Termistor

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Termistor
NTC bead.jpg
Termistor NTC
Typ pasywny
Zasada działania rezystancja
Symbol
Thermistor.svg
Symbol termistora
CTR – "polimerowe bezpieczniki"

Termistor – typ opornika, którego rezystancja (opór) znacznie zależy od temperatury, tzn. w dużo większym stopniu niż w przypadku standardowych oporników. Najczęściej półprzewodnikowy lub metalowy. Wykonuje się je z tlenków: manganu, niklu, kobaltu, miedzi, glinu, wanadu i litu. Od rodzaju i proporcji użytych tlenków zależą właściwości termistora.

Rodzaje termistorów[edytuj]

  • NTC – o ujemnym współczynniku temperaturowym (ang. negative temperature coefficient) – wzrost temperatury powoduje zmniejszanie się rezystancji;
  • PTC – (pozystor) o dodatnim współczynniku temperaturowym (ang. positive temperature coefficient), wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji;
  • CTR – o skokowej zmianie rezystancji (ang. critical temperature resistor) – wzrost temperatury powyżej określonej powoduje gwałtowną zmianę (wzrost albo spadek) rezystancji. W termistorach polimerowych następuje szybki wzrost rezystancji (bezpieczniki polimerowe), a w ceramicznych, zawierających związki baru – spadek.

Podstawowe parametry[edytuj]

Dla termistorów (z wyjątkiem typu CTR), dla niezbyt dużych różnic temperatur, zależność rezystancji od temperatury można uznać za liniową, co można wyrazić wzorem:

R = R_0  \left[1 + \alpha \left(T - T_0 \right) \right]

gdzie:

R – rezystancja termistora w temperaturze T,
R_0 – rezystancja w temperaturze odniesienia T_0,
\alpha – główny współczynnik temperaturowy termistora.

Dla termistorów PTC współczynnik α jest większy od zera, natomiast dla NTC – mniejszy od zera.

Zmiana temperatury wewnętrznej termistora, a tym samym i jego rezystancji może być powodowana zmianą temperatury otoczenia lub też zmianą natężenia prądu płynącego przez termistor (wydzielanej mocy elektrycznej).

Temperatura termistora zależy od wydzielanej w nim mocy zgodnie z zależnością:

T = K \cdot P_T + T_a

gdzie:

T – temperatura termistora,
T_a – temperatura otoczenia,
P_T – moc wydzielana w termistorze,
Kopór cieplny liczony w [ K/W ].

Zależność oporu R termistora typu NTC od temperatury T (w kelwinach) wyraża się wzorem:

R(T) = R_0 \exp { \frac {W}{2 k T}}

gdzie:

R_0 – stała termistora,
Wszerokość pasma zabronionego półprzewodnika,
kstała Boltzmanna.

Zastosowania[edytuj]

Termistory wykorzystywane są szeroko w elektronice jako:

  • czujniki temperatury w termometrach elektronicznych,
  • czujniki temperatury (KTY), w układach kompensujących zmiany parametrów obwodów przy zmianie temperatury, w układach zapobiegających nadmiernemu wzrostowi prądu, do pomiarów temperatury,
  • elementy kompensujące zmianę oporności innych elementów elektronicznych np. we wzmacniaczach i generatorach bardzo niskich częstotliwości,
  • ograniczniki natężenia prądu (bezpieczniki elektroniczne) – termistory typu CTR, np. w układach akumulatorów telefonów, zapobiegając uszkodzeniu akumulatorów w wyniku zwarcia lub zbyt szybkiego ładowania,
  • czujniki tlenu.