Hvordan fungerer termistorer?

Som kretskomponenter hvis motstand varierer med temperaturen, har termistorer et bredt spekter av anvendelser i elektronikkindustrien. Alle materialer har motstand og til en viss grad at motstanden varierer med temperaturen for alle materialer. I en leder eller konvensjonell motstand er denne variasjonen ubetydelig, men i en termistor kan en endring i temperaturen gi en motstandsendring på 100 ohm eller mer. Hver termistor fungerer innenfor et karakteristisk temperaturområde.

Motstanden til en negativ temperaturkoeffisienttermistor, som er den vanligste typen termistor, går ned når temperaturen stiger; den til en positiv temperaturkoeffisienttermistor går opp med stigende temperatur. Produsenter danner termistorer i en rekke former for bruk i forskjellige typer kretser. Den vanligste er vulsttermistoren, som ser ut som en konvensjonell motstand med sin sylindriske kropp og ledninger som strekker seg fra hver ende. Variasjoner inkluderer skive, chip, stang og skiveformede termistorer. Termistorer er små, holdbare solid state-enheter og ikke veldig dyre å produsere, så de har et bredt spekter av bruksområder.

NTC-termistorer er klassifisert i henhold til deres R25-verdier, eller deres motstand ved 25 grader Celsius, så vel som tiden det tar å reagere på en temperaturendring og effektklassen i forhold til nåværende. Disse verdiene bestemmes av halvledende materialer som brukes i fremstillingen. Disse materialene inkluderer oksider av mangan, nikkel, kobber, kobolt eller jern, som blir malt til et pulver, blandet med et bindemiddel og varmebehandlet for å produsere et keramisk materiale. Ledningene kan settes inn i oppslemmingen før varmebehandling eller tilsettes etterpå. De er strategisk plassert for å dra nytte av ledningsegenskapene til termistormediet.

I en NTC-termistor avtar motstanden med stigende temperatur fordi varme fører til at halvledende materialer i oppslemmingen frigjør flere ledende elektroner. I en PTC-termistor reduserer temperaturen imidlertid materialets ledningsevne. En PTC-termistor kan være laget av silisium - som kalles en "silistor" - eller av et polykrystallinsk keramisk materiale dopet for å gjøre det halvledende. Begge blir mer motstandsdyktige mot strømmen når temperaturen øker, men i det andre tilfellet forholdet mellom motstand og temperatur endres raskt ved en terskeltemperatur, og enheten blir fort veldig motstandsdyktig. Denne typen termistor er kjent som en koblingstermistor.

Egenskapene til PTC-termistorer er nyttige for beskyttelse mot overstrøm, fordi motstand fører til at selve enheten overopphetes. De brukes også i selvregulerende ovner, som tidsforsinkelsesbrytere og i motorer for å kutte tenningsstrømmen når motoren går. NTC-termistorer, som nøyaktig kan overvåke temperaturen, har flere bruksområder enn PTC. De er komponenter i mange typer termostater, både i bygninger og biler, og fordi de også kan oppdage tilstedeværelsen av væsker etter temperaturegenskaper, de brukes i brønnpumpe og andre typer brytere. NTC-termistorer er vanligvis komponenter i digitale termometre og sensorer som regulerer strøm til en enhet basert på temperatur.