Als circuitcomponenten waarvan de weerstand varieert met de temperatuur, hebben thermistoren een breed scala aan toepassingen in de elektronica-industrie. Alle materialen hebben weerstand, en tot op zekere hoogte varieert die weerstand voor alle materialen met de temperatuur. In een geleider of conventionele weerstand is deze variatie verwaarloosbaar, maar in een thermistor kan een temperatuurverandering van één graad een weerstandsverandering van 100 ohm of meer veroorzaken. Elke thermistor werkt binnen een karakteristiek temperatuurbereik.
NTC- en PTC-thermistors
De weerstand van een thermistor met een negatieve temperatuurcoëfficiënt, het meest voorkomende type thermistor, neemt af naarmate de temperatuur stijgt; die van een thermistor met een positieve temperatuurcoëfficiënt stijgt met stijgende temperatuur. Fabrikanten vormen thermistoren in verschillende vormen voor gebruik in verschillende soorten circuits. De meest voorkomende is de kraalthermistor, die eruitziet als een conventionele weerstand met zijn cilindrische lichaam en draden die zich vanaf elk uiteinde uitstrekken. Variaties omvatten schijf-, chip-, staaf- en ringvormige thermistoren. Thermistoren zijn kleine, duurzame solid-state apparaten en niet erg duur om te vervaardigen, dus ze hebben een breed scala aan toepassingen.
Kenmerken van NTC-thermistors
NTC-thermistors worden geclassificeerd volgens hun R25-waarden, of hun weerstand bij 25 graden Celsius, evenals de tijd die nodig is om te reageren op een temperatuurverandering en het vermogen met betrekking tot actueel. Deze waarden worden bepaald door de halfgeleidende materialen die bij de fabricage worden gebruikt. Deze materialen omvatten oxiden van mangaan, nikkel, koper, kobalt of ijzer, die worden vermalen tot een poeder, gemengd met een bindmiddel en warmtebehandeld om een keramisch materiaal te produceren. De leidingen kunnen vóór de warmtebehandeling in de slurry worden ingebracht of daarna worden toegevoegd. Ze zijn strategisch uit elkaar geplaatst om te profiteren van de geleidende eigenschappen van het thermistormedium.
Twee soorten PTC-thermistors
In een NTC-thermistor neemt de weerstand af met stijgende temperatuur omdat warmte ervoor zorgt dat de halfgeleidende materialen in de slurry meer geleidende elektronen afgeven. In een PTC-thermistor verlaagt de temperatuur echter de geleidbaarheid van het materiaal. Een PTC-thermistor kan worden gemaakt van silicium - dat een "silistor" wordt genoemd - of van een polykristallijn keramisch materiaal dat is gedoteerd om het halfgeleidend te maken. Beide worden beter bestand tegen stroom naarmate de temperatuur stijgt, maar in het tweede geval is de relatie tussen weerstand en temperatuur verandert snel bij een drempeltemperatuur, en het apparaat wordt snel erg resistent. Dit type thermistor staat bekend als een schakelende thermistor.
Toepassingen van thermistoren
De eigenschappen van PTC-thermistors zijn nuttig voor overstroombeveiliging, omdat weerstand ervoor zorgt dat het apparaat zelf oververhit raakt. Ze worden ook gebruikt in zelfregelende verwarmingen, als tijdvertragingsschakelaars en in motoren om de ontstekingsstroom te onderbreken zodra de motor draait. NTC-thermistors, die de temperatuur nauwkeurig kunnen bewaken, hebben meer toepassingen dan PTC-thermistors. Ze zijn onderdeel van vele soorten thermostaten, zowel in de bouw als in auto's, en omdat ze ook: detecteer de aanwezigheid van vloeistoffen door temperatuurkenmerken, ze worden gebruikt in bronpompen en andere soorten schakelaars. NTC-thermistors zijn meestal componenten van digitale thermometers en sensoren die de stroom naar een apparaat regelen op basis van temperatuur.