Полупроводниковые терморезисторы.

Различают терморезисторы с отрицательным ТКС, сопротивление которых падает с возрастанием температуры, называемые термисторами, и терморезисторы с положительным ТКС, сопротивление которых увеличивается с возрастанием температуры, называемые позисторами. Температурный коэффициент сопротивления термисторов отрицателен и в 8—10 раз больше, чем у металлов. Кроме того, полупроводниковые терморезисторы имеют значительно большее удельное электрическое сопротивление. В связи с этим они могут иметь малые размеры при большом номинальном сопротивлении (до 10 МОм) и, следовательно, высокое быстродействие. Рабочий интервал температур у большинства полупроводниковых терморезисторов от -100 до +300°С.

Недостатками полупроводниковых терморезисторов являются плохая воспроизводимость характеристик и нелинейный характер функции преобразования:

где R0 — сопротивление терморезистора; Л и В — коэффициенты; 0к — абсолютная температура.

Металлические терморезисторы, предназначенные для измерения температуры, представляют собой тонкую голую металлическую проволоку, намотанную на каркас из изолирующего материала (слюды или керамики). Каркас с обмоткой помещается в защитный термически и химически стойкий чехол, который погружается в среду, температура которой измеряется.

Рабочий ток металлических терморезисторов, как правило, не должен превышать 10—15 мА, а полупроводниковых - долей миллиампера. Инерционность терморезисторов находится в пределах от нескольких десятков секунд до нескольких минут.

Терморезисторы совместно с измерительным устройством представляют собой термометр сопротивления. Для измерения сопротивления терморезистора используются главным образом мостовые схемы, изображенные на рис. 10.9.

В двухпроводной схеме (рис. 10.9, а), требующей два провода для включения терморезистора, возникает погрешность от изменения сопротивления проводов при колебаниях температуры окружающей среды. Для уменьшения этой погрешности применяется трехпроводная линия (см. рис. 10.9, б). В этой схеме два соединительных провода включены в соседние плечи моста, а третий — в диагональ питания. При равновесии моста и при выполнении условий R2 = КЗ и Кл1 = Кл2 погрешность от изменения сопротивления проводов отсутствует. Если же мост неуравновешен, то погрешность измерения будет значительно меньше, чем в случае двухпроводной схемы.

На рис. 10.9, в изображена мостовая неуравновешенная схема с логометром. Два плеча моста образованы манганиновыми резисторами R2 и КЗ. Третье плечо состоит из манганинового резистора К1 и сопротивления линии связи Кл, четвертое плечо из терморезистора Ке и сопротивления линии связи Кл. Применение логометра РА исключает влияние колебаний напряжения питания в определенных пределах, а при использовании трехпроводной линии существенно снижается погрешность от влияния сопротивления линии.

Схемы включения терморезисторов

Рис. 10.9. Схемы включения терморезисторов:

а — двухпроводная мостовая; б — трехпроводная мостовая; в — трехпроводная мостовая неуравновешенная с логометром

Основные параметры терморезисторов:

  • • номинальное сопротивление (при 20°С);
  • • температурный коэффициент сопротивления ТКС;
  • • максимально допустимая мощность рассеяния.

Для измерения сопротивления терморезисторов широко применяются автоматические самоуравновешивающиеся мосты.

Примеры обозначений терморезисторов: ТР-2,СТ1-19, ТОС-3.

Терморезисторы находят применение в промышленной электронике и бытовой аппаратуре: рефрижераторах, автомобилях, электронагревательных приборах, телевизорах, противопожарной технике, системах центрального отопления и пр.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >