Termisztor
A termisztor egy olyan két kivezetésű áramköri elem, amely hő hatására számottevően megváltoztatja elektromos ellenállását – az ellenállás-változás nagysága milliószorosa a fémeknél tapasztalt változásnak.[1] A hőmérsékletfüggő ellenállás-változást hőfokkapcsolókban, szabályozó áramkörökben használják fel. Termisztor található például a laptop készülékek akkumulátor-töltőiben, automata mosógépek motorvédő elektronikáiban, képcsöves televíziókban.
Története
[szerkesztés]
1) NTK
2) PTK
Az első negatív karakterisztikájú (NTK) termisztort 1833-ban fedezte fel Michael Faraday, amikor ezüst-szulfid ellenállását vizsgálta a hőmérséklet függvényében. Kísérletei során azt tapasztalta, hogy az ezüst-szulfid elektromos ellenállása drámaian csökkent, ha a környezeti hőmérséklet növekedett. Mivel a termisztorok gyártása akkoriban számos nehézségbe ütközött, csak 1930-ban szabadalmaztatta Samuel Ruben.[2]
Működése
[szerkesztés]
Minden termisztor a termorezisztivitás jelenségén, azaz az elektromos ellenállás hőmérséklet-függőségének felhasználásán alapszik. Hőmérséklet hatására minden anyag változtatja fajlagos ellenállását, de a változás mértéke anyagonként változik.[3] A termisztor készítéséhez olyan anyagokat használnak fel, amelyeknél a hőfokfüggő ellenállás-változtató tulajdonság sokkal markánsabban jelentkezik, mint például a fémek esetében. Az ellenállás-változás anyagtól függően lehet olyan irányú, hogy
- növekvő hőmérséklet hatására a termisztor ellenállása csökken (1 jelű szaggatott görbe), vagy
- növekvő hőmérséklet hatására a termisztor ellenállása növekszik (2 jelű folyamatos görbe).
Ha a termisztor anyagát úgy választják meg, hogy a termisztor ellenállása csökken a hőmérséklet növekedésével, akkor negatív karakterisztikájú termisztorról van szó, amelyet a magyar terminológiában NTK jellel, az angol nyelvű irodalomban pedig NTC rövidítéssel jelölik.[4] Értelem szerint a pozitív karakterisztikájú termisztorokat PTK, illetve angolul PTC jelekkel jelölik.[5] Bizonyos körülmények között PTK termisztornak tekinthető minden izzólámpa.
Azoknál a termisztoroknál, amelyek ellenállása csökken a hőmérséklet növekedésének hatására (NTK), fontos, hogy a termisztor ne lépje túl a katalógusban reá engedélyezett maximált teljesítményt. Ellenkező esetben a termisztoron átfolyó áram azt tovább melegítené, ami további ellenállás-csökkenést okozna, ami további áramnövekedést, melegedést az eszköz tönkremeneteléig idézné elő.[6]
Típusai
[szerkesztés]
A termisztorok méretei és alakja az alkalmazás céljától függően változhatnak. Alak szerint megkülönböztetnek
- tárcsatermisztort,
- egyéb alakú termisztort,
- gyöngytermisztort és
- felületszerelt termisztort.
Az összes itt felsorolt típus NTK vagy PTK változatban és az adott áramkörhöz illeszkedő ellenállásértékekkel kapható a kereskedelemben.
Alkalmazási területe
[szerkesztés]Termisztort az ipari és szórakoztató elektronika területén számos helyen alkalmaznak. Így például:
- Képcsövet tartalmazó televízió-vevőkészülékek sorvégcső-áramköreiben
- Hordozható készülékek (például laptop) akkumulátorainak védelmére szolgáló elektronikus áramkörökben
- Transzformátorok túlmelegedésének érzékelésére[7]
- Elektromotorok túlmelegedésének érzékelésére[7][8]
- Jelfogó meghúzási vagy elengedési idejének késleltetésére[7]
- Hőmérséklet mérésére[1]
- Rádióamatőr célokra (stabilizálás)
- Számítógép tápegységekben a szellőző motor fordulatszámának szabályozására.
Előnyei
[szerkesztés]- kis mérete és nagy hőérzékenysége miatt alkalmas kis kiterjedésű testek, kis légterek hőmérsékletének mérésére és
- gyors hőváltozások követésére.
Hátrányai
[szerkesztés]- csak nagy szórással gyártható, alkatrészcsere különös gonddal végezhető;
- instabilitás, melynek oka a termisztor-kristályok szerkezetében rejlik;
- öregedés, melynek során a termisztor megváltoztatja eredeti 25 °C-on mért ellenállását[9]
- korlátozott hőmérséklet-tartomány: az általános célú termisztor -50 °C és 110 °C között használható. A pontos értékekről az adatlapok tájékoztatnak.[10]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b http://meteor.geo.klte.hu/hu/doc/05homerseklet.pdf Archiválva 2016. március 4-i dátummal a Wayback Machine-ben A hőmérséklet mérése
- ↑ szerk.: Jones, Deric P.: Biomedical Sensors. Momentum Press, 12. o. (2009)
- ↑ "Practical Temperature Measurements" Archiválva 2009. augusztus 24-i dátummal a Wayback Machine-ben. Agilent Application Note. Agilent Semiconductor.
- ↑ A Negative Thermal Coeffitient szavak kezdőbetűiből alkotott mozaikszó.
- ↑ A Positive Thermal Coeffitient szavak kezdőbetűiből alkotott mozaikszó
- ↑ http://metal.elte.hu/~phexp/doc/hot/j2s6.htm Archiválva 2014. február 26-i dátummal a Wayback Machine-ben Ellenállás-hőmérők
- ↑ a b c http://www.ganzkk.hu/magyar/idvedm.pdf GANZ KK: Elektronikus relék, 10. o.
- ↑ http://www.findernet.com/media/subsidiary/hu/press/Mot.pdf Archiválva 2014. augusztus 21-i dátummal a Wayback Machine-ben Galavics Ferenc: Motorvédelemmel a károk megelőzéséért, Elektrinstallateur 2005/7. sz., 25. o., Budapest
- ↑ http://www.ussensor.com/technical-info/thermistor-terminology Archiválva 2014. március 26-i dátummal a Wayback Machine-ben Thermistor Technology
- ↑ http://search.datasheetcatalog.net/key/THERMISTOR THERMISTOR Datashhet Catalog
Kapcsolódó szócikkek
[szerkesztés]További információk
[szerkesztés]- B. Schmidt, E. Kuzma: A termisztor, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1964, ISBN nélkül.
- Agilent Semiconductor: Practical Temperature Measurements
- Szentpáli Béla: Termisztorok és bolométerek zajhatárolt érzékenysége. Híradástechnika, LXII. évf. 10. sz. (2007. október) 35–42. o. arch Hozzáférés: 2022. július 6.
- Thermistor Terminology