Hvordan fungerer termistorer?

Da kredsløbskomponenter, hvis modstand varierer med temperaturen, har termistorer en bred vifte af applikationer i elektronikindustrien. Alle materialer har modstand, og til en vis grad varierer modstanden med temperaturen for alle materialer. I en leder eller konventionel modstand er denne variation ubetydelig, men i en termistor kan en enkelt grad ændring i temperatur producere en modstandsændring på 100 ohm eller mere. Hver termistor fungerer inden for et karakteristisk temperaturområde.

Modstanden for en negativ temperaturkoefficienttermistor, som er den mest almindelige type termistor, falder, når temperaturen stiger; for en positiv temperaturkoefficienttermistor stiger med stigende temperatur. Producenter danner termistorer i forskellige former til brug i forskellige typer kredsløb. Den mest almindelige er vulsttermistor, der ligner en konventionel modstand med sin cylindriske krop og ledninger, der strækker sig fra hver ende. Variationer inkluderer skive, chip, stang og skiveformede termistorer. Termistorer er små, holdbare solid state-enheder og ikke meget dyre at fremstille, så de har en bred vifte af anvendelser.

NTC-termistorer er klassificeret efter deres R25-værdier eller deres modstand ved 25 grader Celsius, såvel som den tid det tager at reagere på en temperaturændring og effektværdien i forhold til nuværende. Disse værdier bestemmes af de halvledende materialer, der anvendes til fremstillingen. Disse materialer inkluderer oxider af mangan, nikkel, kobber, cobalt eller jern, som formales til et pulver, blandet med et bindemiddel og varmebehandles til frembringelse af et keramisk materiale. Ledningerne kan indsættes i opslæmningen før varmebehandling eller tilsættes bagefter. De er strategisk anbragt for at drage fordel af termistormediets ledende egenskaber.

I en NTC-termistor falder modstanden med stigende temperatur, fordi varme får de halvledende materialer i opslæmningen til at frigive flere ledende elektroner. I en PTC-termistor nedsætter temperaturen imidlertid materialets ledningsevne. En PTC-termistor kan fremstilles af silicium - som kaldes en "silistor" - eller af et polykrystallinsk keramisk materiale doteret for at gøre det halvledende. Begge bliver mere modstandsdygtige over for strømning, når temperaturen stiger, men i det andet tilfælde forholdet mellem modstand og temperatur ændres hurtigt ved en tærskeltemperatur, og enheden bliver hurtigt meget modstandsdygtig. Denne type termistor er kendt som en skiftende termistor.

Egenskaberne for PTC-termistorer er nyttige til overstrømsbeskyttelse, fordi modstand får selve enheden til at blive overophedet. De bruges også i selvregulerende varmeapparater, som tidsforsinkelseskontakter og i motorer til at afbryde tændingsstrømmen, når motoren kører. NTC-termistorer, som nøjagtigt kan overvåge temperaturen, har flere anvendelser end PTC-dem. De er komponenter i mange typer termostater, både i bygninger og biler, og fordi de også kan detektere tilstedeværelsen af ​​væsker efter temperaturegenskaber, de bruges i brøndpumpe og andre typer afbrydere. NTC-termistorer er normalt komponenter i digitale termometre og sensorer, der regulerer strøm til en enhed baseret på temperatur.