Termistor: Definition, anvendelser & hvordan de fungerer
Hvad er en termistor?
En termistor (eller termisk modstand) defineres som en type modstander, hvis elektriske modstand varierer med temperaturændringer. Selvom alle modstanderes modstand vil fluktuere let med temperaturen, er en termistor særligt følsom over for temperaturændringer.
Termistorer fungerer som en passiv komponent i en kredsløb. De er en præcis, billig og robust måde at måle temperatur på.
Selvom termistorer ikke fungerer godt ved ekstremt høje eller lave temperaturer, er de den foretrukne sensor for mange forskellige anvendelser.
Termistorer er ideelle, når der kræves en præcis temperaturmåling. Kredsløbsikonet for en termistor vises nedenfor:
Anvendelser af Termistorer
Termistorer har mange anvendelsesmuligheder. De bruges bredt til at måle temperatur som en termistor-temperatursensor i mange forskellige væsker og omgivelser. Nogle af de mest almindelige anvendelser af termistorer inkluderer:
Digitale termometre (termostater)
Bilindustri (til at måle olie- og kølevæske-temperaturen i biler og lastbiler)
Husholdningsapparater (som mikroovner, køleskabe og ovner)
Kredsløbsbeskyttelse (f.eks. overbelastningsbeskyttelse)
Genopladbare batterier (sikrer, at den korrekte batteritemperatur opretholdes)
At måle den termiske ledningsevne af elektriske materialer
Brugbart i mange grundlæggende elektroniske kredsløb (f.eks. som del af en begynder Arduino starter kit)
Temperaturkompensation (dvs. oprethold modstand for at kompensere for effekter, der skyldes temperaturændringer i en anden del af kredsløbet)
Brugt i Wheatstone-bro kredsløb
Hvordan fungerer en termistor?
Arbejdsprincippet for en termistor er, at dens modstand afhænger af dens temperatur. Vi kan måle termistorens modstand ved hjælp af en ohmmeter.
Hvis vi kender den præcise sammenhæng mellem, hvordan ændringer i temperaturen vil påvirke termistorens modstand – så kan vi ved at måle termistorens modstand udlede dens temperatur.
Hvor meget modstanden ændres, afhænger af det materiale, der anvendes i termistoreren. Forholdet mellem en termistors temperatur og modstand er ikke-lineært. En typisk termistorgraf vises nedenfor:
Hvis vi havde en termistor med ovenstående temperaturgraf, kunne vi bare linjere modstanden, der blev målt af ohmmeteren, med temperaturen, der er angivet på grafen.
Ved at tegne en vandret linje fra modstanden på y-aksen, og en lodret linje ned fra, hvor denne vandrette linje krydser grafen, kan vi derfor udlede termistorens temperatur.
Termistor Typer
Der findes to typer termistorer:
Negativ Temperaturkoefficient (NTC) Termistor
Positiv Temperaturkoefficient (PTC) Termistor
NTC Termistor
I en NTC termistor, når temperaturen stiger, falder modstanden. Og når temperaturen falder, stiger modstanden. Derfor er temperaturen og modstanden i en NTC termistor omvendt proportionale. Dette er de mest almindelige type termistorer.
Forholdet mellem modstand og temperatur i en NTC termistor styres af følgende udtryk:
Hvor:
RT er modstanden ved temperatur T (K)
