Ремонтируя бытовую технику, новички в электрике часто открывают для себя большое количество деталей, о которых они не знали. К таким элементам относится и терморезистор, регулирующий сопротивление с помощью температур.
Терморезистор – это компонент с полупроводниками, в которых от температуры изменяется сопротивление. Такую деталь можно найти в самых разных приборах, например, в системе тёплого пола или в ограничителях пусковых токов.
Сегодня рассмотрим, как именно работает этот элемент электрических приборов.
Как устроен терморезистор
Приборы, о которых мы рассказываем сегодня – это компоненты платы, контролирующие значение сопротивления в зависимости от температур. От выбора вида резистора зависит, повышенным или пониженным будет сопротивление.
Существует несколько компонентов, применяемых в качестве резисторов конструкции:
- NTC. Терморезистор с отрицательными температурными коэффициентами. Иначе говоря, с отрицательным сопротивлением. «Термистор» – так называют данный вид моделей.
- PTC. Терморезистор с положительными температурными коэффициентами. То же, что и первая модель, но в обратном функционировании. Называют «позисторами».
При этом необходимо помнить, что сопротивление зависимо от температуры. Именно оно задаёт значение сопротивления в электричестве.
Благодаря этому можно понять, как изменяются Омы в зависимости от изменения температуры. Стандартные резисторы температуру повышают, значит, они являются положительными устройствами второго типа.
Существуют иные классификации компонента. Например, по температуре:
- Низкотемпературный терморезистор.
- Среднетемпературный терморезистор.
- Высокотемпературный терморезистор.
Изделие (в частности, его корпус) тоже сделано из разных материалов. Встречаются пластиковые, стеклянные, металлические и керамические устройства. На схемах цепей терморезистор похож на обычный резистор, только перечёркнутый насквозь.
Так может быть обозначен любой резистор, при этом значения сопротивлений в них будет изменяться от воздействия температуры в пространстве. Маленькой Т обозначена температура.
Ключевыми параметрами терморезистора являются:
- При двадцати пяти градусах Цельсия сопротивление номинально;
- Каково максимальное значение тока и мощности рассеяния;
- Периоды температуры в процессе работы;
- Коэффициент сопротивления при разных температурах.
Обратите внимание на интересный факт. Данное устройство изобрёл Самюель Рубен в первой половине двадцатого века.
Терморезисторы с отрицательными коэффициентами
Рассмотрим приборы первого вида, о котором мы упоминали выше. У термических резисторов данного типа в зависимости от нагрева сопротивлением падает. Данный вид резисторов создают из полупроводника. Когда температура повышается, скопления носителей зарядов перемещаются в те места, которые обладают наибольшей проходимостью.
Существуют бета-коэффициенты. Благодаря этому значению можно измерить температуру и усреднить сопротивление посредством микроконтроллера. Существуют уравнения, благодаря которым можно приблизить кривую к нужным параметрам.
Данный вид терморезисторов часто задействуют в устройствах с изменениями температур от двадцати пяти то двухсот градусов. Второй вид может функционировать при шестистах градусах.
Применение и виды
С помощью данного вида терморезисторов с отрицательным сопротивлением можно ограничивать пусковые токи на электрических двигателях. Кроме того, с их помощью можно защищать литиевые аккумуляторы и блоки питания, чтобы уменьшать зарядные токи на входном фильтре.
Наличие цветов, форм, размеров элемента могут различаться. Встречаются зелёные, чёрные и синие терморезисторы с отрицательными значениями.
Чаще всего такой резистор можно увидеть в электрических двигателях, поскольку ограничивать пусковой ток благодаря этому элементу очень просто. Данная часть может употребить значительное количества тока, намного больше номинальных значений его вероятного потребления.
Если резистор недостаточно горячий с большим сопротивлением, можно включить двигатель, при этом сила тока будет ограничена сопротивлением элемента. Часть со временем нагреется, после чего двигатель начнёт работать. При этом в стадии наибольшего нагрева сопротивление должно почти ровняться значению ноля.
Если элемент не успеет остыть к повторному запуску, ограничения не будет. Иногда такой элемент используют в качестве защитной части для лампочек накаливания.
Косвенный нагрев – это нагрев от внешних источников тепловыделения. В этом случае резистор применяют для нахождения значений температуры. При этом у данного вида резисторов отсутствуют полярности. Их можно задействовать при постоянном и переменном токе.
Маркирование
Данные элементы могут обозначаться буквами и цветом (куда входят круги, кольца и полюса). Маркирование буквами может быть самым разнообразным в своих обозначениях.
Как мы уже говорили, в электрических двигателях резисторы ограничивают пусковой ток. Цифра пять в данной маркировке означает Омы, присутствующие при двадцати пяти градусах. Двадцать обозначает диаметр, рассеивающий мощность.
Поскольку маркировок достаточно много, тщательно проверяйте, правильно ли вы расшифровали все буквы и цифры. Обычно для каждого элементы есть свои документы, по которым можно уточнить параметры части платы.
Приборы с положительным коэффициентом
Далее рассмотрим второй вид приборов, о котором мы упоминали в статье. Он противоположен первому. В процессе нагрева у данных элементов сопротивление повышается. Данный вид резисторов изготовлен из титаната бария.
От участка, в котором расположен резистор данного вида, зависит продуктивность его работы:
- Линейные участки применяют для замера температур.
- Участки нисходящие задействуют для измерения электромагнитных импульсов и запуска некоторых элементов.
Применение
Данный вид находится в широком диапазоне использования. Многие схемы защиты приборов от повышения и понижения температур, а иногда и для измерения температуры, обнаруживают в наличии данный вид терморезисторов. К примерам включения в цепи относятся по следующим функциям:
- Защита электрических двигателей. Установив прибор на обмотки двигателя (в двигатель с одной скоростью и тремя фазами нужно три, в двигателях с двумя – шесть и так далее), данные резисторы могут предотвратить перегрев и сгорание обмоток, если ротор будет заклинен или система сломается. Резистор используют как датчик, который подключён ко всему остальному устройству. При повышенном сопротивлении предупреждающий сигнал передаются на контролирующий элемент, и электродвигатель автоматически гасится.
- Безопасность обмоток некоторых элементов от перегрева и перегрузки устройств. Обычно идёт после первичных обмоток в схемах.
- Для предупреждения размагничивания кинескопов в некоторых телевизорах. Данная деталь в телевизорах часто ломается, поэтому резистор поможет избежать этого и предотвратит ремонт.
- Используют для нагрева в пистолете с клеем. Иногда в качестве подогревателей для карбюраторов машин, как на следующей фотографии.
Элементы, о которых мы говорили в статье, представляют собой группу элементов. С помощью температуры они могут подавать сигналы в цепь, наблюдая падение или повышение значений напряжения и силы тока в сети.
Иногда они сами элемент регулировки, в зависимости от своих параметров. Данные части конструкции могут использовать как специалисты, так и новички в электрике.
Это ключевые моменты, которые следует знать о резисторах. Сопротивление и температура в этих элементах неразрывно связаны между собой. Не бойтесь использовать этот элемент в платах своих устройств: именно благодаря данным резисторам Ваши устройства будут обладать дополнительной защитой от перегрева и неожиданных поломок!