Термистор: Дефиниция, Приложения и Как Функционират

Какво е термистор

Термистор (или термичен резистор) се дефинира като вид резистор, чиято електрическо съпротивление варира при промяна на температурата. Въпреки че съпротивлението на всички резистори ще флукутуира леко с температурата, термисторът е особено чувствителен към промените в температурата.

Термисторите функционират като пасивен компонент в електронната верига. Те са точен, евтин и надежден начин за измерване на температурата.

Въпреки че термисторите не работят добре при екстремно гореща или студена температура, те са датчици на избор за много различни приложения.

Термисторите са идеални, когато е необходима точна температурна стойност. Символът на термистора в електронната верига е показан по-долу:

Приложения на термисторите

Термисторите имат множество приложения. Те се използват широко като начин за измерване на температурата в много различни течности и околни атмосферни условия. Някои от най-общи приложенията на термисторите включват:

• Цифрови термометри (термостати)

• Автомобилни приложения (за измерване на температурата на масло и охладителна течност в коли и камиони)

• Домашни апарати (като микролнагреватели, хладилници и печки)

• Закрила на електронната верига (например защита срещу буря)

• Повтаряемо зареждащи се батерии (за поддържане на правилната температура на батерията)

• За измерване на термичната проводимост на електрически материали

• Полезни в много основни електронни вериги (например част от начален Arduino стартерски набор)

• Компенсация на температурата (тоест поддържане на съпротивлението, за да се компенсира влиянието, причинено от промяна в температурата в друга част на веригата)

• Използване в мостови вериги на Уитстън

Как работи термисторът

Работната принципа на термистора е, че неговото съпротивление зависи от температурата. Можем да измерим съпротивлението на термистора с омметър.

Ако знаем точно как ще повлияят промените в температурата върху съпротивлението на термистора – то чрез измерване на съпротивлението на термистора можем да изведем неговата температура.

Колко се променя съпротивлението зависи от типа материал, използван в термистора. Отношението между температурата и съпротивлението на термистора е нелинейно. Типичен график на термистор е показан по-долу:

Ако имаме термистор с горния график на температурата, просто можем да съпоставим съпротивлението, измерено с омметъра, с температурата, указана на графика.

Чрез чертане на хоризонтална линия от съпротивлението на y-оса и чертане на вертикална линия от мястото, където тази хоризонтална линия пресича графика, можем следователно да изведем температурата на термистора.

Видове термистори

Има два вида термистори:

• Термистор с отрицателен температурен коефициент (NTC)

• Термистор с положителен температурен коефициент (PTC)

NTC термистор

В NTC термистора, когато температурата се увеличава, съпротивлението намалява. А когато температурата намалява, съпротивлението се увеличава. Следователно в NTC термистора температурата и съпротивлението са обратно пропорционални. Това са най-общите видове термистори.

Отношението между съпротивлението и температурата в NTC термистора се определя от следното изразяване:

Където:

• RT е съпротивлението при температура T (K)

• R0 е съпротивлението при температура T0 (K)

• T0 е референтната температура (обикновено 25oC)

• β е константа, чиято стойност зависи от характеристиките на материала. Номиналната стойност се приема за 4000.