Tepelné odpory, termistory, termistory. MMT

Základy činnosti polovodičových termistorů, jejich typy, technické vlastnosti, graf teplotní závislosti odporu.

Významná závislost odporu polovodičů na teplotě umožnila navrhnout citlivé termistory (termistory, tepelné rezistory), což jsou objemové polovodičové rezistory s velkým teplotním koeficientem odporu. V závislosti na svém účelu se termistory vyrábějí z látek s různými hodnotami měrného odporu. K výrobě termistorů lze použít polovodiče s elektronovým i děrovým mechanismem vodivosti i čisté látky. Hlavní parametry látky termistoru, které určují jeho kvalitu, jsou: hodnota teplotního koeficientu, chemická stabilita a bod tání.

Většina typů termistorů pracuje spolehlivě pouze v určitých teplotních mezích. Jakékoli přehřátí nad normu má negativní vliv na termistor (tepelný odpor) a někdy může vést i k jeho zničení.

Pro ochranu před škodlivými účinky prostředí, a především atmosférického kyslíku, se termistory někdy umisťují do válce naplněného inertním plynem.

Konstrukce termistoru je poměrně jednoduchá. Kus polovodiče má tvar závitu, tyče, obdélníkové destičky, kuličky nebo jiného tvaru. Dva vývody jsou umístěny na protilehlých částech termistoru. Hodnota ohmického odporu termistoru je obvykle výrazně větší než hodnoty odporu ostatních prvků obvodu a co je nejdůležitější, ostře závisí na teplotě. Proto je při průtoku proudu obvodem jeho hodnota určena především hodnotou ohmického odporu termistoru, neboli v konečném důsledku jeho teplotou. S rostoucí teplotou termistoru se proud v obvodu zvyšuje a naopak s klesající teplotou se proud snižuje.

Termostat lze ohřívat přenosem tepla z okolí, uvolňováním tepla v samotném termistoru při průchodu elektrického proudu nebo konečně použitím speciálních topných vinutí. Způsob ohřevu termistoru přímo souvisí s jeho praktickým použitím.

Odpor termistoru se může se změnami teploty měnit o tři řády, tj. 1000krát. To je typické pro termistory vyrobené ze špatně vodivých materiálů. V případě dobře vodivých látek je poměr do deseti.

Každý termistor má tepelnou setrvačnost, která v některých případech hraje pozitivní roli, zatímco v jiných buď nemá prakticky žádný význam, nebo má negativní vliv a omezuje rozsah použití termistorů. Tepelná setrvačnost se projevuje tím, že termistor při zahřátí nenaměří teplotu ohřívače okamžitě, ale až po určité době. Jako charakteristika tepelné setrvačnosti termistoru může sloužit tzv. časová konstanta τ. Časová konstanta se číselně rovná době, během které termistor, dříve při 0 °C a poté přenesený do prostředí s teplotou 100 °C, sníží svůj odpor o 63 %.

U většiny polovodičových termistorů je závislost odporu na teplotě nelineární (obr. 1, A). Tepelná setrvačnost termistoru se jen málo liší od setrvačnosti rtuťového teploměru.

Za normálních provozních podmínek se parametry termistorů v průběhu času mění jen málo, a proto je jejich životnost poměrně dlouhá a v závislosti na značce termistoru kolísá v intervalu, jehož horní hranice se počítá jako několik let.

Stručně si jako příklad uveďme tři typy termistorů (tepelný odpor): MMT-1, MMT-4 a MMT-5.

Obr. 1(B) znázorňuje základní strukturu a provedení těchto termistorů. Termistor MMT-1 je zvenku potažen emailovou barvou a je určen pro provoz v suchých prostorách; termistory MMT-4 a MMT-5 jsou uloženy v kovových pouzdrech a utěsněny. Nejsou proto vystaveny škodlivým vlivům prostředí, jsou navrženy pro provoz v podmínkách jakékoli vlhkosti a mohou být i v kapalinách (bez vlivu na tělo termistoru).

Ohmický odpor termistorů se při 1000 °C pohybuje v rozmezí 200000 – 20 3 ohmů a teplotní koeficient α je asi 1 % na 2 °C. Obr. 20 ukazuje křivku znázorňující procentuální změnu ohmického odporu termistoru v závislosti na jeho teplotě. V tomto grafu je jako počáteční hodnota brán odpor při XNUMX °C.

Popsané typy termistorů jsou navrženy pro provoz v teplotním rozsahu od -100 do + 120 °C. Jejich přehřátí je nepřijatelné.

Tepelné odpory (termistory, termistory) výše uvedených typů jsou velmi stabilní, tj. zachovávají si svůj „studený“ odpor, jehož hodnota je stanovena při 20° C, prakticky nezměněn po velmi dlouhou dobu. Vysoká stabilita termistorů typu MMT určuje jejich dlouhou životnost, která je, jak je uvedeno v pasportu, v jejich normálním provozním režimu prakticky neomezená. Tepelné odpory (termistory, termistory) typu MMT mají dobrou mechanickou pevnost.

Na obrázcích: konstrukce některých termistorů, typická teplotní závislost odporu termistoru.

Polovodičové odporové snímače teploty (dále jen termistory) jsou určeny k měření teploty okolí jako součást procesního zařízení.

Informace o státním rejstříku

Výrobce/Žadatel

TEMP-PRO Inc., Co., USA