Thermistori

NTC thermistor, tip rruaze, me tela të izoluara

Një thermistor është një lloj rezistori, rezistencë e te cilit ndryshon me temperaturën. Fjala është një portmanto e fjalëve termike dhe rezistencë. Thermistorët janë përdorur gjerësisht si limitues korrenti, sensorë temperature, qarqe vetë-mbrojtës nga korrenti i tepërt, dhe elemente për ngrohje vetë-rregulluese.

Thermistoret ndryshojnë nga detektorë rezistence temperature (DRT) në se materiali përdoret në një thermistor është në përgjithësi një qeramike ose polimer, ndërsa RTDs përdorin metale të pastërta. Përgjigja e temperaturës është e ndryshme ; DRT janë të dobishme gjatë temperaturave më të mëdha, ndërsa thermistoret zakonisht arrijnë një saktësi të lartë brenda një intervali të kufizuar temperature (zakonisht -90 °C të 130 °C).

Teori e operimit

Duke supozuar, si një përafrim të parë me qëllim, që marrëdhëniet në mes të rezistencës dhe temperatura te jen lineare, atëherë :

\Delta R=k\Delta T

ku

\Delta R

= ndryshim në rezistencë,

\Delta T

= ndryshimin e temperaturës,

k

= temperatura e rendit të parë, koeficienti i rezistencës.

Thermistoret mund të klasifikohen në dy lloje, varësisht nga shenjë e $k$ .

Nëse $k$ është pozitiv, rritet rezistenca me temperatura në rritje, dhe pajisje quhet koeficient temperaturë pozitive (KTP) thermistor ose posistor. Nëse $k$ është negative, zvogëlon rezistencën me rritje në temperature, dhe pajisje quhet koeficient temperature negativ (KTN) thermistor. Resistors që nuk janë thermistore janë projektuar që të ketë një $k$ sa me të afërta me zero qe të jetë e mundur, në mënyrë që rezistenca e tyre mbetet gati konstant mbi një gamë të gjerë temperaturë.

Në vend të temperaturës koeficientit k, ndonjëherë koeficientin temperature i rezistencës $\alpha$ (alfa) ose $\alpha _{T}$ është i përdorur. Është përcaktuar si ^[1]

\alpha _{T}={\frac {1}{R(T)}}{\frac {dR}{dT}}.

Për shembull, për sensor e përbashkët PT100, $\alpha =0,00385$ ose 0,385 %/°C. Kjo $\alpha _{T}$ koeficient nuk duhet të ngatërrohet me $\alpha$ parametër më poshtë.

Ekuacioni Steinhart-Hart

Në praktikë, përafrimi lineare (si me lart) punon vetëm mbi një interval të vogël të temperaturës. Për matjeve temperatura të sakta, rezistenca / kurbë temperaturën e pajisjes duhet të përshkruhet në detaje. Steinhart-Ekuacioni Hart përdor një përafrim të rendit të tretë :

{\frac {1}{T}}=a+b\,\ln(R)+c\,\ln ^{3}(R)

ku a, b dhe c të ashtuquajturat parametrat të Steinhart-Hart, dhe duhet të specifikohet për çdo pajisje. T është temperatura në Kelvins dhe R është rezistenca në oms. Për të dhënë rezistencën si funksion të temperaturës, e mësipërmeja mund të rirregullohet në :

R=e^{{\left(\beta -{\alpha  \over 2}\right)}^{1 \over 3}-{\left(\beta +{\alpha  \over 2}\right)}^{1 \over 3}}

ku

\alpha ={{a-{1 \over T}} \over c}

dhe

\beta ={\sqrt {{{\left({b \over {3c}}\right)}^{3}}+{{\alpha ^{2}} \over 4}}}

.

Gabim në ekuacion Steinhart-Hart është zakonisht më pak se 0,02 °C në matjen e temperaturës. Si një shembull, vlerat tipike për një thermistor me një rezistencë prej 3.000 Ω në temperaturë dhome (25 °C = 298,15 K) janë :

a=1,40\times 10^{-3}

b=2,37\times 10^{-4}

c=9,90\times 10^{-8}

Ekuacioni i parameterit B

Historia

Thermistor NTC parë u zbulua në 1833 nga Michael Faraday, i cili raportoi mbi sjelljen gjysmëpërçuesve të sulfidit te argjendit. Faraday vuri re se rezistenca e sulfidit te argjendit bie në mënyrë dramatike si temperatura e rritur. Për shkak se thermistoret e hershem ishin të vështire për të prodhuar dhe aplikimet për teknologji ishin të kufizuara, prodhimi komercial i thermistors nuk filloi deri në 1930.^[2]

Referime

^ Thermistor Terminology Arkivuar 25 shkurt 2010 tek Wayback Machine. U. S. sensor
^ McGee, Thomas (1988). "9". Principles and Methods of Temperature Measurement. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

Shih gjithashtu

Lidhje të jashtme

[1] Thermistor Terminology Arkivuar 25 shkurt 2010 tek Wayback Machine. U. S. sensor

[2] McGee, Thomas (1988). "9". Principles and Methods of Temperature Measurement. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[1]

[2]