Harorat shkalasi

Rasm. 7.... OTK, PTC va RTD bilan termistorlar uchun uzatish funktsiyalari.
Shuni ta'kidlash kerakki, PTC termistorlari uchun muhim omillar Ular: atrof-muhit harorati va o'z-o'zini isitish effekti. Ularning har biri termistorning ish nuqtasining holatiga ta'sir qiladi.
Fig. 8. PTC termistorining har xil muhit haroratidagi oqim kuchlanish xususiyatlarini ko'rsatadi, bu uning harorat sezuvchanligini baholash uchun ishlatilishi mumkin. Ohm qonuniga muvofiq, TCS nolga yaqin bo'lgan an'anaviy qarshilik chiziqli tok kuchlanish xususiyatiga ega. OTK bilan egrilik koeffitsienti musbat, PTC bilan esa manfiy. Termistorlarni OTK bilan ideal kuchlanish manbaiga ulashda (deyarli nol chiqish qarshiligiga ega va kuchlanish qiymatini o'zgartirmasdan har qanday tokni ishlab chiqarish qobiliyatiga ega), Joule issiqligining tarqalishi natijasida yuzaga keladigan o'z-o'zini isitish fenomeni qarshilikning pasayishi, bu esa, o'z navbatida, oqimning oshishiga va detektorning ko'proq isishiga olib keladi. Agar PTC termistorining issiqlik tarqalishi yomon bo'lsa, u haddan tashqari qizib ketishi va hatto vayron bo'lishi mumkin.
PTC termistorlaridan farqli o'laroq, PTC detektorlari, ideal kuchlanish manbalariga ulanganida, o'z-o'zini boshqaruvchi moslama sifatida harakat qiladi. Misol uchun, akkor chiroqning filamenti yonmaydi, chunki uning haroratining oshishi tokni cheklaydigan qarshilikning oshishiga olib keladi. O'z-o'zini tartibga soluvchi ta'sir PTC termistorlarida katta ahamiyatga ega. Anjir. 8-rasm, nisbatan tor harorat oralig'ida, PTC termistorining salbiy qarshilikka ega ekanligini ko'rish mumkin.
Bu zonada qurilmalarda ichki salbiy teskari aloqa mavjud, ya'ni. o'z-o'zini boshqaruvchi termostatlar bilan ishlash. Bunday holda, termistordagi kuchlanishning har qanday ko'tarilishi issiqlik chiqarilishiga olib keladi, bu esa qarshilikning oshishiga va issiqlik yo'qotilishining pasayishiga olib keladi, buning natijasida dinamik muvozanat paydo bo'ladi, bu esa haroratni ushlab turishga imkon beradi. qurilmaning harorati doimiy darajada. Bu(16.12 -rasm). Bu harorat nuqtaga to'g'ri keladi NS, bunda egri chiziq teginishi maksimal qiyalikka ega.

8-rasm. PTC detektorining volt-amper xarakteristikasi
Shuni ta'kidlash kerakki, PTC termistorlari yuqori qiymatlarda maksimal samaradorlikka ega T 0(taxminan 100 ° S), va past haroratlarda ularning samaradorligi (xarakterli qiyalik) R (T) x) nuqtasida keskin tushadi. Jismoniy tabiatiga ko'ra, PTC termistorlari atrof -muhitdan ancha yuqori haroratlarda foydalanish uchun afzalroqdir.
Bu erda PTC termistorlarini ishlatishning to'rtta misoli:
1. Elektron zanjirlarni himoya qilish qurilmalarida PTC termistorlari ruxsat etilgan darajadan oshib ketadigan toklarga ta'sir qiladigan buzilmaydigan sigortalar vazifasini bajarishi mumkin. Fig. 16.14A kuchlanish manbai bo'lgan ketma -ket PTC termistorini ko'rsatadi. E, yuk oqimini etkazib berish i. Xona haroratida termistor bor
juda past qarshilik (taxminan 10 ... 140 Ohm). Hozirgi vaqtda, pasayish
yukdagi kuchlanish termistorda V x ga teng. Quvvat termistor tomonidan tarqaladi deb hisoblaymiz: P = V x i, muhitga chiqariladi. Bunday holda, termistorning harorati ko'tariladi, lekin juda oz miqdorda. Biroq, atrof -muhit haroratining sezilarli darajada oshishi yoki yuk oqimining kuchli o'zgarishi bilan termistor haroratining qiymatga keskin ko'tarilishi. T, etib borgach, uning qarshiligi o'sa boshlaydi, bu esa oqimning yanada oshishiga to'sqinlik qiladi. Yukning qisqa tutashuvi bilan
V = E, va joriy i minimal qiymatga tushadi. Bu qiymat yuk qarshiligi normal holatga kelguncha saqlanib qoladi, shundan so'ng termistor o'ziga xos xususiyatlarini tiklaydi. Biroq, bu holda, shartni bajarish kerak E.<0.9Е тах, aks holda, termistorning vayron bo'lishi mumkin.
2. Mikroelektronika, biomeditsina, kimyoviy tadqiqotlar va boshqalarda ishlatiladigan miniatyurali o'z-o'zidan isitiladigan termostatlarda (9-rasm), shuningdek, o'tish harorati mos ravishda tanlangan PTCli termistorlar ishlatiladi. Termostat atrof -muhitdan issiqlik izolatsiyalangan va termistorga ulangan kyuvetadan iborat. Termistor va kyuvet o'rtasidagi quruq aloqani bartaraf etish uchun maxsus surtma qatlami tayyorlanadi.
Termistor simlari kuchlanish manbaiga, kuchlanishga ulanadi
ifodasi yordamida baholash mumkin:
(26)
qayerda δ termistorning atrof -muhitdan issiqlik izolatsiyasiga bog'liq bo'lgan tarqalish koeffitsienti, va T a - atrof -muhit harorati. Termostatni ishlash nuqtasi sopol materialning fizik xususiyatlari bilan belgilanadi (Kuri nuqtasi). Ichki termal teskari aloqa tufayli qurilma nisbatan keng diapazonli kuchlanish va atrof -muhit haroratida ishlashi mumkin. Tabiiyki, atrof -muhit harorati har doim past bo'lishi kerak
3. PTC termistorlari, vaqtinchalik jarayonlarning uzoq davom etishi tufayli, kuchlanish manbai bilan qurilmaning ish holatiga o'tishi orasidagi vaqt bilan belgilanadi, ko'pincha kechikish davrlarini ulashni talab qiladi.
4. Issiqlik tarqalishini aniqlash tamoyili bo'yicha ishlaydigan oqim o'lchagichlari va suyuqlik darajasi detektorlari ham ko'pincha PTC termistorlari asosida amalga oshiriladi.


Guruр. 26-rasm. PTC termistorlaridan foydalanish: A - tokni cheklovchi davrlarda, B - mikrotermostatlarda
Termistor (yoki termistor) - bu elektr qarshiligini haroratga qarab o'zgartiradigan qarshilik.
Termistorlarning ikki turi mavjud: PTC bilan PTC va NTC bilan NTC. Ijobiy koeffitsient shuni anglatadiki, harorat ko'tarilganda termistorning qarshiligi pasayadi. NTC termistori o'zini teskari tutadi.
Bundan tashqari, termistorlar nominal qarshilik bilan farq qiladi, bu xona haroratiga to'g'ri keladi - 25 ° C. Masalan, nominal qiymati 100 kΩ va 10 kΩ bo'lgan termistorlar mashhur. Bu termistorlar ko'pincha 3D -printerlarda ishlatiladi.
Ushbu qo'llanmada biz shisha idishda 100K NTC termistoridan foydalanamiz. Shunga o'xshash:
1. Arduino -ga termistorni ulash
Termistorning qarshiligini o'lchash uchun uni kuchlanish bo'luvchi pastki qo'l sifatida ulang. Biz ajratgichning o'rta nuqtasini Arduino - A0 analog kirishiga ulaymiz. Shunga o'xshash usul inshootda ishlatilgan.
Biz darsda Arduino analoglari haqida batafsil gaplashdik: