Терморезистори

Терморезистори - це НП резистори, в яких використовується залежність електричного опору напівпровідника від температури.

Розрізняють два типа терморезисторів: термістор, опір якого с ростом температури падає (з від’ємним температурним коефіцієнтом опору ТКС), та позистор, у якого опір із підвищенняь температури збільшується (с додатнім ТКС).

В термісторах прямого підігріву опір змінюється або під впливом тепла, яке виділяєть в них при проходженні електричного струму, або в результаті зміни температури термістора при зміні теплового опромінення термістора (наприклад, при зміні температури оточуючого середовища).

Зменшення опору напівпровідника із підвищенням температури може бути обумовлено такими причинами - підвищенням концентрації носіїв заряду та підвищенням їх рухливості.

Основна частина термісторів, що випускається промисловістю, виготовлена з полікристалічних окисних напівпровідників - із оксидів металів.

Конструктивно термістори оформляють у вигляді: циліндрів, стержнів, дисків, пластин або бусинок та отримують методами керамічної технології, тобто шляхом обпалювання заготовок при високій температурі.

Матеріалом для виготовлення позисторів є титан - барієва кераміка с домішками рідкоземельних елементів. Такий матеріал має аномальну температурну залежність: у вузькому діапазоні температур (діапазоні температур вище точки Кюрі) його питомий опір збільшується на кілька порядків с підвищенням температури.

Конструктивно позистори оформляють аналогічно термісторам.

Основні параметри термісторів:

1. Номінальний опір - це его опір при певній температурі (як правило 20⁰С) (від кількох Ом до кількох кОм з допустимим відхиленням від номінального опору ±5, ±10 та ±20%);

2. Температурний коефіцієнт опору терморезистора показує відносну зміну опору терморезистора при зміні температури на один градус:

Температурний коефіцієнт опору залежить від температури, тому його записують с індексом, який вказує температуру, при котрій має місце дане значення.

Значення ТКС при кімнатній температурі різних термісторів знаходяться в межах (0,8…6,0) 10^-2К^-1;

3. Максимально допустима температура - це температура, при якій ще не відбувається незворотних змін параметрів та характеристик терморезистора;

4. Допустима потужність розсіювання - це потужність, при якій терморезистор, що знаходиться в при температурі 20⁰С, розігрівається при проходженні струму до максимально допустимої температури;

5. Постійна часу терморезистора - це час, протягом якого температура терморезистора зменшується в е раз по відношенню до різниці температур терморезистора та оточуючого середовища (наприклад, при перенесенні терморезистора із повітряного середовища з t = 120⁰C в повітряне середовище з t = 20⁰C).

Теплова інерційність терморезистора, характеризуєма його постійною часу, визначається конструкцією та розмірами і залежить від теплопровідності середовища, в якій знаходиться терморезистор.

Для різних типів термісторов постійна часу лежить в межах від 0,5 до 140с.

Температурна характеристика терморезистора - це залежність його опору від температури.

Рисунок 2. Температурні характеристики

терморезисторів: 1 - термістор; 2 – позистор

Терморезистори (термістори та позистори) застосовують для температурної стабілізації режиму транзисторних підсилювачів, а також в різноманітних пристроях вимірювання, контролю та автоматики (регулювання температури, температурної та пожежної сигналізації та др.).