από Βασικές αρχές και χαρακτηριστικά των θερμίστορ
Οι αντιστάσεις θερμίστορ είναι βασικά δύο τύπων,
οι NTC (Negatiνe Temperature Coefficient, αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας) οι οποίες μικραίνουν την αντίστασή τους με την αύξηση της θερμοκρασίας και
οι PTC (Positiνe Temperature Coefficient, θετικού συντελεστή θερμοκρασίας) οι οποίες αυξάνουν την αντίστασή τους με την αύξηση της θερμοκρασίας.
NTC
Κατασκευάζονται από οξείδια των στοιχείων της ομάδας του σιδήρου όπως είναι τα οξείδια του χρωμίου (Cr), μαγγανίου(Μn),σιδήρου(Fe), χαλκού (Cu) ή νικελίου (Νί).
Τα οξείδια αυτά έχουν μεγάλη ειδική αντίσταση και μπορεί κάτω από ορισμένες συνθήκες να μετατραπούν σε ημιαγωγούς τύπου Ρ και Ν.
Τα οξείδια κονιοποιούνται ανακατεύονται με συγκρατητική ύλη, μπαίνουν με πίεση σε ειδικά καλούπια,
ψήνονται σε ειδικούς φούρνους όπου σε υψηλή θερμοκρασία γίνεται σύντηξη του οξειδίου, τοποθετούνται οι ακροδέκτες,
επιστρώνονται με μονωτικό υλικό, μπαίνουν τα χρώματα που δείχνουν τα χαρακτηριστικά τους και δίνονται στο εμπόριο.
Ειδικότερα τα θερμίστορ για την μέτρηση θερμοκρασιών έχουν τα εξής χαρακτηριστικά:
1. Θερμίστορ σε σχήμα χάνδρας είναι κατάλληλα για ανίχνευση θερμοκρασιών σε πολύ στενά επίπεδα ή για επιφάνειες ή για εσωτερικές θερμοκρασίες.
2. Η θερμοκρασία των θερμίστορ είναι τόσο μικρή ώστε να είναι πολύ ευαίσθητα σ' ελάχιστες ή ακαριαίες μεταβολές θερμοκρασίας και υπάρχουν για όλες σχεδόν τις χρονικές καθυστερήσεις.
3. Είναι δυνατόν να μετρηθούν θερμοκρασίες υλικών χωρίς να υπάρχει επαφή και επίσης να μετρηθούν θερμοκρασίες από απόσταση ή να γίνει έλεγχος αυτών από απόσταση.
4. Δεν χρειάζονται αντισταθμιστικές επαφές ούτε κρύες ενώσεις.
5. Όσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική αντίσταση του θερμίστορ τόσο μικρότερο είναι το σφάλμα που εισάγεται από τους μεγάλους ακροδέκτες οιοποίοι δεν μπορούν να ξεπερνούν τα 10 μέτρα.
6. Τα θερμίστορ κατασκευάζονται με σταθερή σύνθεση έτσι ώστε με την γήρανσή τους να μην παρουσιάζουν αποκλίσεις και να δίνουν σταθερές ενδείξεις.
7. Για χρήσεις σε θερμοκρασίες κάτω των 150°C μπορεί να παρουσιάζουν ένα σφάλμα της τάξης του ±1 %.
8. Τα θερμίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθούν για πλήθος μετρήσεων θερμοκρασιών σε όργανα όπως είναι τα θερμόμετρα,
υγρόμετρα, όργανα ελέγχου θερμοκρασιών, ροόμετρα, ροόμετρα υγρών, μετρητές κενού, ανιχνευτές αερίων, συναγερμοί για φωτιά,
ανιχνευτές πάγου κλπ.
Για την επιλογή ενός θερμίστορ για μέτρηση θερμοκρασίας εξετάζουμε την επίδραση της θέρμανσης πάνω στο του θερμίστορ έτσι ώστε η αντίστασή τον να μην γίνεται πολύ μικρή στην υψηλότερη θερμοκρασία.
Η συνήθης τιμή του Β είναι λίγο μεγαλύτερη στην υψηλότερη αντίσταση και λαμβάνεται για την περιοχή από 0°C μέχρι 100°C.
Για την αντίσταση του θερμίστορ έχουμε σαν αναφορά τις χαρακτηριστικές θερμοκρασίας - αντίστασης.
Σημειώστε ότι ο λόγος των αντιστάσεων R/Ro δίνεται για κάθε θερμοκρασία όταν η αντίσταση Ro στους 0°C λαμβάνεται σαν 1.
PTC
Τα θερμίστορ PTC (Positive Temperature Coefficient, θετικού συντελεστή θερμοκρασίας) χαρακτηρίζονται από τον υψηλό θετικό συντελεστή θερμοκρασίας
δηλαδή από την αύξηση της τιμής της αντίστασης τους με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Αυτό βέβαια γίνεται μόνο για ορισμένες περιοχές θερμοκρασίας αφού για άλλες περιοχές ο συντελεστής είναι ή μηδέν ή αρνητικός.
Τα υλικά κατασκευής των PTC είναι μείγματα ανθρακικού βαρίου ή οξειδία στροντίου και τιτανίου τα οποία ανακατεύονται μ' άλλα υλικά μαζί με συγκρατική ύλη.
Το υλικό μπαίνει σε καλούπια, θερμαίνεται, προστίθενται οι ακροδέκτες και τα διάφορα χρώματα και δίνονται στο εμπόριο.
Γενικά τα θερμίστορ χρησιμοποιούνται σαν εξαιρετικοί ρυθμιστές ρεύματος και θερμοκρασίες σε πολλές εφαρμογές.
Παλαιότερα σαν θερμίστορ χρησιμοποιούνταν νήματα σιδήρου σε ατμόσφαιρα υδρογόνου με μορφή ηλεκτρονικών λυχνιών.
Επίσης μια κοινή λυχνία φωτισμού ενεργεί σαν αντίσταση θερμίστορ, περιορισμένης δυνατότητας,
αφού αλλάζει την αντίστασή της με την θερμοκρασία.
Οι αντιστάσεις θερμίστορ είναι βασικά δύο τύπων,
οι NTC (Negatiνe Temperature Coefficient, αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας) οι οποίες μικραίνουν την αντίστασή τους με την αύξηση της θερμοκρασίας και
οι PTC (Positiνe Temperature Coefficient, θετικού συντελεστή θερμοκρασίας) οι οποίες αυξάνουν την αντίστασή τους με την αύξηση της θερμοκρασίας.
NTC
Κατασκευάζονται από οξείδια των στοιχείων της ομάδας του σιδήρου όπως είναι τα οξείδια του χρωμίου (Cr), μαγγανίου(Μn),σιδήρου(Fe), χαλκού (Cu) ή νικελίου (Νί).
Τα οξείδια αυτά έχουν μεγάλη ειδική αντίσταση και μπορεί κάτω από ορισμένες συνθήκες να μετατραπούν σε ημιαγωγούς τύπου Ρ και Ν.
Τα οξείδια κονιοποιούνται ανακατεύονται με συγκρατητική ύλη, μπαίνουν με πίεση σε ειδικά καλούπια,
ψήνονται σε ειδικούς φούρνους όπου σε υψηλή θερμοκρασία γίνεται σύντηξη του οξειδίου, τοποθετούνται οι ακροδέκτες,
επιστρώνονται με μονωτικό υλικό, μπαίνουν τα χρώματα που δείχνουν τα χαρακτηριστικά τους και δίνονται στο εμπόριο.
Ειδικότερα τα θερμίστορ για την μέτρηση θερμοκρασιών έχουν τα εξής χαρακτηριστικά:
1. Θερμίστορ σε σχήμα χάνδρας είναι κατάλληλα για ανίχνευση θερμοκρασιών σε πολύ στενά επίπεδα ή για επιφάνειες ή για εσωτερικές θερμοκρασίες.
2. Η θερμοκρασία των θερμίστορ είναι τόσο μικρή ώστε να είναι πολύ ευαίσθητα σ' ελάχιστες ή ακαριαίες μεταβολές θερμοκρασίας και υπάρχουν για όλες σχεδόν τις χρονικές καθυστερήσεις.
3. Είναι δυνατόν να μετρηθούν θερμοκρασίες υλικών χωρίς να υπάρχει επαφή και επίσης να μετρηθούν θερμοκρασίες από απόσταση ή να γίνει έλεγχος αυτών από απόσταση.
4. Δεν χρειάζονται αντισταθμιστικές επαφές ούτε κρύες ενώσεις.
5. Όσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική αντίσταση του θερμίστορ τόσο μικρότερο είναι το σφάλμα που εισάγεται από τους μεγάλους ακροδέκτες οιοποίοι δεν μπορούν να ξεπερνούν τα 10 μέτρα.
6. Τα θερμίστορ κατασκευάζονται με σταθερή σύνθεση έτσι ώστε με την γήρανσή τους να μην παρουσιάζουν αποκλίσεις και να δίνουν σταθερές ενδείξεις.
7. Για χρήσεις σε θερμοκρασίες κάτω των 150°C μπορεί να παρουσιάζουν ένα σφάλμα της τάξης του ±1 %.
8. Τα θερμίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθούν για πλήθος μετρήσεων θερμοκρασιών σε όργανα όπως είναι τα θερμόμετρα,
υγρόμετρα, όργανα ελέγχου θερμοκρασιών, ροόμετρα, ροόμετρα υγρών, μετρητές κενού, ανιχνευτές αερίων, συναγερμοί για φωτιά,
ανιχνευτές πάγου κλπ.
Για την επιλογή ενός θερμίστορ για μέτρηση θερμοκρασίας εξετάζουμε την επίδραση της θέρμανσης πάνω στο του θερμίστορ έτσι ώστε η αντίστασή τον να μην γίνεται πολύ μικρή στην υψηλότερη θερμοκρασία.
Η συνήθης τιμή του Β είναι λίγο μεγαλύτερη στην υψηλότερη αντίσταση και λαμβάνεται για την περιοχή από 0°C μέχρι 100°C.
Για την αντίσταση του θερμίστορ έχουμε σαν αναφορά τις χαρακτηριστικές θερμοκρασίας - αντίστασης.
Σημειώστε ότι ο λόγος των αντιστάσεων R/Ro δίνεται για κάθε θερμοκρασία όταν η αντίσταση Ro στους 0°C λαμβάνεται σαν 1.
PTC
Τα θερμίστορ PTC (Positive Temperature Coefficient, θετικού συντελεστή θερμοκρασίας) χαρακτηρίζονται από τον υψηλό θετικό συντελεστή θερμοκρασίας
δηλαδή από την αύξηση της τιμής της αντίστασης τους με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Αυτό βέβαια γίνεται μόνο για ορισμένες περιοχές θερμοκρασίας αφού για άλλες περιοχές ο συντελεστής είναι ή μηδέν ή αρνητικός.
Τα υλικά κατασκευής των PTC είναι μείγματα ανθρακικού βαρίου ή οξειδία στροντίου και τιτανίου τα οποία ανακατεύονται μ' άλλα υλικά μαζί με συγκρατική ύλη.
Το υλικό μπαίνει σε καλούπια, θερμαίνεται, προστίθενται οι ακροδέκτες και τα διάφορα χρώματα και δίνονται στο εμπόριο.
Γενικά τα θερμίστορ χρησιμοποιούνται σαν εξαιρετικοί ρυθμιστές ρεύματος και θερμοκρασίες σε πολλές εφαρμογές.
Παλαιότερα σαν θερμίστορ χρησιμοποιούνταν νήματα σιδήρου σε ατμόσφαιρα υδρογόνου με μορφή ηλεκτρονικών λυχνιών.
Επίσης μια κοινή λυχνία φωτισμού ενεργεί σαν αντίσταση θερμίστορ, περιορισμένης δυνατότητας,
αφού αλλάζει την αντίστασή της με την θερμοκρασία.
