандартах чтобы донести одну простую мысль: выбирая термосопротивление легко запутаться и неверно истолковать характеристики элемента. Важно понимать какие именно требования вы предъявляете к элементу (в абсолютных цифрах, а не в классах) и сравнивать их с абсолютными цифрами из документации на конкретный датчик.


Итак, термосопротивления представляют собой резисторы, выполненные из платины или, реже, из никеля или меди. Выше уже упоминались две технологии — намоточная (проволочная) и тонкопленочная.

Намоточные датчики — это термосопротивления, выполненные на основе спиралей из металлической проволоки. Существует два основных способа изготовления намоточных датчиков. В первом случае проволока наматывается на стеклянный или керамический цилиндр, после чего конструкция покрывается изолирующим слоем из стекла. Второй способ — это помещение металлических спиралей в каналы внутри керамического цилиндра.

При изготовлении тонкопленочных датчиков на керамическую подложку напыляется тонкий слой металла, который образует токопроводящую дорожку, так называемый меандр. После этого датчик покрывается изолирующим слоем из стекла.


Большинство современных термосопротивлений выполняется по одной из этих трёх технологий. В источниках встречаются противоречивые мнения о том, какая конструкция более устойчива к вибрациям или перепадам температур. Оценки стоимости датчиков разных конструкций тоже сильно разнятся.

На деле принципиальных отличий между характеристиками датчиков разной конструкции нет, цены на тонкопленочные и намоточные датчики также находятся в одном диапазоне.

В большинстве случаев совершенно не важно как именно устроен датчик — при выборе компонента имеет значение только соотношение цены и характеристик конкретного элемента (нужно только не забывать что классы допуска для тонкопленочных датчиков определены на более узком диапазоне температур). Однако в некоторых задачах тонкопленочные датчики осознанно предпочитают намоточным. На это есть три главных причины:

  1. Высокие номинальные сопротивления. Тонкопленочная технология позволяет производить датчики с R0=1000 Ом той же ценой, что и датчики с номинальным сопротивлением 50, 100 или 500 Ом. К тому же, изготавливаются датчики и с более высоким номинальным сопротивлением, например 2000 и 10000 Ом.
  2. Малый размер. Тонкопленочный датчик можно сделать гораздо более миниатюрным по сравнению с намоточным. Стандартный датчик Pt1000, например, может иметь габариты всего 1.6 x 1.2 мм.
  3. Прямоугольная форма и миниатюрный размер пленочных датчиков позволяют выпускать не только выводные термосопротивления, но и SMD-компоненты стандартных размеров — 1206, 0805 и так далее.

У тонкопленочной технологии есть и другие интересные свойства, позволяющие, например, сократить время отклика датчика температуры или изготовить на базе термосопротивлений датчики скорости потока. Об этом будем говорить в следующей статье, которая полностью посвящена процессу изготовления тонкопленочных датчиков.


В заключении традиционно благодарю читателя за внимание и напоминаю, что вопросы по применению продукции, о которой мы пишем на хабре, можно также задавать на email, указанный в моем профиле.

upd #1: Статья «Термосопротивления: производственный процесс» опубликована.

upd #2: все упомянутые датчики и модули доступны со склада. Больше информации на efo-sensor.ru

Что делает термистор сушилки? Прочтите эти удивительные факты!

Хотите знать, что делает термистор сушилки? Хватит гадать и начните читать эту статью. Практически во всех сушилках температура воздуха в сушильном барабане контролируется термисторами и тепловыми датчиками. Этот элемент гарантирует, что белье быстро высохнет, не перегревая сушилку.

Убедитесь, что термистор работает правильно, если у вас возникли проблемы с задержкой сушки или перегревом.Термисторы были подвержены износу или отказам во время нормальной работы, как и многие другие части сушилки.

Для определения температуры воздуха, подаваемого в осушитель, система управления проверяет уровни сопротивления термистора. Поэтому, когда печатная плата получает данные от термистора, она определяет, следует ли отключить нагревательный элемент или начать процесс сушки заново.

Что такое термистор в сушилке?

Термисторы действительно являются важной частью схемы осушителя.Благодаря гибкой архитектуре такие компоненты достаточно просто внедрить в систему устройств и других машин. Термисторы изготавливаются из металлических веществ, называемых переходными металлами, таких как медь и марганец, и доступны в различных геометриях, чтобы лучше соответствовать вашим условиям. Он позволяет устройствам, генерирующим тепло, измерять и регулировать температуру воздуха в помещении.

Назначение термистора в сушилке

Термисторы содержат проводники, чувствительные к изменениям температуры.Температура окружающей среды влияет на способность проводить напряжение. При воздействии более высоких температур некоторые термисторы будут менее проводящими, в то время как большинство из них станут еще более проводящими при повышении температуры окружающей среды. Плата осушителя сконфигурирована так, чтобы реагировать на выходное напряжение термистора, которое определяется текущими уровнями сопротивления.

Термисторы сушилки обычно располагаются в воздуховоде, который транспортирует горячий воздух дальше в сушильную камеру, в которой находится одежда и некоторые другие предметы для сушки.Они подключены к панели управления, которая синхронизирует процессы сушки и действия, введенные пользователем. Температура воздуха, подаваемого в осушитель, определяется путем считывания уровней сопротивления термистора на панели управления. Его схема использует информацию от термистора и рассчитывает, когда следует выключить нагревательный элемент и возобновить процесс сушки. Это поможет вам узнать, что делает термистор сушилки.

Принцип термистора осушителя

Панель управления сушилкой использует термистор сушилки для управления температурой воздуха в сушильном барабане путем измерения изменений сопротивления продукта; сопротивление уменьшается с повышением температуры и увеличивается с понижением температуры.Его панель управления отключает нагреватель, когда температура воздуха внутри барабана достигает уровня, необходимого для сушки белья. Поэтому, когда термистор показывает, что для поддержания постоянной температуры в барабане требуется больше тепла, контроллер включит нагреватель, чтобы начать новый сеанс нагрева.

Как проверить термистор?

Подключите термистор к омическому мультиметру для измерения. Измерение сопротивления термистора должно быть немедленно зарегистрировано тестовым устройством.См. руководство для схемы подключения и изготовления вашей сушилки. Термистор должен иметь сопротивление 40000 Ом. Если значение меньше или показания не зафиксированы, скорее всего термистор неисправен и нуждается в обновлении.

Преимущества термистора

Его основным преимуществом является чувствительность термисторов к другим формам чувствительных к температуре резисторов, таких как термопары. Термисторы реагируют даже на незначительные изменения температуры.Некоторые термисторы могут адекватно обнаруживать изменения температуры менее чем на один градус. Непрерывное срабатывание термисторов предотвращает перегрев осушителей, что может привести к неисправности. Вас также могут заинтересовать недостатки термисторов.

Дефекты термистора

Реактивность термисторов имеет некоторые недостатки. Термисторы могут быть разрушены или повреждены, когда температура выходит за пределы допустимого диапазона. Отказ термистора может привести к полной остановке осушителя.Термисторы часто предназначены для управления широким диапазоном удельной теплоемкости. Следовательно, сушилкам или другим устройствам для работы необходим термистор. Поскольку термопары редко совместимы, замена устаревших, устаревших устройств может быть сложной задачей.

Сравнение термистора и термопары

Датчики температуры

используются в различных областях, от промышленных до противопожарных. Детекторы температуры включают термисторы или термопары.Термистор представляет собой термочувствительный резистор, который непрерывно, умеренно, постепенно изменяет сопротивление в ответ на изменения температуры. Благодаря колеблющемуся напряжению, создаваемому между двумя различными электрически связанными металлами, термопары отражают пропорциональные изменения температуры.

Мониторинг и контроль температуры были разумными решениями в обоих случаях. Характер и характеристики операции определяют, какое решение является лучшим. Два кабеля из различных проводящих материалов электрически соединены в двух местах, образуя термопару.

Измерительный спай и эталонный спай создаются, когда они соединяются друг с другом. Миллиамперное постоянное напряжение или термоэлектрический ток возникают, когда такие соединения выражают разные температуры. В устройстве для считывания температуры напряжение термопары преобразуется в температуру.

Это обложка!

Мы рады, что вы узнали, что делает термистор сушилки. Термистор используется в сушилке для контроля температуры тепла; термистор — это датчик, контролирующий температуру во время цикла сушки.В этой статье вы также узнали разницу между термисторами и термопарами, что поможет вам лучше понять термистор. Кроме того, не стесняйтесь знать об этих вещах; Почитайте, что такое центрифуга и как пользоваться сушилкой для обуви. Спасибо друзья, что дочитали статью до конца.

.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

Датчик температуры Хладагент системы управления Multec и Motronic 3.8

Конструкция датчика температуры: 1 электрическое соединение, 2 корпус, 3 резистор

Датчик включает термистор NTC или PTC в своем корпусе. Резистор NTC - это полупроводниковый элемент, сопротивление которого уменьшается с увеличением температура. Резистор PTC - это полупроводниковый элемент, сопротивление увеличивается с повышением температуры.На практике больше Использование термисторов NTC обусловлено более линейным ходом зависимость между сопротивлением и температурой. Он установлен во впускном коллекторе под корпусом дроссельной заслонки, где контактирует с моторной жидкостью.

Датчик делает доступным для контроллера сигнал (напряжение), значение которого изменяется при изменении температуры охлаждающей жидкости. Питание датчика температуры 5В от центрального блока управления. Он оснащен два контакта: питание + 5В и опорный контакт отрицательного потенциала.Элемент измерительный прибор помещен в защитный корпус, который, в свою очередь, позволяет с разъемом жгута двигателя.
Так как изменяется и температура охлаждающей жидкости сопротивление внутри датчика. Напряжение питания на выводе В12" или контакт С10 "уменьшается при повышении температуры датчика.
Датчик температуры двигателя имеет два контакта, подключенных к центральному устройству управление Multec:
контакт 1 "= с контактом A11", контакт ссылка с отрицательным потенциалом О...0,1 В,
контакт 2" = с контактом В12" или С10" (в зависимости от типа системы), +5 В. подача постоянного напряжения.

В. проверить датчик при выключенном зажигании - снимаем разъем с датчика и проверяем омметром сопротивление Значения сопротивления в зависимости от года выпуска автомобиля:

90 031 произведено до 1988

построены после 1988 г.

0 градусов Цельсия - от 4,8 до 66 кВт

20 ул.С 3,4 кВт

20°C от 2,2 до 2,8 кВт

38°C 1,8 кВт
40°C от 1,0 до 1,4 кВт

70 град С - 450 Вт

80 градусов C * от 250 до 380 Вт

100 град С - 185 Вт

Если сопротивление в пределах нормы, пожалуйста, сделайте это измерение напряжения.Для этого подключите вольтметр к массе и проводу B. штекер снят. Зажигаем огонь. Напряжение должно составлять от 4,9 до 5,1 В. Если меньше, проверяем соединение между модулем и штекером датчик (к сожалению в данном случае на системе управления разные маркировки, так что без схемы не получится). Пока измерение, не должно быть перерывов Напряжение. Напряжение должно пройти он постоянно меняется, не будучи насильственным скачки и остановки на значениях посредники. Такие аномалии указывают на неисправность датчика и его необходимо заменить.

Правильная работа датчика температуры влияет запуск двигателя, фазы прогрева и правильная дозировка топлива во время нормальная работа двигателя.
Неправильные показания могут вызвать затрудненный запуск двигателя (холодный или горячий) и с большим расходом топлива.

.Характеристики термистора

ntc - быстрая загрузка

Это учебное пособие проверено экспертами!

Материал скачали уже 695 раз!

Загрузите файл termistor_ntc_charystyka сейчас в одном из следующих форматов - PDF и DOC . В данное учебное пособие включены материалы, которые помогут вам в изучении выбранного материала. Делайте ставку на точность и достоверность информации на нашем сайте благодаря проверенным экспертами учебным пособиям! У вас есть вопрос? У нас есть ответ!
  • Только проверенные учебные пособия
  • Все материалы актуальны
  • Мгновенная, неограниченная и мгновенная загрузка
  • Бесплатное и неограниченное личное использование

NTC 1.8. НТЦ 2.2. НТЦ 3.0. НТЦ 10. НТЦ 20. НТЦ 10-АН. НТЦ 10-С. НТЦ 10-КБ. КП 10. Т1. Точность. ± 0,3°С/0°С. EN60751 Б. ± 0,3°С/0°С. EN60751 B. Термисторы с эпоксидным грунтом, очень точные, с небольшими размерами. Характеристика R (T) термисторов NTC с практическим приближением. Термистор NTC — это термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC — аббревиатура этого эффекта) или просто уменьшающий резистор. Примеры характеристик R (T) термисторов NTC и PTC.Температурная зависимость сопротивления называется термометрической характеристикой термистора и описывается. Вольт-амперная характеристика варистора. Тепловые характеристики термисторов. 1 - термистор NTC, 2 - термистор PTC, 3 - термистор CTR.

Таблица термисторов NTC

Термистор (или терморезистор) определяется как тип резистора, электрическое сопротивление которого изменяется при изменении. Соединяясь последовательно, они ограничивают пусковой ток, защищая выпрямители, импульсные источники питания ИБП, двигатели и т. д.Максимальный ток указан в таблице. Термистор, NTC, 50 кОм, серия B57861S, 3760 K, сквозное отверстие, проволочные выводы Термистор NTC 10 кОм с кабелем 0,5 м доступен в категории: Датчики температуры доступны в магазине робототехники Botland. Широкий ассортимент моделей. Быстродействующий термистор, NTC, 10 кОм, серия NTCS, 3610K, SMD, 0603 [1608 метрическая система].

Как выбрать термистор

Термистор — это электронный компонент, реагирующий на изменение температуры в своей структуре соответствующим изменением сопротивления.Термисторы делают. Они сделаны из оксидов, тип и пропорция которых зависят от свойств термистора. Это связано с сопротивлением материалов, из которых. Как работает термистор? Термистор - характеристики. Принцип работы термистора основан на том, что его сопротивление зависит от температуры Как правильно подобрать термистор для датчика температуры. - 27 октября 2020 г.-. С тысячами типов термисторов выбор может быть довольно сложным.Здравствуйте. У меня проблема, на самом деле была. Я заменил датчик температуры.в машине. После удаления старого (поврежденного) то все время.

Характеристики термистора PTC

Предлагаем датчики и термисторы производства нашего партнера, серия KTY характеризуется почти линейной характеристикой положительного коэффициента. термистор, сопротивление которого уменьшается с повышением температуры. ИБН-86/33 75-5 ~ 31. Рис. 3. Сопротивление-tcm температурная характеристика термистора PTC. Характеристика R(T) термисторов с отрицательным температурным коэффициентом на практике достаточна.Конструкция, параметры и применение термисторов NTC, PTC и CTR. PTC - (позистор) с положительным температурным коэффициентом, повышение температуры вызывает увеличение сопротивления CTR - о. Примеры R (T) характеристики термисторов NTC и PTC. Температурная зависимость сопротивления называется термометрической характеристикой термистора и описывается.

Формула термистора NTC

градусов) диапазон изменения температуры. Сопротивление R термистора NTC в зависимости от абсолютной температуры находится по формуле: RT = R0 э.допуск термистора и эталонного резистора. Описываемый модуль. поверните от приведенной выше формулы, используйте-. которые являются термисторами NTC Термистор, сопротивление которого уменьшается с повышением температуры. Изменение сопротивления термистора. Для термисторов NTC Q'I определяется w o C-I по формуле Формула Каллендара:. Примеры характеристик R (T) термисторов NTC и PTC. (согласно приведенной формуле и параметрам системы: ΔT = P/A A ≈ 0,007 Вт/К).При малых разностях температур зависимость сопротивления термисторов NTC и PTC отчто в данном случае может быть выражено следующей формулой:

.

Реле контроля температуры PT-1

Реле контроля температуры ПТ-1 защищает электродвигатели от перегрева. Температура контролируется термисторными датчиками PTC, расположенными в двигателе. Реле PTC PT-1 также можно использовать в других устройствах с датчиками PTC. Несколько термисторных датчиков PTC можно подключить последовательно к реле сопротивления PT-1.Максимальное морозоустойчивость датчиков PTC составляет 1500 Ом.
■ Преимуществом устройства является ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ отделение от сети питания.
Реле контроля температуры ПТ-1 имеет функцию ПАМЯТИ неисправностей. Состояние отказа также запоминается после сбоя питания.
■ Также СИГНАЛИРУЕТСЯ обрыв цепи в датчиках или короткое замыкание.
■ Аварию можно сбросить дистанционно с помощью внешнего контакта или кнопки.
■ Широкий диапазон питающих напряжений.
Термисторное реле PT-1 имеет функцию ПРОВЕРКИ.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

При перегреве обмоток двигателя, после превышения сопротивления датчика ПТК или последовательного шлейфа датчиков ПТК свыше 3,3кОм терморезисторное реле ПТ-1 переходит в режим отказа. Контакт реле PTC переключается и загорается красный диод "PTC".Светодиод «ОК» гаснет. Если обмотки двигателя остывают, после того как сопротивление датчиков PTC падает ниже 1,8 кОм, реле сопротивления PTC возвращается в нормальное состояние. Если включен режим памяти, несмотря на охлаждение обмоток двигателя, режим отказа будет сохраняться до тех пор, пока не будет нажата кнопка «RESET/TEST/MEM». Режим памяти отказов активируется нажатием и удержанием кнопки «RESET/TEST/MEM». в течение 5 секунд. Желтый светодиод «МЕМ». указывает на то, что режим памяти неисправностей включен.Нажав и удерживая кнопку «RESET/TEST/MEM». запускает тест устройства на 1 секунду. Пульсация красного диода «PTC» указывает на короткое замыкание или поломку датчиков PTC.

.

Смотрите также