Jako elementy obwodów, których rezystancja zmienia się wraz z temperaturą, termistory mają szeroki zakres zastosowań w przemyśle elektronicznym. Wszystkie materiały mają odporność, która do pewnego stopnia zmienia się wraz z temperaturą dla wszystkich materiałów. W przewodniku lub konwencjonalnym rezystorze ta zmiana jest nieistotna, ale w termistorze zmiana temperatury o jeden stopień może spowodować zmianę rezystancji o 100 omów lub więcej. Każdy termistor pracuje w charakterystycznym zakresie temperatur.
Termistory NTC i PTC
Rezystancja termistora o ujemnym współczynniku temperaturowym, który jest najczęstszym typem termistora, spada wraz ze wzrostem temperatury; termistor o dodatnim współczynniku temperaturowym rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Producenci formują termistory w różne kształty do użytku w różnych typach obwodów. Najpopularniejszym jest termistor koralikowy, który wygląda jak konwencjonalny rezystor z cylindrycznym korpusem i przewodami wystającymi z każdego końca. Warianty obejmują termistory w kształcie dysku, chipa, pręta i podkładki. Termistory są małymi, trwałymi urządzeniami półprzewodnikowymi i niezbyt drogimi w produkcji, dzięki czemu mają szerokie zastosowanie.
Charakterystyka termistorów NTC
Termistory NTC są klasyfikowane według ich wartości R25 lub ich rezystancji w 25 stopniach Celsjusza, a także czas reakcji na zmianę temperatury i moc znamionową w odniesieniu do obecny. Wartości te są określone przez materiały półprzewodnikowe użyte do produkcji. Materiały te obejmują tlenki manganu, niklu, miedzi, kobaltu lub żelaza, które są mielone na proszek, mieszane ze spoiwem i poddawane obróbce cieplnej w celu wytworzenia materiału ceramicznego. Przewody można wprowadzać do zawiesiny przed obróbką cieplną lub dodawać później. Są one rozmieszczone strategicznie, aby wykorzystać właściwości przewodzące medium termistorowego.
Dwa rodzaje termistorów PTC
W termistorze NTC rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ ciepło powoduje, że materiały półprzewodnikowe w zawiesinie uwalniają więcej przewodzących elektronów. Jednak w termistorze PTC temperatura zmniejsza przewodność materiału. Termistor PTC może być wykonany z krzemu – zwanego „silistorem” – lub z polikrystalicznego materiału ceramicznego domieszkowanego, aby był półprzewodnikowy. Oba stają się bardziej odporne na przepływ prądu wraz ze wzrostem temperatury, ale w drugim przypadku zależność między oporem a temperaturą szybko zmienia się w temperaturze progowej, a urządzenie szybko staje się bardzo odporny. Ten typ termistora jest znany jako termistor przełączający.
Zastosowania termistorów
Właściwości termistorów PTC są przydatne do ochrony nadprądowej, ponieważ rezystancja powoduje przegrzanie samego urządzenia. Stosowane są również w samoregulujących się grzejnikach, jako przełączniki zwłoki czasowej oraz w silnikach do odcinania prądu zapłonu, gdy silnik pracuje. Termistory NTC, które mogą dokładnie monitorować temperaturę, mają więcej zastosowań niż te PTC. Są komponentami wielu typów termostatów, zarówno w budownictwie, jak i w samochodach, a ponieważ mogą również wykrywają obecność cieczy na podstawie charakterystyk temperaturowych, są stosowane w pompach studniowych i innych typach przełączniki. Termistory NTC są zwykle komponentami cyfrowych termometrów i czujników, które regulują zasilanie urządzenia na podstawie temperatury.