Termistorius

Temos:

Termistorius
PTC rezistorius
NTC atsparumas
NTC charakteristikos nustatymas

Termistorius:
Termistorius yra komponento, kurio varžos vertė priklauso nuo temperatūros, pavadinimas. Angliškas žodis yra žodžių terminis ir rezistorius junginys. Termistoriai, be kita ko, naudojami automobilių technologijoje temperatūros jutikliai en apsaugos nuo perkrovos.
Termistorius galima suskirstyti į 2 grupes; būtent, kad atsparumo vertė didėja didėjant temperatūrai (PTC) arba atsparumo vertė mažėja didėjant temperatūrai (NTC). Sąvokos NTC ir PTC paaiškintos toliau.

PTC atsparumas:
PTC rezistorius yra rezistorius su teigiamu temperatūros koeficientu. Jie daugiausia naudojami kaip elektros prietaisų temperatūros apsauga. Kylant temperatūrai, didėja ir atsparumas. Ryšys tarp varžos ir temperatūros turi tiesinį ryšį su PTC rezistoriumi. Tai reiškia, kad pasipriešinimas didėja proporcingai didėjant temperatūrai. Tai galima pamatyti žemiau esančiame paveikslėlyje tiksliai tiesia linija.

PTC rezistoriai, be kita ko, naudojami veidrodžių šildymui. Be šio apsauginio rezistoriaus įjungus kaitinimo elementus liktų pastovi (maksimali) 12 voltų įtampa ir 1,25 ampero srovė. Jie ilgainiui perdegtų, nes tiekiama srovė ir toliau šildo. Perkrovos galima išvengti pridedant PTC rezistorių į teigiamą laidą. Šis rezistorius stebi kaitinimo elemento temperatūrą. Jei žiemos laikotarpiu įjungiamas veidrodžio išsekimas, PTC rezistorius iš pradžių neveiks. Tada temperatūra per žema. Visas 12v / 1,25A dabar teka per šildymo elementus, todėl veidrodžio stiklas iš pradžių greitai įkaista. (Tuomet drėgmė kuo greičiau išnyks nuo veidrodžio stiklo).
Kylant temperatūrai, atsparumas didėja (žr. paveikslėlį žemiau). Kai veidrodžio stiklas pasieks 20 laipsnių temperatūrą, PTC varžos vertė bus 20 omų. Dabar srovė sumažėjo nuo 1,25 A iki 0,6 A. Tai galima apskaičiuoti naudojant Omo dėsnis:

I = U/R
I = 12/20
Aš = 0,6A

Dabar srovė sumažinta perpus, o tai užtikrina, kad veidrodžio stiklas įkais ne taip greitai. Jei stiklo temperatūra pakyla iki 40 laipsnių, PTC varžos vertė yra 40 omų. Dabar srovė nukrito iki 0,3 A.

Esant maksimaliai 60 laipsnių Celsijaus temperatūrai, PTC rezistoriaus varža bus 60 omų. Dabar srovė tik 0,18A. Šildymo galia dabar yra pastovi ir dėl mažos srovės toliau nedidės. Veidrodžio stiklo temperatūra dabar išlieka pastovi ir negali perkaisti. Aukščiau pateiktos vertės yra sukurtos ir yra tik kaip pavyzdys, kad būtų kuo aiškesnis. Kiekvienas gamintojas veidrodžių šildymui naudos savo srovės stiprumą (taigi ir atsparumo vertes).
Taip pat automobilyje yra ir kitų komponentų, turinčių PTC rezistorių, pavyzdžiui, lango variklį. Jei lango mechanizmas yra labai sunkus (dėl didelės mechaninės apkrovos) arba langas atidaromas ir uždaromas daug kartų iš eilės, lango valdymo variklio temperatūra pakyla. Šį elektros variklį taip pat stebi PTC rezistorius. Kai temperatūra tampa per aukšta, šis signalas per PTC rezistorių siunčiamas į valdymo bloką. Tai laikinai išjungia variklio maitinimą, kol temperatūra nukris. Tai skirta tik saugumo sumetimais, kad būtų išvengta perkaitimo

NTC atsparumas:
NTC rezistorius yra rezistorius su neigiamu temperatūros koeficientu. Šie rezistoriai naudojami kaip temperatūros jutikliai be kita ko, aušinimo skysčio ir įsiurbiamo oro. Kylant temperatūrai varža mažėja (žr. paveikslėlį). Dažnai jutikliui taikoma pastovi įtampa nuo 1 iki 5 voltų. Esant žemai temperatūrai varžos vertė bus didelė, todėl įtampa bus žema. Kylant temperatūrai varža mažėja, o įtampa didėja.

Įtampos padidėjimą valdo charakteristikų laukų valdymo įtaisas, kuris, be kita ko, nustato purkštukų įpurškimo kiekį. Vertė taip pat gali būti perduodama aušinimo skysčio temperatūros matuokliui prietaisų skydelyje arba lauko oro temperatūrai klimato kontrolės ekrane.

Santykis tarp varžos ir temperatūros neturi tiesinio ryšio su NTC rezistoriumi. Tai reiškia, kad pasipriešinimas nemažėja proporcingai didėjant temperatūrai. Tai matyti paveikslėlyje pagal lenktą liniją. Ši eilutė vadinama „charakteristika“ ir yra logaritminė.

NTC charakteristikos nustatymas:
NTC charakteristika gali būti iš dalies apibūdinta nustatant atitinkamą atsparumo vertę esant trims temperatūroms. Šiuo tikslu temperatūros jutiklis gali būti matuojamas omų matuokliu, kol jis kabo įkaitintame virdulyje.
Taškai gali būti brėžiami esant skirtingoms temperatūroms ir atsparumo vertėms. Tarp šių taškų galima nubrėžti linijas (žr. paveikslėlį žemiau). Iš esmės tai leidžia teisingai įvertinti, kaip charakteristika vystysis žemesnėje nei 20 ir aukštesnėje nei 100 laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Įdomu į tai pasigilinti. Turint tris išmatuotas varžos vertes, tikslią varžą galima nustatyti naudojant „Steinhart-Hart lygtį be galo dideliame temperatūros diapazone. Charakteristika taip pat gali būti tiksliai nustatyta. Šio puslapio apačioje galima atsisiųsti Excel failą, su kuriuo galima suformuoti charakteristiką.

Steinharto ir Harto lygtis yra tokia:

T – temperatūra Kelvinais;
R yra varža ties T, omais;
A, B ir C yra Steinhart-Hart koeficientai, kurie priklauso nuo pasipriešinimo verčių tam tikroje temperatūroje.

Norint rasti puslaidininkio varžą tam tikroje temperatūroje, reikia naudoti atvirkštinę (R) Steinhart-Hart lygtį. Ši lygtis yra tokia:

kur x ir y nustatomi naudojant šias formules:

Norint rasti Steinhart-Hart A, B ir C koeficientus, reikia nustatyti tris atsparumo vertes (R1, R2 ir R3) esant temperatūrai (T1, T2 ir T3). Jų reikia ieškoti puslaidininkio specifikacijose arba išmatuoti termometru ir omų matuokliu. L1, L2 ir R3 apskaičiuojami nustatant atvirkštines varžos vertes. Y1, Y2 ir Y3 nustatomi apskaičiuojant temperatūrą kelvinais iki -1 galios.