Θερμίστορ: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 4:
 
Τα θερμίστορ είναι τυπικά δύο "αντιθέτων" τύπων:
*Τα '''NTC''', στα οποία η αντίσταση μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση απότομων αυξήσεων των ρευμάτων, λόγω υπερτάσεων. Συνήθως συνδέονται «παράλληλα» προς τα κυκλώματα, όποτε μέσω αυτών διακλαδίζεται ένα μέρος του ρεύματος.
*Τα '''PTC'', '''''στα οποία η αντίσταση αυξάνεται καθώς ανυψώνεται η θερμοκρασία, ώστε να προστατέψουν σε συνθήκες υπερρευμάτων. Συνήθως συνδέονται σε σειρά στα κυκλώματα, σαν αυτοεπαναφερόμενες ασφάλειες.
 
Τα θερμίστορ διαφέρουν από τους μετρητές[[Μετρητές θερμοκρασίας τύπου αντίστασης (RTDs)|Μετρητές Θερμοκρασίας Τύπου Αντίστασης (RTDs)]] στα παρακάτω σημεία:
* ΤοΣτο υλικό που χρησιμοποιείται στα θερμίστορ είναι γενικά ένα κεραμικό ή πολυμερές, ενώ RTDs χρησιμοποιούν καθαρά μέταλλα.
* ΤηΣτη θερμοκρασιακή συμπεριφορά: Τα RTDs είναι χρήσιμα πάνω σε μεγάλες περιοχές θερμοκρασιών, ενώ τα θερμίστορ τυπικά πετυχαίνουν μεγάλες ακρίβειες μέσα σε περιορισμένη περιοχή θερμοκρασιών, τυπικά από −90&nbsp;°C έως 130&nbsp;°C.<ref>[http://www.microchiptechno.com/ntc_thermistors.php "NTC Thermistors"]. Micro-chip Technologies. 2010.</ref>
 
==Βασική λειτουργία==
Γραμμή 16:
 
όπου
:<math>\Delta R</math> είναι η αλλαγή στην τιμή της αντίστασης,
:<math>\Delta T</math> η αλλαγή στην θερμοκρασία και
:<math>k</math> ο πρώτης τάξης [[Temperature coefficient|θερμικός συντελεστής της αντίστασης]]
 
Τα θερμίστορ μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους, ανάλογα με την κατάταξητιμή του ''<math>k</math>''.:
* Εάν το ''<math>k</math>'' είναι αρνητικό[[θετικός αριθμός|θετικό]], η αντίσταση μειώνεταιαυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας και,οπότε η συσκευή καλείται θερμίστορ [[Temperature coefficient#Negative temperature coefficient|αρνητικούθετικού συντελεστή θερμοκρασίας]] ('''NTCPTC''') ή '''posistor'''.
 
* Εάν το ''<math>k</math>'' είναι [[θετικός αριθμός|θετικό]]αρνητικό, η αντίσταση αυξάνεταιμειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας,οπότε και η συσκευή καλείται θερμίστορ [[θετικούTemperature coefficient#Negative temperature coefficient|αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας]] ('''PTCNTC''') ή '''posistor'''.
 
Εάν το ''<math>k</math>'' είναι αρνητικό, η αντίσταση μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας και η συσκευή καλείται θερμίστορ [[Temperature coefficient#Negative temperature coefficient|αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας]] ('''NTC''').
 
Οι αντιστάσεις οι οποίες δεν είναι θερμίστορ, κατασκευάζονται να έχουν ''<math>k</math>'' όσο είναι δυνατόν πιο κοντά στο 0, έτσι ώστε η αντίστασή τους να παραμένει σχεδόν σταθερή σε μία πλατιά περιοχή θερμοκρασιών.
Γραμμή 39 ⟶ 37 :
:<math>{1 \over T} = a + b\,\ln(R) + c\,(\ln(R))^3</math>
 
όπου:
όπου* ''a'', ''b'' ''και c'' είναι οι καλούμενες παράμετροι Steinhart–Hart, που πρέπει να καθοριστούν για κάθε συγκεκριμένη συσκευή, ''T'' είναι η [[απόλυτη θερμοκρασία]] και ''R'' είναι η αντίσταση.
 
* ''T'' είναι η [[απόλυτη θερμοκρασία]] και
Για να δίνει την αντίσταση με την θερμοκρασία, η παραπάνω εξίσωση πρέπει να επιλυθεί ως προς R:
* ''R'' είναι η αντίσταση.
Για να δίνει την αντίσταση μεως προς την θερμοκρασία, η παραπάνω εξίσωση πρέπει να επιλυθεί ως προς R:
:<math>R = \mathrm{exp} \left[{{\left( x - {1 \over 2}y \right)}^{1 \over 3} - {\left( x + {1 \over 2}y \right)}^{1 \over 3}}\right]</math>
 
Γραμμή 61:
 
==Εξίσωση των παραμέτρων ''B'' ή ''β'' ==
Τα NTC θερμίστορ μπορούν να χαρακτηριστούν και από την εξίσωση των παραμέτρων ''B'' (ή ''β''), η οποία είναι ουσιαστικά [[η εξίσωση Steinhart–Hart]] με <math>a = (1/T_{0}) - (1/B) \ln(R_{0})</math>, <math>b = 1/B</math> και <math>c = 0</math>:
 
:<math>\frac{1}{T} = \frac{1}{T_0} + \frac{1}{B}\ln \left(\frac{R}{R_0}\right),</math>
Γραμμή 87:
==Μοντέλο αγωγιμότητας==
 
===NTC (Αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας)===
Πολλά NTC θερμιστορθερμίστορ κατασκευάζονται από συμπιεσμένους δίσκους, ράβδους, χάντρες ή [[χύτευση]] [[ημιαγωγός|ημιαγώγιμων υλικών]] όπως και τη [[σύντηξη]] μεταλλικών [[οξείδιο|οξειδίων]]. Η λειτουργία τους οφείλεται στο ότι η ανύψωση της θερμοκρασίας του ημιαγωγού, αυξάνει τον αριθμό των ενεργών [[φορέων φορτίου]] – δηλ. τους προωθεί σε μία ''[[ζώνη αγωγιμότητας]]''. Όσο περισσότεροι φορείς είναι διαθέσιμοι, τόσο μεγαλύτερο [[ηλεκτρικό ρεύμα]] μπορεί να περάσει από το υλικό.
 
Σε μερικά υλικά όπως τα οξείδια του σιδήρου (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) με προσμείξεις Τιτανίου (Ti) σχηματίζεται ένας ημιαγωγός τύπου ''n'', όπου οι φορείς φορτίου είναι [[ηλεκτρόνια]].
Γραμμή 103:
<math>I</math> = το ηλεκτρικό ρεύμα (σε αμπέρ)<br><math>n</math> = η πυκνότητα φορέων φορτίου (πλήθος/m³)<br><math>A</math> = η εγκάρσια διατομή του υλικού (m²)<br><math>v</math> = η ταχύτητα ολίσθησης των ηλεκτρονίων (m/s)<br><math>e</math> = το φορτίο του ηλεκτρονίου (<math>e=1.602 \times 10^{-19} </math> coulomb)
 
Σε μεγάλες περιοχές θερμοκρασιών είναι απαραίτητη η βαθμονόμηση. Σε μικρές μεταβολές θερμοκρασιών, εάν χρησιμοποιηθεί ο κατάλληλος ημιαγωγός, η αντίσταση είναι γραμμικά ανάλογη με τη μεταβολή της θερμοκρασίας.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά θερμίστορ ημιαγωγών με περιοχές θερμοκρασιών από περίπου 0,01° Κ έως 2.000° Κ (−273,14&nbsp;°C ως 1.700&nbsp;°C).
 
==Παραπομπές==