Thermistors - резистори са полупроводникови значително променя неговата устойчивост с температура. Те имат голяма стойност на температурния коефициент на съпротивление и нелинейни волт-амперна характеристика.
Основните характеристики на термистори са: номинална soprotivlenieR, температурата зависимост, експоненциален закон и температурен коефициент на съпротивление (TKR). Важно изискване - стабилност на тези характеристики по време на операцията. Малкият обем на термистора може да се концентрира голяма устойчивост (Rizmenyaetsya диапазон от ома да megohms), при което съпротивлението на електрическата верига, която включва термистор, се определя главно от съпротивлението на термистора. Чрез промяна на температурата на термистора, е възможно да се регулира тока във веригата.
Температурен коефициент на съпротивление (TKR) термистора е относителна промяна в съпротивлението при промяна на температурата от 1 ° С и се изразява с уравнението
където TKR - температурен коефициент на съпротивление, 1 /; R2 - намотка съпротива при температура t2; R1 - устойчивост намотка при температура t1 (t2> t1).
За производство на най-големите термисторите интерес са полупроводникови материали, които осигуряват широк спектър от номиналната съпротивление R, различен температурен коефициент на съпротивление, леки разсейване параметри и т.н. Освен това, желателно е, че характеристиките на тези материали, които не са чувствителни към присъствието на примеси и малки отклонения от условията на топлинна обработка. С избора на определено съотношение на компонентите, образуващи получава предварително зададената стойност на номинална устойчивост г и TKR.
Важна характеристика е и времето за термистори постоянна # 964; - време, през който се променя температурата на термистора в "Е" пъти (от 63%), когато прехвърляне от околния въздух с температура 120 ° С в въздух с температура 20 ° С времеконстанта # 964; термистори в различни диапазони от 0.5 до 140 и.
В зависимост от структурата на TKR полупроводниковата материал може да бъде отрицателно, но положителен в определен температурен интервал не само. В този случай причини, които водят до промяна на съпротивлението в резултат на температурни промени са различни от термистори с положителен и отрицателен TKR.
Полупроводниковите термистори с отрицателен TKR наречени термистори (фиг. 5.1A). Те са изработени от различни полупроводникови материали. В термистори получени ковалентна единичен кристал полупроводникови (Si, Ge, SiC, Gar и др.), В температурния обхват, съответстващ на примес или частна проводимост TKR има отрицателна стойност. В този случай, с повишаване на температурата електрически увеличава проводимост и съпротивлението се намалява (от увеличаване на концентрацията на носители на заряд).
устойчивост срещу температура термистор в диапазона от няколко десетки градуса е задоволително, описан от експоненциална функция
където А - съпротивлението на безкраен температура, - температурен коефициент на чувствителност (стойност обикновено варира
1200-16000).
Коефициент на чувствителност Температура В може да се определя по формулата
където T0 - начална стойност на температурата на термистора (градуси по Келвин), и
R0 - съпротивление при тази температура; Тт - максимална температура на термистора и Rm - съпротивление при тази температура.
Коефициентът А може да се определи с формулата
Фиг. 5.1. Температура на зависимостта на термистора (и) и термистора (б)
Понастоящем производството на термистори голямото приложение получи оксиди на преход маса метали DI Менделеев: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. керамиката на полупроводникови въз основа на тях имат по-ниска цена, отколкото единичен кристал полупроводници, които до голяма степен определя неговото широко използване.
размер TKR термистори зависи от ширината на забранената zonypoluprovodnikovogo материала, от който са направени; не е постоянна и намалява с повишаване на температурата.
При производството на термистори обикновено се използва смес от полупроводникови оксиди на преходни метали от периодичната система DI Менделеев: CuO + MN3 O4; MN3 O4 + NiO; MN3 O4 + NiO + CO3 O4. и смеси от железни оксиди с полупроводници сложен състав: MnSo2 O4. SuMn2 O4. MgSr2 O4 и др. Най-често срещаните видове термистор са mednomargantsevye (ММТ) kobaltomargantsevye (КМТ и СТ1) и mednokobaltomargantsevye (STZ).
Термисторите използвани за стабилизиране на температурата на вериги и електрически вериги, стабилизиране етапи режим транзистор, обезщетението температура на електрически уреди, измервателни уреди и устройства за контрол на температурата и автоматизация и контрол.
Thermistors с положителен TKR наречени PTC термистори
(Фиг. 5.1b). По принцип posistors са произведени от полупроводников керамични с точка на Кюри и голям положителен TKR в тесен температурен диапазон.
За да се опише зависимостта на съпротивлението PTC чрез експоненциална функция на температурата, за съжаление не е възможно.
Най-често срещаните - ST5 posistors вида и St6 - изработени от керамика на базата на бариев титанат VaTiO3. Устойчивостта на тези керамика се намалява чрез прибавяне на редкоземни елементи. При нагряване, неговите промени резистентност на 10 3 -10 пет пъти. базирани керамика VaTiO3 устойчивост определя от съпротивлението на повърхностните слоеве контакт помежду кристални зърна (кристалити).
При производството на PTC понякога използват монокристален Si, Ge или друг полупроводник ковалентна. Положителен TKR тези материали се дължи на факта, че в региона на насищане в която работен температурен диапазон на устройството за полупроводникови на намалява с повишаване на температурата, мобилността на носители на заряд и тяхната концентрация варира nи може. следователно # 947; TKR намалява и става положителна. Posistors от монокристален силиций с ниска концентрация на примеси (21 октомври -10 23 -3 m) са TKR = (0.7-1.0) # 8729; 10 -2 K -1 с положителен знак в диапазона от 20 до 100 ° С Тези posistors сравнение с поликристален имат по-малко разсейване характеристики.
Поликристални полупроводникови материали, които имат по-ниски разходи и по-голяма TKR. от единичен кристал, той е широко използван в производството на PTC. Положителен TKR във всички видове PTC наблюдава в определен температурен диапазон. При температури над или под този диапазон TKR става отрицателна.
PTC резистори, използвани за безконтактни радио защита термовключвател елементи от предварително подсигуряване за двигатели в апарата на запис и възпроизвеждане.
Някои характеристики на PTC термистори и са показани в Таблици 5.1 и 5.2.
Някои характеристики на термистори
Свързани статии