Termistory


Schématická značka termistoru
Obr. 1: Schématická značka termistoru

Termistor je proměnný rezistor, velikost odporu je dána teplotou. Podle typu závislosti rozlišujeme termistory NTC – mají záporný teplotní součinitel odporu (odpor klesá se zvyšující se teplotou) a PTC – mají kladný teplotní součinitel odporu (odpor stoupá se zvyšující se teplotou). Využívají se jako teplotní čidla, pojistky proti přehřátí, náhrada tavných pojistek, apod.

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.

Tab. 1: Příklady teplotních koeficientů
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:

$$R = A e^{\frac{B}{T}}$$

kde R je odpor termistoru, A [Ω] je konstanta, která závisí na tvaru a materiálu termistoru, T [K] je teplota a B [K] je teplotní konstanta materiálu.

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.

Závislost odporu na teplotě
Obr. 2: Závislost odporu na teplotě. Křivka 1 je pro NTC, křivka 2 pro PTC termistor. Zdroj: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thermistor_RT.jpg

Vyrábí se z keramických materiálů, např. BaTiO3. Využívají se jako vratné pojistky (náhrada tavných pojistek), nebo ke zpoždění při rozběhu motoru, apod.

Literatura

  1. Temperature Sensor – The Thermistor

Další kapitoly