На головну

 Терморезисторний ефект. Терморезистори - Радіоелектроніка

Міністерство освіти Російської Федерації

УГТУ-УПІ

Кафедра РЕІС

Курс Фое

Р Е Ф Е Р А Т

НА ТЕМУ:

Терморезисторний ефект. Терморезистори.

 Студент: Косилов А. Н.

 Група: Р-136а

 Викладач: Болтаєв А. В.

 Дата здачі:

Г. Єкатеринбург, 2003

Анотація

Терморезистор - це пристрій, опір якого змінюється з температурою. Правда, треба зауважити, що не всі пристрої, що змінюють опір з температурою, називаються терморезисторами. Наприклад, резистивні термометри, які виготовляються з маленьких котушок кручений дроту або з напилених металевих плівок, хоча їх параметри і залежать від температури, однак, працюють не так, як терморезистори. Зазвичай термін «терморезистор» застосовується по відношенню до чутливих до температури напівпровідниковим пристроям. Терморезистори з негативним ТКС виготовляються з напівпровідникового матеріалу - спеченной кераміки, виготовленої із суміші оксидів металів.

Терморезистори широко застосовуються скрізь, і ми зустрічаємося з ними щодня: на них засновані системи протипожежної безпеки, системи вимірювання та регулювання температури, теплового контролю, схеми температурної компенсації, вимірювання потужності ВЧ. Також застосування терморезистори знаходять в промисловій електроніці та побутовій апаратурі, в медицині, метеорології, у хімічній та інших галузях промисловості.

У цій роботі розглядаються основи самого терморезисторного ефекту, пристрій терморезисторів і найважливіші їх характеристики.

Зміст:

 Короткий опис сутності фізичного ефекту 4

 Пристрій терморезисторів 5

 Використовувані матеріали 7

 Основні параметри терморезисторів 9

 Основні характеристики терморезисторів 10

 Класифікація та маркування 12

 Відомості про кількох конкретних приладах 13

 Застосування 16

 Бібліографічний список 18

 Витрати часу 19

Короткий опис сутності фізичного ефекту.

Терморезистор - це пристрій, опір якого сильно змінюється зі зміною температури. Це резистивний прилад, що володіє високим ТКС (температурним коефіцієнтом опору) в широкому діапазоні температур. Розрізняють терморезистори з негативним ТКС, опір яких падає зі зростанням температури, часто звані термісторами, і терморезистори з позитивним ТКС, опір яких збільшується із зростанням температури. Такі терморезистори називаються позисторами. Терморезистори обох типів виготовляють з напівпровідникових матеріалів, діапазон зміни їх ТКС - (-6,5; +70)% / оC.

Насправді терморезисторний ефект зовсім не складний для розуміння. Він полягає в зміні опору напівпровідника в більшу або меншу сторону за рахунок зменшення чи збільшення його температури. Однак сам механізм зміни опору з температурою відмінний від подібного явища в металах (про що і говорить факт зменшення опору при збільшенні температури), і особливості цього фізичного ефекту будуть докладніше розглянуті нижче.

У 1833 році Фарадей виявив негативний ТКС у сульфіду срібла, але відсутність відомостей про явище в контактах метал-напівпровідник перешкоджало виготовленню приладів з відтворюваними характеристиками. У 30-х роках вже двадцятого століття у деяких оксидів, як Fe3O4і UO2, виявили високий негативний температурний коефіцієнт опору. В кінці 30-х - початку 40-х цей ряд поповнився NiO, CoO, системою NiO-Co2O3-Mn2O3. Інтервал питомих опорів розширився завдяки додаванню оксиду міді Mn3O4і в систему NiO-Mn2O3.

Терморезистори з негативним ТКС виготовляються з оксидів металів з незаповненими електронними рівнями, і при досить низьких температурах обмін електронами сусідніх іонів утруднюється, при цьому електропровідність речовини мала. Якщо температура збільшується, то електрони набувають енергію у вигляді тепла, процес обміну іонів електронами стає інтенсивніше, тому різко збільшується рухливість носіїв заряду.

Далі наведемо кілька слів про фізичні особливості терморезисторів (вірніше напівпровідникових матеріалів, на основі яких виготовлені терморезистори), що мають позитивний температурний коефіцієнт опору в деякому інтервалі температур. Такі терморезистори часто називають позисторами.

Терморезистори з позитивним ТКС можна розділити на 2 групи:

1. Терморезистор з напівпровідникового матеріалу (зазвичай Si) у формі невеликих пластин з двома висновками на протилежних сторонах. Їх застосування засноване на тому, що леговані кристали Si (кремнію) як n-, так і p- типу мають позитивний ТКС при температурі від кріогенних до 150oC і вище, причому ТКС при кімнатній температурі приблизно дорівнює 0,8% на 1oC.

2. Терморезистор з великим ТКС (до 70% на 1oC), але в більш обмеженому діапазоні температур. Матеріалом у даному випадку є полікристалічний напівпровідниковий титанат барію з великою зміною ТКС при температурі 120oC, відповідної сегнетоелектричної точці Кюрі цього матеріалу. Додаючи інші матеріали, наприклад титанат свинцю або стронцій, така зміна ТКС можна отримати при температурах від -100 до + 250oC. Можна також змінити нахил кривої опору так, що велика зміна температур буде відбуватися в більш вузькому інтервалі температур, наприклад 0-100oC.

Можна сказати кілька слів про титанаті барію. При низьких температурах ця речовина являє собою діелектрик з переважною спонтанною поляризацією, потенційний бар'єр між кристалами малий. Дуже важлива температура, відповідна точці Кюрі для TiBa. При нагріванні до цієї температури спонтанна поляризація зникає, зростає висота бар'єру і, отже, опір сильно збільшується.

Детальніше багато властивості і характеристики даного ефекту і приладів на його основі для матеріалів як з позитивним, так і з негативним ТКС будуть розглянуті далі.

Пристрій терморезисторів.

Щоб описати пристрій терморезисторів, необхідно спочатку заглибитися в суть фізичних особливостей цих приладів і розглянути важливі залежності характерних для них фізичних величин.

Температурна залежність опору є головною характеристикою терморезисторів, значною мірою визначальною інші характеристики цих виробів. Природно, вона аналогічна температурної залежності питомого опору напівпровідника, з якого виготовлений даний терморезистор.

Вимірювання показують, що температурна залежність опору більшості типів вітчизняних терморезисторів з негативним ТКС з достатньою для практики точністю у всьому робочому інтервалі температур або в його частині апроксимується виразом, де RT- величина опору терморезистора при температурі Т, К, постійна залежить від фізичних властивостей матеріалу і габаритів терморезистора (l - відстань між електронами в см і S - площа поперечного перерізу напівпровідникового елемента терморезистора в см2); постійна B залежить від фізичних властивостей матеріалу і може мати одне або два значення в інтервалі робочих температур.

Прологаріфміровав, отримаємо. Це вираження в координатах lg R і являє рівняння прямої, що значно полегшує визначення інтервалу температур, в якому формула з необхідною точністю апроксимує дійсну залежність RT (T). За результатами вимірювань RTі T будують графік залежності. Якщо через отримані експериментально точки можна провести пряму, то вважають, що в даному інтервалі температур вираз для RTсправедліво.

Для практичних розрахунків зручно виключити постійну A. Написавши формулу для RTдля двох температур T2і T1і розділивши одне на інше, отримаємо:

.

З цієї формули можна розрахувати величину опору терморезистора при будь-якій температурі T2 (в інтервалі робочих температур), знаючи значення постійної B і опір зразка при якійсь температурі T1.

Величина B визначається експериментально виміром опору терморезистора при двох температурах T1і T2. Логаріфміруя попередній вираз, легко отримати, де, а. Розмірність B - градуси Цельсія або Кельвіна. B - це коефіцієнт температурної чутливості. Якщо визначити ТКС терморезистора ? як це зазвичай прийнято:, то з випливає, що

.

Для позисторов температурні залежності опору, зняті в широких інтервалах температур, мають складний характер. При досить низьких і високих температурах опір зменшується при збільшенні температури за законом, близькому до експоненціального. У проміжній області опір R різко зростає при підвищенні температури. Крутизною графіка, а, отже, і величиною ТКС, можна управляти в широких межах різними технологічними прийомами.

Для багатьох типів позисторов опір в досить великому інтервалі температур (порядку декількох десятків градусів Цельсія / Кельвіна) змінюється строго за експоненціальним законом.

,

де A - постійна, ? - температурний коефіцієнт опору при температурі toC в абсолютних одиницях.

Отже, терморезистори виготовляються з матеріалу, що змінює свій опір зі зміною температури в відповідності з перерахованими вище основними залежності R = f (T). У терморезистор з негативним ТКС напівпровідниковий матеріал - спеченная кераміка, якій надають різні форму і розміри. Її виготовляють із суміші оксидів металів, таких, як Mn, Ni, Co, Cu, Fe. Змінюючи склад матеріалу і розміри терморезистора, можна отримати опору від 1 до 106Ом при кімнатній температурі і ТКС від -2 до 6,5% на 1oC.

Терморезистори, як вже було сказано, виготовляються різних розмірів: від бусинок діаметром 0,2 мм, дисків і шайб діаметром 3-25 мм до стрижнів діаметром 12 і довжиною до 40 мм. Бусінковие терморезистори можна заливати склом, поміщати в скляні або пластмасові оболонки або в транзисторні корпусу. Дискові захищають частіше ізоляційними плівками з лаку або епоксидних смол.

Важлива технологічна операція у виробництві терморезисторів - створення омічних контактів до термочутливим елементам. Для цього на торцевих поверхнях термочутливих елементів, виконаних у вигляді стрижнів, дисків або шайб створюють срібні контакти за допомогою спеціальних паст. Для підвищення стабільності параметрів ці елементи піддають термообробці при 200-300oC. Остаточна стабілізація відбувається шляхом прогріву елементів протягом сотень годин при максимальній робочій температурі.

Коли терморезистивних елемент отриманий, його захищають спеціальними лаками, а в ряді випадків поміщають в скляний або металевий корпус. При вимірюванні опору треба підтримувати температуру терморезистора з високою точністю (0,05-0,1oC), так як опір є функцією температури.

Використовувані матеріали.

Матеріал для створення терморезисторів повинен відповідати таким вимогам: чисто електронна провідність матеріалу і можливість регулювання її, стабільність характеристик матеріалу в діапазоні робочих температур, простота технології виготовлення виробів. Матеріали повинні бути нечутливими до забруднень в процесі технологічного виготовлення виробів.

Найбільший інтерес викликають напівпровідникові матеріали, що володіють великим ТКС, крім комплексу необхідних властивостей. Великого поширення набули CuO, Mn3O4, Co3O4, NiO та їх суміші. На основі сумішей оксидів міді та марганцю отримані напівпровідникові матеріали з електропровідністю від 10-8до 10-1 (Ом - см) -1. Електропровідність кобальто-марганцевих окисних напівпровідників лежить в межах від 10-9до 10-3 (Ом - см) -1. Отримання необхідної електропровідності і ТКС досягається вибором процентного співвідношення оксидів металів в композиції при використанні методу спільного охолодження лугом азотнокислих сполук марганцю, кобальту, міді і наступного прожарювання гідратів окислів.

Також використовують оксиди титану, ванадію, заліза. При зміні співвідношення компонентів відповідних матеріалів можна отримати задані значення питомого опору і ТКС. Використанням зазначених компонентів і кілька видозмінених способів змішування і термічного випалу вдалося створити терморезистори з непрямим підігрівом (ТКП).

Інтерес для виробництва терморезисторів викликають потрійні марганцеві системи окислів, так як електропровідність таких матеріалів слабо залежить від домішок, отже, можна отримувати на їх основі терморезистори з малим розкидом по опору і ТКС, а значить масовий випуск терморезисторів із заданими електричними параметрами.

Сучасні терморезистори з негативним ТКС зазвичай виготовляють з наступних оксидних систем: нікель-марганець-мідь, нікель-марганець-кобальт-мідь, кобальт-марганець-мідь, залізо-титан, нікель-літій, кобальт-літій, мідь-марганець. Крім того, практикується додавання таких елементів, як залізо, алюміній, цинк, магній, які дозволяють модифікувати властивості перерахованих систем.

Тенденції розвитку сучасних матеріалів з негативним ТКС виявили три основних напрямки у виробництві терморезисторів. Головне - отримання більш стабільних терморезисторів. В результаті з'явилися взаємозамінні високостабільні прилади з негативним ТКС. Це було досягнуто за рахунок використання більш чистих вихідних матеріалів, підбору відповідних композицій і ретельного контролю на всіх стадіях виготовлення терморезистора.

Другий напрямок - розширення верхньої межі робочих температур. Було створено кілька типів терморезисторів, у яких ця межа приблизно дорівнює 1000oC. Це було досягнуто за рахунок застосування високотемпературних матеріалів.

Третій напрям - створення переключающих терморезисторів з негативним ТКС. Вони мають дуже велике зміна опору у вузькому інтервалі температур і називаються терморезистори з критичною температурою і терморезистори на основі металлоксідних сполук, в яких використовується різка зміна провідності від напівпровідникової до металевої, наприклад VO2с температурою переходу 68oC.

Досить перспективний напрямок являють собою терморезистори з позитивним ТКС. Терморезистивних елементи з позитивним ТКС випускають на основі титанату-бариевой кераміки, опір цих елементів значно знижено додаванням рідкоземельних елементів. Титанат барію BaTiO3- діелектрик, тому його питомий опір при кімнатній температурі велике (1010-1012) Ом - см. При введенні туди домішок, таких, як лантан або церій, в мізерно малих кількостях (0,1-0,3 атомного відсотка) його питомий опір зменшується до 10-100 Ом - см. Якщо ввести ці домішки в титанат барію, його опір у вузькому інтервалі температур збільшиться на кілька порядків.

Основні параметри терморезисторів.

Як і будь технічний прилад, терморезистори мають ряд параметрів і характеристик, знання яких дозволяє з'ясувати можливість використання даного терморезистора для вирішення певної технічної задачі.

Основні параметри терморезисторів з негативним ТКС:

1. Габаритні розміри.

2. Величина опору зразків Rtі RT (в Ом) при певній температурі навколишнього середовища в t, oC, або T, К. Для терморезисторів, розрахованих на робочі температури приблизно від -100 до 125-200oC, температури навколишнього середовища приймається рівною 20 або 25oC і величина Rtназивается «холодним опором».

3. Величина ТКС ? у відсотках на 1oC. Зазвичай вона вказується для тієї ж температури t, що і холодне опір, і в цьому випадку позначається через ?t.

.

4. Постійна часу ? (в секундах), що характеризує теплову інерційність терморезистора. Вона дорівнює часу, протягом якого температура терморезистора змінюється на 63% від різниці температур зразка та навколишнього середовища. Найчастіше цю різницю беруть рівною 100oC.

5. Максимально допустима температура tmax, до якої характеристики терморезистора довгий час залишаються стабільними.

6. Максимально допустима потужність розсіювання Pmaxв Вт, що не викликає необоротних змін характеристик терморезистора. Природно, при навантаженні терморезистора потужністю Pmaxего температура не повинна перевищувати tmax.

7. Коефіцієнт розсіювання H в Вт на 1oC. Чисельно дорівнює потужності, що розсіюється на терморезисторами при різниці температур зразка та навколишнього середовища в 1oC.

8. Коефіцієнт температурної чутливості B, розмірність - [К].

.

9. Коефіцієнт енергетичної чутливості G в Вт /% R, чисельно дорівнює потужності, яку потрібно розсіяти на терморезисторами для зменшення його опору на 1%. Коефіцієнти розсіювання та енергетичної чутливості залежать від параметрів напівпровідникового матеріалу і від характеру теплообміну між зразком і навколишнім середовищем. Величини G, H і ? пов'язані співвідношенням:. Справді,.

10. Теплоємність C в Дж на 1oC, рівна кількості тепла (енергії), необхідного для підвищення температури терморезистора на 1oC. Можна довести, що ?, H і C пов'язані між собою таким співвідношенням:.

Для позисторов, окрім низки наведених вище параметрів, зазвичай вказують також ще зразкове положення інтервалу позитивного температурного коефіцієнта опору, а також кратність зміни опору в області позитивного ТКС.

Основні характеристики терморезисторів.

ВАХ - залежність напруги на терморезистор від струму, що проходить через нього. Знімається в умовах теплової рівноваги з навколишнім середовищем.

На діаграмі: (а) - терморезистор з негативним ТКС, (б) - з позитивним.

Температурна характеристика - залежність R (T), знімається в сталому режимі.

Прийняті допущення: масштаб по осі R узятий зростаючий за законом 10x, по осі T пропущений ділянку в інтервалі (0-223) К.

Подогревним характеристика - характеристика, властива терморезисторами непрямого підігріву - залежність опору резистора від підводиться.

Прийняті допущення: масштаб по осі R узятий зростаючий за законом 10x.

Класифікація та маркування.

Найбільш поширені терморезистори виготовляють на основі мідно-марганцевих (ММТ і СТ3), кобальто-марганцевих (КМТ і СТ1) і мідно-кобальто-марганцевих (СТ3) оксидних напівпровідників.

За конструктивним оформленням терморезистори можна розділити на наступні типи:

· У вигляді циліндричних стрижнів (КМТ-1, ММТ-1, КМТ-4,

ММТ-4);

· У вигляді дисків (СТ1-17, СТ3-17, СТ5-1);

· У вигляді мініатюрних намистин (СТ1-18, СТ1-19 та ін.);

· У вигляді плоских прямокутників (СТ3-23).

Особливістю бусінкових терморезисторів типів СТ1-18, СТ3-18 і СТ3-25 є те, що термочутливий елемент для захисту від зовнішніх впливів покритий тонким шаром скла, а тонкі платинові контакти приварені або припаяні (СТ3-25) до траверс з товстого дроту.

Терморезистори типів СТ1-18 і СТ3-18 мають намистинку діаметром 0,5 мм (висновки діаметром до 0,05 мм), терморезистори типу СТ3-25 - 0,3 і 0,03 мм відповідно. Терморезистори типів КМТ-14, СТ1-19 і СТ3-19 мають герметичну конструкцію. Термочутливий елемент резистора КМТ-14 - намистинка діаметром не більше 0,5 мм, нанесена на дві паралельні платинові дроту, приварені до платинових висновків діаметром 0,4 мм. Бусинка герметизирована в конічному кінці скляної трубки, яка є корпусом терморезистора. Термочутливі елементи терморезисторів СТ1-19 і СТ3-19 поміщені в кінець мініатюрної капсули, яка захищає термочутливий елемент і місця з'єднання контактів з висновками. СТ1-19 і СТ3-19 мають менші розміри і більш стійкі до механічних навантажень, ніж КМТ-14.

Терморезистори ММТ-1 і КМТ-1 призначені для роботи в закритих сухих приміщеннях, ММТ-4 і КМТ-4 герметизовані, працездатні в умовах з підвищеною вологістю і навіть у рідкому середовищі.

Також існують вимірювальні терморезистори, призначені для вимірювань в малопотужних ланцюгах надвисокочастотних коливань. Терморезистори типу ТП (ТП2 / 0,5, ТП2 / 2, ТП6 / 2 - цифра в чисельнику - номінальне значення напруги в В, знаменник - робочий струм в мА) - для стабілізації напруги у колах постійного або змінного струму з частотою до 150 кГц . По конструкції - круглі опресовані стрижні, укладені в скляний балон, повітря з якого відкачано до тиску 10-5мм рт. ст.

Терморезистори ТКП, СТ1-21, СТ3-21 і СТ3-27 застосовуються в радіотехнічних пристроях і схемах автоматики як регульовані безконтактні резистори. Вони мають непрямий підігрів від спеціальної спіралі, при зміні струму в якій відбувається плавна зміна опору терморезистора. Використовуються, коли необхідно відокремити керовану ланцюг від керуючої.

Робочий елемент і підігрівач терморезисторів типу ТКП поміщені в скляний балон з нормальним октальной цоколем. Терморезистори типів СТ1-21, СТ3-21 і СТ3-27 (новіші) мають більш досконалу конструкцію в порівнянні з ТКП.

На відміну від поняття «найменування» резистора, вживаного для його характеристики в конструкторської та товаропродукуючої документації, під маркуванням резистора розуміють цифри, букви і символи, що наносяться на корпус резистора.

Маркування містить лише найнеобхідніші і найважливіші відомості про резисторі. Обов'язковою показником у всіх випадках є номінальний опір.

Відомості про кількох конкретних приладах.

Терморезистори з негативним ТКС прямого підігріву.

Стрижневі і трубчасті.

КМТ-1, ММТ-1, СТ3-1.

Терморезистори негерметизовані неізольовані призначені для вимірювання та регулювання температури в електричних ланцюгах постійного, пульсуючого і змінного струму частотою до 400 Гц, а також для температурної компенсації елементів електричних схем, що мають позитивний температурний коефіцієнт опору.

Маса: не більше 0,6 г

Діапазон номінальних опорів:

КМТ-1: 22 - 103-1 - 106Ом

ММТ-1: 1 - 103-220 - 103Ом

СТ3-1: 680-2,2 - 103Ом

Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають ряду Е6 з допуском ± 20% (ММТ-1, КМТ-1); ряду Е12 з допусками ± 10, ± 20% (СТ3-1).

Максимальна потужність розсіювання:

КМТ-1: 1000 мВт

ММТ-1, СТ3-1: 600 мВт

Температурний коефіцієнт опору:

КМТ-1: - (4,2-8,4)% / oC

ММТ-1: - (2,4-5,6)% / oC

СТ3-1: - (3,35-3,95)% / oC

Коефіцієнт температурної чутливості:

КМТ-1: 3600-7200 К

ММТ-1: 2060-4300 К

СТ3-1: 2870-3395 К

Коефіцієнт розсіювання: 5 мВт / oC

Коефіцієнт енергетичної чутливості:

КМТ-1: 1 мВт

ММТ-1, СТ3-1: 1,3 мВт

Постійна часу: не більше 85с

Граничні експлуатаційні дані:

Температура навколишнього середовища:

КМТ-1: від -60 до + 155oC

ММТ-1, СТ3-1: від -60 до + 125oC

Відносна вологість повітря:

КМТ-1, ММТ-1 при температурі ± 25oC: до 98%

СТ3-1 при температурі + 35oC: до 98%

Знижений атмосферний тиск: до 133 Па (1 мм рт. Ст.)

Мінімальне напрацювання:

КМТ-1, ММТ-1: 15000 годин

СТ3-1: 5000 годин

Термін зберігання:

КМТ-1, ММТ-1: 15 років

СТ3-1: 12 років

Бусінковие.

ТР-4.

Терморезистори герметизовані ізольовані призначені для використання в сигналізаторах рівня рідини, вимірювання і регулювання температури, а також для температурної компенсації елементів електричного кола з позитивним ТКС.

Маса: не більше 0,3 г

Номінальний опір: 1 - 103Ом.

Примітка: допуск ± 20%.

Максимальна потужність розсіювання: 70 мВт

Коефіцієнт температурної чутливості: 1600-1960 К

Температурний коефіцієнт опору: - (1,8-2,2)% / oC

Коефіцієнт температурної чутливості: 0,15 мВт

Постійна часу: не більше 3 з

Граничні експлуатаційні дані:

Температура навколишнього середовища: від -60 до + 200oC

Відносна вологість повітря при + 35oC: до98%

Знижений атмосферний тиск: до 0,00013 Па (10-6мм рт. Ст.)

Мінімальне напрацювання: 20000 годин

Термін зберігання: 15 років

Терморезистори з позитивним ТКС - позістори.

СТ5-1, СТ6-1А, СТ6-1Б.

Терморезистори негерметизовані неізольовані призначені для вимірювання і регулювання температури, протипожежної сигналізації, теплового захисту, обмеження і стабілізації струму в електричних ланцюгах постійного струму.

Маса: не більше 0,7 г

Діапазон номінальних опорів:

СТ5-1: 20-150 Ом

СТ6-1А: 40-400 Ом

СТ6-1Б: 180; 270 Ом

Примітка: допуск для СТ6-1Б ± 20%.

Максимальна потужність розсіювання:

СТ5-1: 700 мВт

СТ6-1А: 1100 мВт

СТ6-1Б: 800 мВт

Температурний коефіцієнт опору, не менше:

СТ5-1: 20% / oC

СТ6-1А: 10% / oC

СТ6-1Б: 15% / oC

Приблизний температурний інтервал позитивного ТКС:

СТ5-1: від +120 до + 200oC

СТ6-1А: від +40 до + 155oC

СТ6-1Б: від +20 до + 125oC

Кратність зміни опору в області позитивного ТКС: не менше 103

Коефіцієнт розсіювання: 9 мВт / oC

Коефіцієнт енергетичної чутливості:

СТ5-1: 0,01 мВт

СТ6-1А: 0,3 мВт

СТ6-1Б: 0,5 мВт

Постійна часу: не більше 20 с

Граничні експлуатаційні дані:

Температура навколишнього середовища:

СТ5-1: від -20 до + 200oC

СТ6-1А: від -60 до + 155oC

СТ6-1Б: від -60 до + 125oC

Відносна вологість повітря при + 25oC:

СТ5-1: до 85%

СТ6-1А, СТ6-1Б: до 98%

Знижений атмосферний тиск: до 133 Па (1 мм рт. Ст.)

Мінімальне напрацювання:

СТ5-1: 3000 годин

СТ6-1А, СТ6-1Б: 10 000 годин

Термін зберігання:

СТ5-1: 3 роки

СТ6-1А, СТ6-1Б: 10 років

Застосування.

На основі терморезисторів діють системи дистанційного і централізованого виміру і регулювання температури, системи теплового контролю машин і механізмів, схеми температурної компенсації, схеми вимірювання потужності ВЧ. Терморезистори знаходять застосування в промисловій електроніці та побутовій апаратурі: рефрижераторах, автомобілях, електронагрівальних приладах, телевізорах, системах центрального опалення та ін. У телевізорах часто використовуються терморезистори з позитивним ТКС для розмагнічування кінескопа.

Найперші пристрої, де застосовувалися терморезистори - це датчики для вимірювання або регулювання температури

Терморезистори широко використовуються в різних пристроях не тільки в якості датчиків температури. Після відповідної модифікації їх можна застосовувати в електронних пристроях затримки з досить широким інтервалом часів затримки, в якості конденсаторів або котушок індуктивності в низькочастотних генераторах, для захисту від викидів напруги в ємнісних, індуктивних або резистивних схемах, в якості обмежувачів струму, напруги, для вимірювання тиску газу або теплопровідності.

Отже, терморезистори знаходять застосування в багатьох областях. Практично жодна складна друкована плата не обходиться без терморезисторів. Вони використовуються в температурних датчиках, термометрах, практично в будь-який, пов'язаної з температурними режимами, електроніці. У протипожежній техніці існують стандартні температурні датчики. Подібний датчик містить два терморезистора з негативним температурним коефіцієнтом, що встановлені на друкованій платі в білому полікарбонатному корпусі. Один виведений назовні - відкритий терморезистор, він швидко реагує на зміну температури повітря. Інший терморезистор знаходиться в корпусі і реагує на зміну температури повільніше. При стабільних умовах обидва терморезистора знаходяться в термічному рівновазі з температурою повітря і мають деякий опір. Якщо температура повітря швидко підвищується, то опір відкритого терморезистора стає менше, ніж опір закритого терморезистора. Ставлення опорів терморезисторів контролює електронна схема, і якщо це відношення перевищує пороговий рівень, встановлений на заводі, вона видає сигнал тривоги. Надалі такий принцип дії буде називатися "реакцією на швидкість підвищення температури". Якщо температура повітря підвищується повільно, то розходження опорів терморезисторів незначно. Однак, ця різниця стає вище, якщо з'єднати послідовно з закритим терморезистором резистор з високою температурною стабільністю. Коли відношення суми опорів закритого терморезистора і стабільного резистора й опору відкритого терморезистора перевищує поріг, виникає режим тривоги. Датчик формує режим «Тривога» при досягненні зовнішньої температури 60 ° С незалежно від швидкості наростання температури.

Звичайно ж, застосування терморезисторів в якості датчиків температури має не тільки плюси, а й свої мінуси. Так, наприклад, це інерційність, обумовлена ??постійною часу ?, погана стабільність в певних умовах і т.д.

У прикладах терморезисторів були вказані цілі використання деяких терморезисторів, серед них і температурна компенсація електричних ланцюгів в широкому діапазоні температур - ще одна область застосування терморезисторів.

Бібліографічний список.

 Меклін Е. Д. Терморезистор. М. 1983. 208 с. Шашков А. Г. Терморезистор та їх застосування. М. 1967. 320 с. Зайцев Ю. В. Напівпровідникові резистори. М. 1969. 48 с. Шефтель І. Т. Терморезистор. М. 1973. 416 с. Зайцев Ю. В. Напівпровідникові термоелектричні перетворювачі. М. 1985. 120 с. Гендін Г. С. Все про резисторах. Довідкове видання. М. 2000. 192 с. Дубровський В. В. Резистори: довідник. М. 1991. 528 с.

Витрати часу.

Витрачено часу (годин) приблизно:

1. Пошук і сортування інформації: 14.

2. Оформлення та редагування: 26.

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com