Thermistori

NTC thermistor, tip rruaze, me tela të izoluara

Një thermistor është një lloj rezistori, rezistencë e te cilit ndryshon me temperaturën. Fjala është një portmanto e fjalëve termike dhe rezistencë. Thermistorët janë përdorur gjerësisht si limitues korrenti, sensorë temperature, qarqe vetë-mbrojtës nga korrenti i tepërt, dhe elemente për ngrohje vetë-rregulluese.

Thermistoret ndryshojnë nga detektorë rezistence temperature (DRT) në se materiali përdoret në një thermistor është në përgjithësi një qeramike ose polimer, ndërsa RTDs përdorin metale të pastërta. Përgjigja e temperaturës është e ndryshme ; DRT janë të dobishme gjatë temperaturave më të mëdha, ndërsa thermistoret zakonisht arrijnë një saktësi të lartë brenda një intervali të kufizuar temperature (zakonisht -90 °C të 130 °C).

Teori e operimit

simbol Thermistor

Duke supozuar, si një përafrim të parë me qëllim, që marrëdhëniet në mes të rezistencës dhe temperatura te jen lineare, atëherë :

$\mathrm{\Delta }R=k\mathrm{\Delta }T$

ku

$\mathrm{\Delta }R$ = ndryshim në rezistencë,

$\mathrm{\Delta }T$ = ndryshimin e temperaturës,

$k$ = temperatura e rendit të parë, koeficienti i rezistencës.

Thermistoret mund të klasifikohen në dy lloje, varësisht nga shenjë e $k$.

Nëse $k$ është pozitiv, rritet rezistenca me temperatura në rritje, dhe pajisje quhet koeficient temperaturë pozitive (KTP) thermistor ose posistor. Nëse $k$ është negative, zvogëlon rezistencën me rritje në temperature, dhe pajisje quhet koeficient temperature negativ (KTN) thermistor. Resistors që nuk janë thermistore janë projektuar që të ketë një $k$ sa me të afërta me zero qe të jetë e mundur, në mënyrë që rezistenca e tyre mbetet gati konstant mbi një gamë të gjerë temperaturë.

Në vend të temperaturës koeficientit k, ndonjëherë koeficientin temperature i rezistencës $\alpha$ (alfa) ose ${\alpha }_T$ është i përdorur. Është përcaktuar si

${\alpha }_T=\frac{1}{R(T)}\frac{dR}{dT}.$

Për shembull, për sensor e përbashkët PT100, $\alpha =0,00385$ ose 0,385 %/°C. Kjo ${\alpha }_T$ koeficient nuk duhet të ngatërrohet me $\alpha$ parametër më poshtë.

Ekuacioni Steinhart-Hart

Në praktikë, përafrimi lineare (si me lart) punon vetëm mbi një interval të vogël të temperaturës. Për matjeve temperatura të sakta, rezistenca / kurbë temperaturën e pajisjes duhet të përshkruhet në detaje. Steinhart-Ekuacioni Hart përdor një përafrim të rendit të tretë :

$\frac{1}{T}=a+b\ln (R)+c{\ln }^3(R)$

ku a, b dhe c të ashtuquajturat parametrat të Steinhart-Hart, dhe duhet të specifikohet për çdo pajisje. T është temperatura në Kelvins dhe R është rezistenca në oms. Për të dhënë rezistencën si funksion të temperaturës, e mësipërmeja mund të rirregullohet në :

$R=e^{{(\beta -\frac{\alpha }{2})}^{\frac{1}{3}}-{(\beta +\frac{\alpha }{2})}^{\frac{1}{3}}}$

ku

$\alpha =\frac{a-\frac{1}{T}}{c}$ dhe $\beta =\sqrt{{\left(\frac{b}{3c}\right)}^3+\frac{{\alpha }^2}{4}}$.

Gabim në ekuacion Steinhart-Hart është zakonisht më pak se 0,02 °C në matjen e temperaturës. Si një shembull, vlerat tipike për një thermistor me një rezistencë prej 3.000 Ω në temperaturë dhome (25 °C = 298,15 K) janë :

$a=1,40\times 10^{-3}$

$b=2,37\times 10^{-4}$

$c=9,90\times 10^{-8}$

Historia

Thermistor NTC parë u zbulua në 1833 nga Michael Faraday, i cili raportoi mbi sjelljen gjysmëpërçuesve të sulfidit te argjendit. Faraday vuri re se rezistenca e sulfidit te argjendit bie në mënyrë dramatike si temperatura e rritur. Për shkak se thermistoret e hershem ishin të vështire për të prodhuar dhe aplikimet për teknologji ishin të kufizuara, prodhimi komercial i thermistors nuk filloi deri në 1930.

Shih gjithashtu

• Ligji i Omi
• Rezistorët
• Termoelementi
• Termostat
• Detektorë temperature rezistence

Lidhje të jashtme

• Thermistor Sensor for Catheter
• Practical Temperature Measurements - Agilent Application Note
• Temperature Measurement Tools: Thermistors, Thermocouples
• Thermistor App Note
• Thermistor ADC using Parallel Port
• The thermistor at bucknell.edu
• Measurement Specialties thermistor technical data sheets
• Thermistor calculation software at sourceforge.net
• Thermistor Samples and Application help