Thermistor ni kifaa kilichoundwa kupima halijoto, na kinachojumuisha nyenzo ya semiconductor, ambayo hubadilisha sana upinzani wake kwa mabadiliko madogo ya halijoto. Kwa ujumla, vidhibiti vya halijoto huwa na vigawo hasi vya halijoto, kumaanisha kwamba upinzani wao hupungua kadri halijoto inavyoongezeka.
Tabia ya jumla ya kirekebisha joto
Neno "thermistor" ni fupi kwa muda wake kamili: kipingamizi kinachoweza kuhisi joto. Kifaa hiki ni kitambuzi sahihi na rahisi kutumia kwa mabadiliko yoyote ya halijoto. Kwa ujumla, kuna aina mbili za thermistors: mgawo hasi wa joto na mgawo mzuri wa joto. Mara nyingi, aina ya kwanza hutumiwa kupima halijoto.
Uteuzi wa kidhibiti cha halijoto katika saketi ya umeme unaonyeshwa kwenye picha.
Nyenzo za vidhibiti vya joto ni oksidi za chuma zenye sifa za semicondukta. Wakati wa uzalishaji, vifaa hivi hupewa fomu ifuatayo:
- diski;
- fimbo;
- duara kama lulu.
Kidhibiti cha halijoto kinatokana na kanuni ya nguvumabadiliko ya upinzani na mabadiliko madogo ya joto. Wakati huo huo, kwa nguvu fulani ya sasa katika mzunguko na halijoto isiyobadilika, voltage ya mara kwa mara hudumishwa.
Ili kutumia kifaa, kimeunganishwa kwenye saketi ya umeme, kwa mfano, kwenye daraja la Wheatstone, na mkondo na voltage kwenye kifaa hupimwa. Kulingana na sheria rahisi ya Ohm R=U/I huamua upinzani. Ifuatayo, wanaangalia curve ya utegemezi wa upinzani juu ya joto, kulingana na ambayo inawezekana kusema hasa ni joto gani upinzani unaosababishwa unafanana na. Wakati halijoto inabadilika, thamani ya upinzani hubadilika sana, ambayo huwezesha kubainisha halijoto kwa usahihi wa juu.
Nyenzo za Thermistor
Nyenzo za idadi kubwa ya vidhibiti vya joto ni keramik za semiconductor. Mchakato wa utengenezaji wake unajumuisha poda za sintering za nitridi na oksidi za chuma kwenye joto la juu. Matokeo yake ni nyenzo ambayo muundo wake wa oksidi una fomula ya jumla (AB)3O4 au (ABC)3O4, ambapo A, B, C ni vipengele vya kemikali vya metali. Zinazotumika zaidi ni manganese na nikeli.
Ikiwa kidhibiti cha halijoto kinatarajiwa kufanya kazi katika halijoto ya chini ya 250 °C, basi magnesiamu, cob alt na nikeli hujumuishwa katika muundo wa kauri. Keramik za utunzi huu zinaonyesha uthabiti wa sifa halisi katika anuwai ya halijoto iliyobainishwa.
Sifa muhimu ya vidhibiti vya joto ni upitishaji wao mahususi (uwiano wa ukinzani). Conductivity inadhibitiwa kwa kuongeza ndogoviwango vya lithiamu na sodiamu.
Mchakato wa utengenezaji wa zana
Vidhibiti vya joto vyenye umbo la duara hutengenezwa kwa kuzipaka kwenye waya mbili za platinamu kwenye halijoto ya juu (1100°C). Kisha waya hukatwa ili kuunda mawasiliano ya thermistor. Mipako ya glasi inawekwa kwenye chombo cha duara ili kuziba.
Kwa upande wa vidhibiti vya joto vya diski, mchakato wa kufanya mawasiliano ni kuweka aloi ya chuma ya platinamu, paladiamu na fedha juu yake, na kisha kuiuza kwenye mipako ya kirekebisha joto.
Tofauti na vigunduzi vya platinamu
Mbali na vidhibiti vya joto vya semiconductor, kuna aina nyingine ya vitambua joto, nyenzo yake ya kufanya kazi ni platinamu. Vigunduzi hivi hubadilisha upinzani wao joto linapobadilika kwa mtindo wa mstari. Kwa vidhibiti vya joto, utegemezi huu wa kiasi halisi una tabia tofauti kabisa.
Faida za vidhibiti vya joto dhidi ya platinamu ni kama ifuatavyo:
- Unyeti wa juu wa ukinzani kwa mabadiliko ya halijoto katika safu nzima ya uendeshaji.
- Kiwango cha juu cha uthabiti wa chombo na kurudiwa kwa usomaji.
- Ukubwa mdogo kujibu mabadiliko ya halijoto kwa haraka.
Upinzani wa Thermistor
Kiwango hiki halisi hupungua kadri halijoto inavyoongezeka, na ni muhimu kuzingatia masafa ya halijoto ya uendeshaji. Kwa mipaka ya joto kutoka -55 ° C hadi +70 ° C, thermistors yenye upinzani wa 2200 - 10000 ohms hutumiwa. Kwa halijoto ya juu zaidi, tumia vifaa vyenye uwezo wa kuhimili zaidi ya 10 kOhm.
Tofauti na vitambua platinamu na vidhibiti joto, vidhibiti joto havina viwango mahususi vya upinzani dhidi ya mikondo ya halijoto, na kuna aina mbalimbali za mikondo ya kuchagua kutoka. Hii ni kwa sababu kila nyenzo ya kirekebisha joto, kama kitambua halijoto, ina mkunjo wake wa kuhimili.
Uthabiti na usahihi
Ala hizi ni thabiti kemikali na haziharibiki baada ya muda. Sensorer za vidhibiti joto ni kati ya vyombo sahihi vya kupimia joto. Usahihi wa vipimo vyao juu ya safu nzima ya uendeshaji ni 0.1 - 0.2 °C. Tafadhali kumbuka kuwa vifaa vingi hufanya kazi ndani ya kiwango cha joto cha 0 °C hadi 100 °C.
Vigezo vya msingi vya vidhibiti vya joto
Vigezo halisi vifuatavyo ni vya msingi kwa kila aina ya kirekebisha joto (usimbuaji wa majina kwa Kiingereza umetolewa):
- R25 - upinzani wa kifaa katika Ohm kwenye joto la kawaida (25 ° С). Kuangalia sifa hii ya kidhibiti ni rahisi kwa kutumia multimeter.
- Uvumilivu wa R25 - thamani ya uwezo wa kustahimili mkengeuko kwenye kifaa kutoka kwa thamani yake iliyowekwa kwenye joto la 25 °С. Kama sheria, thamani hii haizidi 20% ya R25.
- Upeo zaidi. Hali thabiti ya Sasa - kiwango cha juuthamani ya sasa katika amperes ambayo inaweza mtiririko kupitia kifaa kwa muda mrefu. Kuzidi thamani hii kunatishia kushuka kwa kasi kwa upinzani na, kwa sababu hiyo, kushindwa kwa kidhibiti joto.
- Takriban. R ya Max. Sasa - thamani hii inaonyesha thamani ya upinzani katika Ohms, ambayo kifaa hupata wakati kiwango cha juu cha sasa kinapita ndani yake. Thamani hii inapaswa kuwa oda 1-2 za ukubwa chini ya upinzani wa kirekebisha joto kwenye halijoto ya kawaida.
- Sifa. Coef. - mgawo unaoonyesha unyeti wa joto wa kifaa kwa nguvu iliyochukuliwa nayo. Kipengele hiki kinaonyesha kiasi cha nguvu katika mW ambacho kidhibiti kidhibiti kirekebisha joto kinahitaji kunyonya ili kuongeza halijoto yake kwa 1 °C. Thamani hii ni muhimu kwa sababu inaonyesha ni kiasi gani cha nishati unachohitaji kutumia ili kupasha joto kifaa hadi joto lake la kufanya kazi.
- Kipindi cha Joto Mara kwa Mara. Ikiwa kidhibiti cha halijoto kinatumika kama kidhibiti cha sasa cha inrush, ni muhimu kujua itachukua muda gani ili kupoa baada ya kuzimwa kwa nishati ili kuwa tayari kuiwasha tena. Kwa kuwa hali ya joto ya thermistor baada ya kuzimwa hupungua kwa mujibu wa sheria ya kielelezo, dhana ya "Thermal Time Constant" imeanzishwa - wakati ambapo joto la kifaa hupungua kwa 63.2% ya tofauti kati ya joto la uendeshaji. kifaa na halijoto iliyoko.
- Upeo zaidi. Uwezo wa Kupakia katika ΜF - kiasi cha uwezo katika mikrofaradi unaoweza kutolewa kupitia kifaa hiki bila kukiharibu. Thamani hii imeonyeshwa kwa voltage maalum,k.m. 220 V.
Jinsi ya kujaribu kirekebisha joto kwa ajili ya uendeshaji?
Kwa ukaguzi mkali wa kidhibiti cha halijoto kwa ajili ya utumishi wake, unaweza kutumia multimeter na chuma cha kawaida cha kutengenezea.
Kwanza kabisa, washa modi ya kipimo cha upinzani kwenye multimeter na uunganishe wasiliani wa pato la kidhibiti joto kwenye vituo vya multimeter. Katika kesi hii, polarity haijalishi. Multimeter itaonyesha upinzani fulani katika ohms, inapaswa kurekodiwa.
Kisha unahitaji kuchomeka chuma cha kutengenezea na kukileta kwenye mojawapo ya vidhibiti vya joto. Kuwa mwangalifu usichome kifaa. Wakati wa mchakato huu, unapaswa kuchunguza usomaji wa multimeter, inapaswa kuonyesha upinzani unaopungua vizuri, ambao utatua haraka kwa thamani fulani ya chini. Thamani ya chini inategemea aina ya thermistor na joto la chuma cha soldering, kwa kawaida ni mara kadhaa chini ya thamani iliyopimwa mwanzoni. Katika hali hii, unaweza kuwa na uhakika kwamba kidhibiti cha halijoto kinafanya kazi.
Ikiwa upinzani kwenye multimeter haujabadilika au, kinyume chake, umeanguka kwa kasi, basi kifaa hakifai kwa matumizi yake.
Kumbuka kuwa ukaguzi huu ni mbaya. Kwa upimaji sahihi wa kifaa, ni muhimu kupima viashiria viwili: joto lake na upinzani unaolingana, na kisha kulinganisha maadili haya na yale yaliyotajwa na mtengenezaji.
Maombi
Virekebisha joto hutumika katika maeneo yote ya kielektroniki ambapo ni muhimu kufuatilia hali ya joto. Maeneo haya ni pamoja nakompyuta, vifaa vya usahihi wa hali ya juu kwa mitambo ya viwandani na vifaa vya kusambaza data mbalimbali. Kwa hivyo, kidhibiti cha halijoto cha kichapishi cha 3D hutumika kama kitambuzi kinachodhibiti halijoto ya kitanda cha kupasha joto au kichwa cha kuchapisha.
Mojawapo ya matumizi ya kawaida kwa kidhibiti cha halijoto ni kupunguza mkondo wa maji, kama vile unapowasha kompyuta. Ukweli ni kwamba wakati nguvu imewashwa, capacitor ya kuanzia, ambayo ina uwezo mkubwa, hutolewa, na kuunda sasa kubwa katika mzunguko mzima. Mkondo huu unaweza kuchoma chip nzima, kwa hivyo kidhibiti cha halijoto kinajumuishwa kwenye saketi.
Kifaa hiki wakati wa kuwasha kilikuwa na halijoto ya chumba na upinzani mkali. Upinzani huo unaweza kupunguza kwa ufanisi kuongezeka kwa sasa wakati wa kuanza. Zaidi ya hayo, kifaa kina joto kutokana na sasa kupita kwa njia hiyo na kutolewa kwa joto, na upinzani wake hupungua kwa kasi. Calibration ya thermistor ni kwamba joto la uendeshaji wa chip ya kompyuta husababisha upinzani wa thermistor kwa kivitendo sifuri, na hakuna kushuka kwa voltage juu yake. Baada ya kuzima kompyuta, kidhibiti halijoto hupoa haraka na kurudisha upinzani wake.
Kwa hivyo kutumia kidhibiti cha halijoto kuweka kikomo cha mkondo wa uingizaji hewa ni gharama nafuu na rahisi sana.
Mifano ya vidhibiti vya joto
Kwa sasa, aina mbalimbali za bidhaa zinauzwa, hizi hapa sifa na maeneo ya matumizi ya baadhi yao:
- Thermistor B57045-K inayofunga nati, ina ukinzani wa 1kOhm na uvumilivu wa 10%. Hutumika kama kitambua joto katika vifaa vya kielektroniki vya watumiaji na vya magari.
- Chombo cha diski B57153-S, kina ukadiriaji wa sasa wa juu wa 1.8 A na ohm 15 kwenye halijoto ya kawaida. Inatumika kama kikomo cha sasa cha inrush.
