Termistor ialah sejenis perintang yang rintangannya berbeza dengan ketara mengikut suhu. Sebagai pembekal komponen elektronik, saya sering menemui pelanggan yang berminat dengan sifat termistor, kerana sifat ini menentukan aplikasinya dalam pelbagai litar elektronik. Dalam blog ini, saya akan menyelidiki sifat utama termistor dan membincangkan implikasinya dalam penggunaan praktikal.
1. Suhu - Hubungan Rintangan
Sifat paling asas termistor ialah hubungan suhu - rintangannya. Terdapat dua jenis termistor utama berdasarkan hubungan ini: termistor Pekali Suhu Negatif (NTC) dan termistor Pekali Suhu Positif (PTC).
Termistor NTC
Termistor NTC adalah jenis yang paling biasa digunakan. Rintangan mereka berkurangan apabila suhu meningkat. Ini kerana, dalam termistor NTC, apabila suhu meningkat, lebih banyak pembawa cas (elektron atau lubang) dilepaskan ke dalam jalur pengaliran akibat pengujaan haba. Hubungan matematik antara rintangan ($R_T$) dan suhu ($T$) untuk termistor NTC boleh dianggarkan dengan persamaan Steinhart - Hart:
$\frac{1}{T}=A + B\ln(R_T)+C(\ln(R_T))^3$
dengan $A$, $B$ dan $C$ ialah pekali Steinhart - Hart, yang khusus untuk setiap termistor dan ditentukan melalui penentukuran.
Termistor NTC digunakan secara meluas dalam aplikasi pengesan suhu. Contohnya, dalam sistem kipas terkawal suhu, termistor NTC mengesan suhu ambien. Apabila suhu meningkat, rintangan termistor NTC berkurangan, yang mengubah voltan merentasi litar pembahagi voltan. Perubahan voltan ini kemudiannya digunakan untuk mengawal kelajuan kipas.
Termistor PTC
Termistor PTC, sebaliknya, mempunyai rintangan yang meningkat dengan peningkatan suhu. Terdapat dua subjenis termistor PTC: termistor PTC silikon dan termistor PTC seramik.
Termistor silikon PTC mempunyai peningkatan linear dalam rintangan dengan suhu pada julat tertentu. Ia sering digunakan dalam pengukuran suhu ketepatan dan aplikasi pampasan.
Termistor PTC seramik, juga dikenali sebagai termistor PTC pensuisan, mempunyai peningkatan rintangan yang mendadak pada suhu tertentu yang dipanggil suhu Curie. Di bawah suhu Curie, rintangan termistor PTC seramik adalah agak rendah. Apabila suhu melebihi suhu Curie, rintangan meningkat dengan beberapa urutan magnitud. Sifat ini menjadikan termistor PTC seramik sesuai untuk perlindungan lebihan semasa. Sebagai contoh, dalam pengecas bateri, termistor PTC seramik boleh disambungkan secara bersiri dengan bateri. Jika arus melebihi paras selamat, suhu termistor PTC meningkat, dan rintangannya meningkat dengan ketara, mengehadkan aliran arus dan melindungi bateri daripada pengecasan berlebihan.
2. Sensitiviti
Kepekaan termistor merujuk kepada perubahan rintangan per unit perubahan suhu. Ia adalah sifat penting kerana ia menentukan sejauh mana termistor boleh mengukur perubahan suhu dengan tepat.
Untuk termistor NTC, sensitiviti biasanya lebih tinggi pada suhu yang lebih rendah. Kepekaan ($\alpha$) ditakrifkan sebagai perubahan pecahan rintangan setiap darjah Celsius perubahan suhu:
$\alpha=\frac{1}{R}\frac{dR}{dT}$
Kepekaan yang lebih tinggi bermakna perubahan kecil dalam suhu akan mengakibatkan perubahan besar dalam rintangan, menjadikannya lebih mudah untuk mengesan variasi suhu. Walau bagaimanapun, termistor sensitiviti tinggi juga mungkin lebih terdedah kepada bunyi bising dan ketidakstabilan.
3. Ketepatan
Ketepatan adalah satu lagi sifat penting termistor. Ia merujuk kepada seberapa rapat rintangan yang diukur sepadan dengan suhu sebenar. Ketepatan termistor dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk proses pembuatannya, penentukuran dan keadaan persekitaran.
Semasa proses pembuatan, variasi dalam komposisi dan struktur bahan boleh membawa kepada perbezaan ciri-ciri rintangan suhu termistor. Oleh itu, penentukuran yang betul adalah perlu untuk memastikan pengukuran suhu yang tepat. Penentukuran melibatkan mengukur rintangan termistor pada beberapa suhu yang diketahui dan kemudian menggunakan titik data ini untuk menentukan pekali Steinhart - Hart.
Faktor persekitaran seperti kelembapan, tekanan, dan tekanan mekanikal juga boleh menjejaskan ketepatan termistor. Sebagai contoh, kelembapan yang tinggi boleh menyebabkan penyerapan lembapan dalam bahan termistor, yang mungkin mengubah sifat elektriknya.
4. Masa Tindak Balas
Masa tindak balas termistor ialah masa yang diambil untuk termistor mencapai peratusan tertentu (biasanya 63.2%) daripada nilai rintangan terakhirnya apabila tertakluk kepada perubahan langkah dalam suhu. Ia merupakan sifat penting dalam aplikasi di mana perubahan suhu pantas perlu dikesan, seperti dalam litar perlindungan haba.
Masa tindak balas termistor bergantung pada saiz fizikal, bentuk, dan kekonduksian terma medium sekelilingnya. Umumnya, termistor yang lebih kecil mempunyai masa tindak balas yang lebih pendek kerana ia mempunyai jisim haba yang kurang. Sebagai contoh, termistor lekap permukaan biasanya mempunyai masa tindak balas yang lebih cepat berbanding termistor melalui lubang yang lebih besar.
5. Pemanasan Sendiri
Apabila arus mengalir melalui termistor, ia menghilangkan kuasa dalam bentuk haba mengikut formula $P = I^2R$, di mana $I$ ialah arus dan $R$ ialah rintangan termistor. Pemanasan sendiri ini boleh menyebabkan suhu termistor meningkat melebihi suhu ambien, yang membawa kepada ralat dalam pengukuran suhu.
Kesan pemanasan sendiri dicirikan oleh pemalar pelesapan ($\delta$), yang ditakrifkan sebagai kuasa yang diperlukan untuk menaikkan suhu termistor sebanyak 1°C melebihi suhu ambien. Untuk meminimumkan kesan pemanasan sendiri, arus yang mengalir melalui termistor hendaklah dikekalkan serendah mungkin. Dalam sesetengah aplikasi, sumber arus malar digunakan untuk memastikan arus yang stabil dan rendah melalui termistor.
Aplikasi dan Tawaran Produk Kami
Termistor digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk pengukuran dan kawalan suhu, perlindungan arus lebih, dan pengehadan arus masuk. Sebagai pembekal komponen elektronik, kami menawarkan termistor berkualiti tinggi dengan sifat yang sangat baik. Selain termistor, kami juga menyediakan pelbagai komponen elektronik lain sepertiKapasitor Motor AC CBB65,Kapasitor Pemula CD60, danKapasitor Permulaan Motor AC CBB61.
Jika anda berminat dengan termistor kami atau komponen elektronik lain, kami mengalu-alukan anda untuk menghubungi kami untuk perolehan dan perbincangan lanjut. Kami mempunyai pasukan profesional yang boleh memberikan anda maklumat produk terperinci dan sokongan teknikal untuk membantu anda memilih komponen yang paling sesuai untuk aplikasi anda.
Rujukan
- "Thermistors: Theory, Design, and Applications" oleh John W. Horton
- "Peranti Elektronik dan Teori Litar" oleh Robert L. Boylestad dan Louis Nashelsky
- Lembaran data pengilang pelbagai termistor