Termistory – Web o chemii, elektronice a programování

Obsah

Termistor je proměnný rezistor, velikost odporu je dána teplotou. Využívají se jako teplotní čidla, pojistky proti přehřátí, náhrada tavných pojistek, apod.

Podle typu závislosti rozlišujeme termistory:

NTC – mají záporný teplotní součinitel odporu (odpor klesá se zvyšující se teplotou)
PTC – mají kladný teplotní součinitel odporu (odpor stoupá se zvyšující se teplotou)

Teplotní součinitel elektrického odporu

Teplotní součinitel elektrického odporu je konstanta, která popisuje závislost elektrického odporu na teplotě, obvykle se značí písmenem α, její jednotkou je K^-1. Základní vztah je:

$$\alpha = \frac{\Delta R}{R_0\Delta t}$$

kde ΔR je změna odporu při změně teploty Δt, R₀ je počáteční odpor.

Látka	Teplotní koeficient [K^-1]
Hliník	0,0039
Měď	0,003862
Stříbro	0,0038
Amorfní uhlík	-0,0005
Křemík	-0,075
Rtuť	0,0009
Cín	0,0045
Germanium	-0,048

Teplotní součinitel elektrického odporu termistorů je až padesátkrát vyšší než pro kovové vodiče.

NTC

Jejich odpor klesá exponenciálně s teplotou:

$$R = R_0.e^{-B.(\frac{1}{T_0}-\frac{1}{T})}$$

kde T₀ je počáteční teplota, T je konečná teplota, R₀ je počáteční odpor, R je konečný odpor a B je teplotní konstanta materiálu termistoru, ta závisí na materiálu a tvaru termistoru.

NTC termistory jsou tvořeny lisovanými disky nebo zrny z polovodičových materiálů, např. sintrovaných oxidů kovů. Mohou se také vyrábět tenkovrstvými technologiemi, pak se jedná o např. o karbid křemíku (SiC) napařený na korund (Al₂O₃), který se využívá pro teplotní rozmezí od −100 °C do 500 °C.

PTC

Termistory PTC mají kladný teplotní součinitel odporu, závislost odporu na teplotě je nelineární, odpor nejprve s rostoucí teplotou klesá a po překročení Curieovy teploty začíná prudce růst.

Vyrábí se z keramických materiálů, např. BaTiO₃. Využívají se jako vratné pojistky (náhrada tavných pojistek), nebo ke zpoždění při rozběhu motoru, apod. Jejich odpor lze popsat stejným vzorcem jako u NTC:

$$R = R_0.e^{-B.(\frac{1}{T_0}-\frac{1}{T})}$$

Literatura

Temperature Sensor – The Thermistor

Teplotní součinitel elektrického odporu

NTC

PTC

Literatura

Další kapitoly