термистор

Предметы:

термистор
ПТК резистор
сопротивление NTC
Определение характеристики NTC

Термистор:
Термистор — это название компонента, сопротивление которого зависит от температуры. Английское слово представляет собой комбинацию слов «термальный» и «резистор». Термисторы используются, в частности, в автомобильной технике. датчики температуры en защита от перегрузки.
Термисторы можно разделить на 2 группы; а именно, что значение сопротивления увеличивается с увеличением температуры (PTC) или что значение сопротивления уменьшается с увеличением температуры (NTC). Термины NTC и PTC более подробно объяснены ниже.

Сопротивление ПТК:
Резистор PTC — это резистор с положительным температурным коэффициентом. В основном они используются в качестве температурной защиты в электроприборах. С повышением температуры сопротивление также увеличивается. Зависимость между сопротивлением и температурой имеет линейную зависимость для резистора PTC. То есть сопротивление увеличивается пропорционально увеличению температуры. Это видно на изображении ниже по абсолютно прямой линии.

Резисторы PTC используются, помимо прочего, для обогрева зеркал. Без этого защитного резистора на нагревательных элементах после включения оставалось бы постоянное (максимальное) напряжение 12 Вольт и ток 1,25 Ампера. В конечном итоге они перегорят, поскольку подаваемый ток продолжает вызывать нагрев. Перегрузку можно предотвратить, добавив резистор PTC в положительный провод. Этот резистор контролирует температуру нагревательного элемента. Если опустошение зеркала включено в зимний период, резистор PTC сначала не будет работать. Тогда температура будет слишком низкой. Полный ток 12 В/1,25 А теперь проходит через нагревательные элементы, вызывая поначалу быстрый нагрев зеркального стекла. (Влага тогда исчезнет со стекла зеркала как можно быстрее).
С повышением температуры сопротивление увеличивается (см. изображение ниже). Когда стекло зеркала достигнет температуры 20 градусов, сопротивление ПТК будет равно 20 Ом. Ток теперь снизился с 1,25А до 0,6А. Это можно рассчитать с помощью Закон Ома:

Я=У/Р
я = 12/20
Я = 0,6A

Ток теперь уменьшен вдвое, что гарантирует менее быстрый нагрев зеркального стекла. Если температура стекла повысится до 40 градусов, ПТК будет иметь сопротивление 40 Ом. Ток упал до 0,3А.

При максимальной температуре 60 градусов Цельсия сопротивление резистора PTC составит 60 Ом. Ток теперь всего 0,18А. Мощность нагрева теперь постоянна и не будет увеличиваться в дальнейшем из-за низкого тока. Температура зеркального стекла теперь остается постоянной и не может перегреваться. Приведенные выше значения составлены и служат исключительно в качестве примера, чтобы сделать их максимально понятными. Каждый производитель будет использовать свою собственную силу тока (и, следовательно, значения сопротивления) для обогрева зеркал.
В автомобиле есть и другие компоненты, имеющие резистор PTC, например электродвигатель стеклоподъемника. Если оконный механизм очень тяжелый (из-за большой механической нагрузки) или окно открывается и закрывается много раз подряд, температура электродвигателя привода окна увеличивается. Этот электродвигатель также контролируется резистором PTC. Когда температура становится слишком высокой, этот сигнал отправляется через резистор PTC в блок управления. Это временно отключает подачу питания к двигателю до тех пор, пока температура не снизится. Это сделано исключительно в целях безопасности, чтобы предотвратить перегрев.

Сопротивление НТЦ:
Резистор NTC — это резистор с отрицательным температурным коэффициентом. Эти резисторы применяются как датчики температуры среди прочего, охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. С повышением температуры сопротивление уменьшается (см. изображение). Часто на датчик подается постоянное напряжение от 1 до 5 Вольт. При низкой температуре значение сопротивления будет высоким, поэтому напряжение будет низким. При повышении температуры сопротивление уменьшается, а напряжение увеличивается.

Увеличение напряжения контролируется устройством управления характеристическими полями, которое, помимо прочего, определяет количество впрыска форсунок. Это значение также можно передать на датчик температуры охлаждающей жидкости на приборной панели или на температуру наружного воздуха на дисплее климат-контроля.

Зависимость между сопротивлением и температурой не имеет линейной зависимости для резистора NTC. Это означает, что сопротивление не уменьшается пропорционально увеличению температуры. Это видно на изображении по изогнутой линии. Эта линия называется «характеристикой» и является логарифмической.

Определение характеристики NTC:
Характеристика NTC может быть частично описана путем определения соответствующего значения сопротивления при трех температурах. Для этого датчик температуры можно измерить омметром, пока он висит в нагретом чайнике.
Точки могут быть нарисованы при различных температурах и значениях сопротивления. Между этими точками можно провести линии (см. изображение ниже). В принципе, это позволяет справедливо оценить, как будет развиваться характеристика ниже 20 и выше 100 градусов Цельсия.

Интересно углубиться в это. По трем измеренным значениям сопротивления точное сопротивление можно определить с помощью уравнения Стейнхарта-Харта в бесконечно большом диапазоне температур. Характеристика также может быть определена точно. Внизу этой страницы можно скачать Excel-файл, с помощью которого можно сформировать характеристику.

Уравнение Стейнхарта-Харта:

Т – температура в Кельвинах;
R — сопротивление при Т, в Омах;
А, В и С — коэффициенты Стейнхарта-Харта, которые зависят от значений сопротивления при определенной температуре.

Чтобы найти сопротивление полупроводника при заданной температуре, необходимо использовать обратное (R) уравнение Стейнхарта-Харта. Это уравнение выглядит следующим образом:

где x и y определяются по следующим формулам:

Чтобы найти коэффициенты А, В и С Стейнхарта-Харта, необходимо определить три значения сопротивления (R1, R2 и R3) при температуре (Т1, Т2 и Т3). Их следует посмотреть в характеристиках полупроводника или измерить с помощью термометра и омметра. L1, L2 и R3 рассчитываются путем определения обратных значений сопротивления. Y1, Y2 и Y3 определяются путем расчета температуры в Кельвинах в степени -1.