Un termistor es un tipo del resistor usado para medir cambios de la temperatura, confiando en el cambio en su resistencia con temperatura cambiante. La palabra es una combinación termal del y del resistor . El Samuel Ruben inventó el termistor en 1930, y fue concedido la patente No.

Asumiendo, como aproximación de primer orden, que la relación entre la resistencia y la temperatura es el linear, entonces: del \ delta R=k \ delta T donde \ delta del R = cambio en \ delta del
de la resistencia T = cambio en
de la temperatura k = coeficiente de temperatura de primer orden de la resistencia

Los termistores se pueden clasificar en dos tipos dependiendo de la muestra del k . Si el k es positivo, la resistencia aumenta con el aumento de temperatura, y el dispositivo se llama un termistor positivo del coeficiente de temperatura ( PTC ), o el posistor . Si el k es negativo, la resistencia disminuye con el aumento de temperatura, y el dispositivo se llama un termistor negativo del coeficiente de temperatura ( NTC ). Los resistores que no son termistores se diseñan para tener el posible más pequeño k, de modo que su resistencia siga siendo casi constante sobre una gama de temperaturas ancha.

Los termistores diferencian de los detectores de la temperatura de la resistencia en que el material usado en un termistor es generalmente un de cerámica o un polímero, mientras que los metales puros del uso de RTDs. La respuesta de la temperatura es también diferente; RTDs es útil sobre gamas de temperaturas más grandes.

Ecuación del Steinhart-Ciervo

En la práctica, la aproximación linear (arriba) trabaja solamente sobre una pequeña gama de temperaturas. Para las medidas exactas de la temperatura, la curva de la resistencia/de la temperatura del dispositivo se debe describir más detalladamente. La ecuación del Steinhart-Ciervo es una aproximación third-order ampliamente utilizada: del \ frac {1} {T} =a+b \, \ ln (R)+c \, \ ln^3 (R) donde el un, el b y el c se llaman los parámetros del Steinhart-Ciervo, y se deben especificar para cada dispositivo. El T es la temperatura en el Kelvins y el R es la resistencia en los ohmios para dar resistencia en función de temperatura, el antedicho se puede cambiar en:

R=e^ donde \ alpha= del y \ beta= \ sqrt El error en la ecuación del Steinhart-Ciervo es generalmente menos que 0.02°C en la medida de la temperatura. Como ejemplo, valores típicos para un termistor con una resistencia de 3000 Ω en la temperatura ambiente (25°C = 298.15 K) son: a del

l = 1.40 \ épocas 10^ {- 3} b del

l = 2.37 \ épocas 10^ {- 4} c del

l = 9.90 \ épocas 10^ {- 8}

Ecuación del parámetro de B

Los termistores de NTC se pueden también caracterizar con la ecuación del parámetro del B, que es esencialmente la ecuación del ciervo de Steinhart con el c=0 .

\ frac {1} {T} = \ frac {1} {T_0} + \ frac {1} {} \ ln \ (\ frac {R} {R_0} \ derecho) dejado de B donde están las temperaturas en el Kelvin . Usar la extensión solamente a la primera orden rinde:
R=R_0e^ {B \ cdot (1/T-1/T_0) del
} o R=r_ del \ e^ infty {B/T} o T= del {B \ encima {{\ ln {(R/r_ \ infty)}}}} donde está la resistencia el
R0 del
en la temperatura T0 (generalmente 25  °C=298.15  K) r_ \ infty=R_0 del
\ e^ del cdot {- {B/T_0}}

Modelo de la conducción

Muchos termistores de NTC se hacen de una viruta presionada del molde del disco o de un semiconductor tal como un óxido sinterizado del metal de . Trabajan porque el aumento de la temperatura de un semiconductor aumenta el número de los electrones capaces de moverse alrededor y de llevar la carga - los promueve en la venda que conduce . Cuanto más ondas portadoras es disponible, más el actual que un material puede conducir. Esto se describe en la fórmula:

I = n \ cdot A \ cdot v \ cdot e

I = corriente eléctrica (amperio)
n = densidad de las ondas portadoras (count/m ³)
A = superficie transversal del material (m ²)
v = velocidad de las ondas portadoras (m/s)
e = carga de un electrón (e=1.602 \ culombio de las épocas 10^ {- 19} )

La corriente se mide usar un amperímetro . Sobre cambios grandes en temperatura, la calibración es necesaria. Sobre pequeños cambios en temperatura, si se utiliza el semiconductor derecho, la resistencia del material es linear proporcional a la temperatura. Hay muchos diversos tamaños semiconductores de los termistores que se extienden de cerca de 0.

La mayoría de los termistores del PTC están del " switching" mecanografiar, así que significa que su resistencia se levanta repentinamente en cierta temperatura crítica. Los dispositivos se hacen de un policristalino dopado de cerámica que contiene el titanato (BaTiO3) y otro del bario los compuestos. La constante dieléctrica de este material ferroeléctrico varía con temperatura. Debajo de la temperatura del punto del curie, la constante dieléctrica del alto previene la formación de barreras potenciales entre los granos cristalinos, llevando a una resistencia baja. En esta región el dispositivo tiene un pequeño coeficiente de temperatura negativo. En la temperatura del punto del curie, las gotas de la constante dieléctrica suficientemente para permitir la formación de barreras potenciales en los límites de grano, y los aumentos de la resistencia agudamente. En incluso temperaturas más altas, el material invierte al comportamiento de NTC. Las ecuaciones usadas para modelar este comportamiento fueron derivadas por W. Jonker en los años 60.

Otro tipo de termistor del PTC es el polímero PTC, que se vende bajo marcas de fábrica tales como " Polyfuse", " Polyswitch " y " Multiswitch". Esto consiste en una rebanada de plástico con los granos del carbón encajados en él. Cuando el plástico es fresco, los granos son todos del carbón en contacto mutuo, formando una trayectoria conductora a través del dispositivo. Cuando el plástico calienta para arriba, se amplía, forzando los granos del carbón aparte, y haciendo la resistencia del dispositivo levantarse rápido. Como el termistor de BaTiO3, este dispositivo tiene una resistencia alto no linear/respuesta de la temperatura y se utiliza para la conmutación, no para la medida proporcional de la temperatura.

Otro más tipo de termistor es un Silistor, un resistor termal sensible del silicio. Silistors se construye y funciona encendido los mismos principios que otros termistores, pero emplea semejantemente el silicio como el material componente semiconductive.

Efectos Self-heating

Cuando una corriente atraviesa un termistor, generará el calor que levantará la temperatura del termistor sobre el de su ambiente. Si el termistor se está utilizando para medir la temperatura del ambiente, este efecto self-heating introducirá un error si una corrección no se hace. Alternativo, este efecto puede ser empleado. Puede, por ejemplo, hacer un dispositivo sensible de la circulación de aire empleado en un instrumento de velocidad ascensional de Sailplane, el variómetro electrónico, o el servicio como contador de tiempo para un relais como fue hecho antes en los intercambios de teléfono

La corriente eléctrica entró al termistor está apenas P_E=IV del

l \,

donde está actual el I y el V es la caída de voltaje a través del termistor. Esta energía se convierte al calor, y esta energía térmica se transfiere al ambiente circundante. El índice de transferencia es descrito bien por la ley del enfriamiento de Newton :

P_T=K (T (R) - T_0) \,

donde T (R) es la temperatura del termistor en función de su R de la resistencia, T_0 es la temperatura de los alrededores, y el K es la disipación constante del, expresada generalmente en unidades de milivatios por °C. En el equilibrio, las dos tarifas deben ser iguales. P_E=P_T del

l \,

La corriente y el voltaje a través del termistor dependerán de la configuración de circuito particular. Como ejemplo simple, si el voltaje a través del termistor se lleva a cabo fijo, después por la ley de ohmio tenemos I=V/R y la ecuación del equilibrio se puede solucionar para la temperatura ambiente en función de la resistencia medida del termistor:

T_0=T (R) - \ frac {V^2} {} \, del KR

El constante de la disipación es una medida de la conexión termal del termistor a sus alrededores. Se da generalmente para el termistor en aire inmóvil, y en aceite bien-revuelto. Los valores típicos para un pequeño termistor de grano de cristal son 1.5 mW/°C en aire inmóvil y 6.0 mW/°C en aceite revuelto. Si la temperatura del ambiente se sabe de antemano, después un termistor se puede utilizar para medir el valor del constante de la disipación. Por ejemplo, el termistor se puede utilizar como sensor del flujo, puesto que el constante de la disipación aumenta con el régimen de un líquido más allá del termistor.

Usos

Los termistores del PTC se pueden utilizar como dispositivos actual-limitadores para la protección de circuito, pues los reemplazos para la corriente de los fusibles a través del dispositivo causan una pequeña cantidad de calefacción resistente. Si la corriente es bastante grande generar más calor que el dispositivo puede perder a sus alrededores, el dispositivo calienta para arriba, causando su resistencia al aumento, y por lo tanto causando aún más calefacción. Esto crea un efecto de uno mismo-refuerzo que conduzca la resistencia hacia arriba, reduciendo la corriente y el voltaje disponibles al dispositivo.
Los termistores del PTC se pueden utilizar como elementos de calefacción en pequeños hornos de temperatura controlada. Como las subidas de temperatura, los aumentos de la resistencia, disminuyendo la corriente y la calefacción. El resultado es un de estado estacionario. Un uso típico es un horno cristalino que controla la temperatura del cristal de un oscilador cristalino de alta precisión. Los hornos cristalinos se fijan generalmente en el límite superior de la especificación de la temperatura del equipo, así que pueden mantener la temperatura por la calefacción.
Los termistores de NTC se utilizan como termómetros de resistencia en las medidas a baja temperatura de la orden de 10  K.
Los termistores de NTC se pueden utilizar como dispositivos limitadores avalancha-actuales en circuitos de la fuente de alimentación. Presentan una resistencia más alta inicialmente que evite que las corrientes grandes fluyan en el excitamiento, y después la calientan para arriba y se convierten en una resistencia mucho más baja para permitir un flujo actual más alto durante la operación normal. Estos termistores son generalmente mucho más grandes que el tipo de medición termistores, y son propósito diseñado para este uso.
Los termistores de NTC se utilizan regularmente en usos automotores. Por ejemplo supervisan cosas como temperatura del líquido refrigerador y/o temperatura de aceite dentro del motor y proporcionan datos al ECU e indirectamente al tablero de instrumentos.
Los termistores son también de uso general en termóstatos digitales modernos y supervisar la temperatura de la batería embala mientras que carga.
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