کشف نقش ترمیستورها در الکترونیک مدرن
ترمیستورهای دارای "حرارتی" و "مقاومت" portanto مقاومت های تخصصی با مقادیر مقاومت قابل توجهی با تغییر دما دارند.بر خلاف مقاومت سنتی که برای حفظ مقاومت تاریک طراحی شده است ، ترمیستورها به گونه ای طراحی شده اند که ضریب دما قابل توجهی داشته باشند و این پاسخ به نوسانات دما را به روش دقیقی از نوسانات دما داشته باشد. این ویژگی منحصر به فرد به ترمیستورها در طیف گسترده ای از برنامه ها ، از کنترل تا کنترل گرفته تا کنترل می کند.تشخیص دما و محافظت از مدار.این مقاله به بررسی مکانیسم های عملیاتی آن ، ویژگی های ساختاری و نقش های چند منظوره که نقش مهم آنها را در فناوری مدرن در صنایع مختلف تعریف می کند ، بررسی شده است. علاوه بر انواع ویژه مانند ، ما در مورد آشفتگی تکنولوژیکی که عملکرد و کاربرد ترمیستور را تعریف می کند ، بررسی می کنیم.
کاتالوگ
دفع تیلیست ها
ترمیستور نوعی مقاومت است که مقاومت را با تغییرات دما به طور قابل توجهی تغییر می دهد ، که در بسیاری از برنامه ها بسیار مفید است.کلمه "ترمیستور" ترکیب "حرارتی" و "مقاومت" است. این به گونه ای طراحی شده است که ضریب دما داشته باشد ، که به آنها امکان می دهد به سرعت در برابر تغییرات دما واکنش نشان دهند.
ترمیستورها عمدتاً با توجه به ضریب دما طبقه بندی می شوند.با افزایش دما ، این ترمیستورها در مقاومت کاهش می یابد.آنها به طور گسترده ای در سیستم های کنترل و کنترل دما مورد استفاده قرار می گیرند ، زیرا می توان با تغییر دما ، تغییر مقاومت پیش بینی کرد. این باعث می شود که درجه حرارت بیش از حد افزایش یابد ، آنها با کاهش جریان جریان به جلوگیری از گرم شدن بیش از حد کمک می کنند.
شکل 2 نماد مدار ترمیستور
نماد مدار ترمیستورها
نماد مدار یک ترمیستور یک نسخه اصلاح شده از نماد مقاومت استاندارد است که توسط یک مستطیل نشان داده شده است.یک خط مورب کوتاه با یک بخش عمودی به وضوح این مستطیل را متمایز می کند و به وضوح در طرح های الکترونیکی متمایز می شود. این نماد استاندارد رایج ترین و به طور گسترده ترین نماد است.این تضمین می کند که ترمیستورها به راحتی شناسایی می شوند و قوام و وضوح در اسناد طراحی الکترونیکی را تشویق می کنند.
انواع مختلف ترمیستور
ترمیستورها دستگاههای مقاوم هستند که مقاومت قابل توجهی در برابر دما دارند و آنها را برای تشخیص دقیق و کنترل دما مفید می کند.
شکل 3 ترمیستورهای ضریب دمای منفی (NTC)
با افزایش دما ، ترمیستورهای NTC در مقاومت کاهش می یابد.این رابطه معکوس از معادله Steinhart-Hart پیروی می کند که رابطه دمای مقاومت را به طور دقیق تعریف می کند. ترمیستورهای NTC از موادی مانند منگنز ، نیکل ، اکسیدهای کبالت و مس ساخته شده اند که به خصوصیات حساس به دما کمک می کنند. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ، به طور گسترده ای استفاده می شود.در الکترونیک مصرفی و وسایل پزشکی که حساسیت در آن اصرار دارند.محافظت از مقاومت در برابر افزایش تدریجی مقاومت در هنگام گرم شدن آن ، بنابراین جریان جریان را در حین شروع دستگاه محدود می کند.
شکل 4 ترمیستورهای ضریب دمای مثبت (PTC)
ترمیستورهای PTC با افزایش دما مقاومت خود را افزایش می دهند.این ویژگی برای محدودیت موجود و محافظت از سرریز مفید است.ترمیستورهای PTC به طور معمول از تیتانات باریم و سایر سرامیک های پلی کریستالی ساخته می شوند.با افزایش جریان دما ، مقاومت ترمیستور افزایش می یابد و ترمیستور افزایش می یابد و مقاومت ترمیستور افزایش می یابد. جریان جریان را کاهش می دهد تا از آسیب جلوگیری شود.به عنوان خود تنظیم عناصر گرمایشی که دمای ثابت را بدون نیاز به سیستم های کنترل جداگانه حفظ می کنند ، خدمت کنید.
شکل 5 سیلیستور
یک ترمیستور PTC ساخته شده از سیلیکون پاسخ خطی به تغییرات دما را ارائه می دهد که برای اندازه گیری دمای حساس در محدوده باریک تر از ترمیستورها ، سکوی ها ، ترمیستورهای اکسید فلزی مناسب است.
تکامل ترمیستورها
این ایده که مقاومت با دما تغییر کرده است از قرن نوزدهم شناخته شده است.مایکل فارادی برای اولین بار ضریب دمای منفی (NTC) را در گوگرد نقره ای در سال 1833 مشاهده کرد. هرچند ، ترمیستورهای اکسید فلزی تا سال 1940 به صورت تجاری تولید نمی شدند. پس از جنگ جهانی دوم ، تحولات در فن آوری های نیمه هادی منجر به توسعه کریستالی آلمانی و سیلیکون شد.ترمیستورها
این نوآوری ها استفاده از ترمیستورها را از سنسورهای دما ساده به مکانیسم های کنترل پیچیده در محیط های صنعتی گسترش داده است.
شکل 6 آناتومی ترمیستورها
آناتومی ترمیستورها
ترمیستورها به روش های مختلفی از جمله دیسک های مسطح ، مهره ها و میله ها برای برآورده کردن کاربردهای مختلف و دما وجود دارند.هر اشکال برای بهینه سازی موضوع حرارتی با سطوح یا قرار گرفتن در دستگاه های خاص بدون هیچ مشکلی طراحی شده است.
ترمیستورهای اکسید فلزی ، منگنز ، نیکل ، کبالت ، مس و اکسیدهای آهن ، که به طور مؤثر بین 200 تا 700 کیلوگرم کار می کنند ، از مخلوطی از مواد ساخته می شوند.
ترمیستورهای نیمه هادی مبتنی بر ژرمانیوم برای کاربردهای دمای پایین زیر 100 کیلوگرم ترجیح داده می شوند.
شکل 7 مشخصات ترمیستور
ویژگی های اساسی ترمیستورها
هنگام ارزیابی ترمیستورها ، چندین مشخصات اساسی ناامید هستند.این پارامترها شامل مقاومت پایه ، ضریب دما ، ضریب توزیع حرارتی ، حداکثر توزیع توان و دامنه دمای عملیاتی است.این پارامترها در صفحات داده مورد نیاز برای انتخاب ترمیستور مناسب برای برنامه های خاص به تفصیل شرح داده شده است.
ترمیستورها به ویژه در دستگاه هایی که نیاز به پاسخ سریع به تغییرات دما مانند ردیاب های آتش سوزی دارند ، بسیار ارزشمند هستند.علاوه بر این ، آنها نقش مهمی در مدارهای طراحی شده برای کنترل دما و محافظت دقیق دارند که عملکرد و ایمنی بهینه را در سیستم های مختلف الکترونیکی فراهم می کند.
برنامه های مختلف ترمیستور
ترمیستورها به دلیل حساسیت و دقت در اندازه گیری و کنترل دما ، در صنایع مختلف اجزای پویا هستند.
کاربردهای صنعتی: ترمیستورها در محیط های صنعتی شرایط کار بهینه را ارائه می دهند.ترمینال ها از درجه حرارت و رطوبت ناامید کننده محافظت می کنند که برای فرآیندی که نیاز به کنترل دقیق آب و هوا دارند ، استفاده می شود. از خواندن استفاده می شود.
صنعت خودرو: ترمیستورها با اندازه گیری روغن موتور و دمای خنک کننده ، ایمنی و کارآیی را در سیستم های خودرو افزایش می دهند ، از گرمای احتمالی و آسیب های موتور جلوگیری می کنند.
لوازم الکترونیکی مصرفی و دستگاه های خانگی: ترمیستورها در بسیاری از خانه ها و دستگاه های الکترونیکی ادغام می شوند ، دمای CPU را دنبال می کنند ، مکانیسم های خنک کننده را در صورت لزوم فعال می کنند تا از آسیب و عملکرد کارآمد جلوگیری شود.
تجهیزات پزشکی: در تجهیزات پزشکی ، ترمیستورها در مواردی که حساسیت جدی باشد ، از دمای پایدار مورد نیاز برای انکوباتورهای تازه متولد شده و میکروبیولوژیکی مؤثر است.ترمینال ها کنترل دما حساس را در دستگاه هایی که خون ، واکسن و سایر مواد بیولوژیکی را ذخیره می کنند و از زنده بودن آنها محافظت می کنند ، فراهم می کنند.
مدیریت انرژی: ترمینال ها نقش مهمی در مدیریت انرژی دارند.آنها دمای مؤلفه های مختلفی را که به توزیع انرژی و به حداقل رساندن زباله کمک می کنند ، نظارت و مدیریت می کنند.در پانل های آفتاب و توربین های بادی ، ترمیستورها برای بهینه سازی عملکرد و جلوگیری از آسیب در انتهای حرارتی ، دما را دنبال می کنند.
تحقیق و توسعه: ترمیستورها در آزمایشگاه ها برای کنترل صحیح دما در آزمایشات و محیط های آزمایش مناسب هستند و شرایط آزمایش مداوم را ارائه می دهند.
حمل و نقل هوایی و دفاع: ترمیستورها در برنامه های حمل و نقل هوایی و دفاعی جدی هستند ، کابین ، تجهیزات و دمای حرکتی را کنترل و کنترل می کنند تا در شرایط چالش برانگیز عملکرد و ایمنی را افزایش دهند.ترمیم کننده ها از دمای تجهیزات خود در محدوده کار ایمن در خلاء خلاء محافظت می کنند.
شکل 8 ترمیستور PTC سوئیچینگ سرامیکی
کشف ترمیستورهای PTC سوئیچینگ سرامیکی
ترمیستورهای PTC سوئیچینگ سرامیکی دارای یک رابطه مقاومت غیر خطی منحصر به فرد هستند.در نقطه Ofurie ، مقاومت آنها با درجه حرارت کمی کاهش می یابد.با رسیدن دما به نقطه کوری ، مقاومت آنها به دلیل ضریب دمای مثبت به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
این تغییر مقاومت شدید در نقطه کوری برای برنامه هایی که نیاز به کنترل دقیق بر تغییرات مقاومت در برابر دما دارند ، پویا است.این ترمیستورها به ویژه برای مدیریت حرارتی و عملکردهای محافظتی در مدارهای الکترونیکی مؤثر هستند.
راه حل
به طور کلی ، از آنجا که آنها به پاسخ پویا به طیف گسترده ای از دما و تغییر در دما پاسخ می دهند ، ترمیستورها به عنوان قطعات پایدار در پانتئون دستگاه های الکترونیکی متمایز می شوند. در همان زمان ، آنها نقش مهمی در پیشرفت تحقیقات دارند وتوسعه در زمینه های مختلف علمی.توسعه و بهبود مداوم فناوری ترمیستور ، که تأکید بر تحولات تاریخ و نوآوری های مادی دارد ، همچنان به گسترش مزایای خود می پردازد و تضمین می کند که ترمیستورها در جلوی شیوه های حساس به دما باقی می مانند.
توانایی ترمیستورها برای انطباق با یک سری از تقاضاهای عملیاتی از طریق تشخیص سریع دمای یا محدودیت فعلی مؤثر ، آنها را در برنامه های تکنولوژیکی روزانه و بسیار تخصصی بسیار ارزشمند می کند. این نوید ادغام و عملکرد بیشتری را در یک جهان می دهد.
سوالات متداول [سؤالات متداول]
1. ترمیستور برای چه چیزی استفاده می شود؟
یک ترمیستور عمدتاً برای اندازه گیری دما استفاده می شود.مقاومت در برابر تغییرات دما یک نوع مقاومت مهم و قابل پیش بینی است.این ویژگی برای تشخیص دما و کنترل دستگاه هایی مانند ترموستات ، سنسورهای خودرو و لوازم ایده آل است.
2. اصل کار ترمیستور چیست؟
یک ترمیستور بر اساس این اصل کار می کند که مقاومت الکتریکی با دما تغییر می کند.این تغییر به دلیل خاصیت مواد نیمه هادی است که در آن ترمیستور ساخته شده است.با افزایش دما ، مقاومت ترمیستین ضریب دمای منفی (NTC) کاهش می یابد و مقاومت در برابر ضریب دمای مثبت (PTC) افزایش می یابد.
3. آیا ترمیستور با دما افزایش می یابد؟
برای یک ترمیستور NTC ، با افزایش دما ، مقاومت کاهش می یابد.برای یک ترمیستور PTC ، با افزایش دما با افزایش دما ، مقاومت افزایش می یابد.
4- مقاومت ترمیستور چگونه مقاومت می کند؟
برای اندازه گیری مقاومت با استفاده از ترمیستور ، می توانید به یک مدار ساده از جمله منبع تغذیه وصل شوید و ولتاژ موجود در ترمیستور را اندازه گیری کنید.قانون اهم (V = IR) ، که در آن ولتاژ V ، مقاومت جریان و R ، می توانید مقاومت ولتاژ ترمیستور و مقادیر فعلی را محاسبه کنید.
5- چگونه می توان از ترمیستور برای اندازه گیری دما استفاده کرد؟
برای استفاده از ترمیستور برای اندازه گیری دما ، در یک مدار تقسیم کننده ولتاژ متصل به منبع تغذیه قرار دهید.ولتاژ بعداً در امتداد Themistor اندازه گیری می شود.این ولتاژ با مقاومت ترمیستور در حال تغییر با دما همراه است. شما می توانید نمایه ای ایجاد کنید که به شما امکان تبدیل را می دهد.