2.1.3 Терморезисторы

Терморезисторы представляют со­бой полупроводниковые резисторы, у которых сопротивление сильно зависит от температуры. Их еще называют термосопротивлениями или термисторами. Чаще всего терморезисторы делаются из оксидов металлов и имеют от­рицательный ТКС, среди материалов, используемых для терморезисторов, наиболее широкое распространение получили сложные системы, в которых исходными компонентами являются такие оксидные полупроводники как Mn₃O₄, Co₃O₄, CuO, CoO, NiO. Они оформлены в виде стержней, пластин, дисков, шайб или бусинок. Выпускаются также термо­резисторы, имеющие в некотором, срав­нительно узком интервале температур положительный ТКС и называемые позисторами.

На рисунке 2.6 показаны кривая зави­симости сопротивления терморезистора с отрицательным ТКС от температуры, вольт-амперная характеристика при раз­личных условиях теплоотвода и изобра­жение терморезистора на схемах. Кри­вая 1 соответствует наилучшему теплоотводу, а кривая 2– наихудшему.

Терморезисторы применяются в ка­честве датчиков температуры и нели­нейных резисторов в различных устрой­ствах автоматики. Специальные мало­габаритные сдвоенные терморезисторы, называемые болометрами, применяются для измерения лучистой энергии. Неко­торые терморезисторы выпускаются с косвенным подогревом, т. е. имеют по­догреватель в виде проволочки, через которую пропускают ток.

Важнейшие параметры терморези­сторов:

– номинальное сопротивление (от не­скольких ом до нескольких десятков и даже сотен килоом с допусками ±5, ±10 и ±20%);

Это сопротивление терморезистора при определённой температуре окружающей среды. Обычно для большинства типов терморезисторов указывают пределы номинальных сопротивлений при 20 ⁰С.

– температурный коэффициент сопро­тивления, обычно – (0,8÷6,0)10^–2 К^–1.

Это величина характеризующая относительное изменение на один градус Кельвина или Цельсия.

Кроме того, для некоторой опреде­ленной температуры, например 20°С, указывается сопротивление постоянному и переменному току.

При эксплуатации надо учитывать максимальную допустимую температуру и максимальную допустимую рассеива­емую мощность.

Максимально рабочая температура (от 70⁰ С до 300⁰ С) – температура, при которой характеристики терморезистора остаются стабильными длительное время (в течении указанного срока службы от 3000 до 10000 часов ).

Максимальная мощность рассеяния (от сотых долей мВт до единиц мВт) при которой терморезисторы, находящиеся в спокойном воздухе при температуре 20±1⁰С, разогреваются при протекании тока до максимальной рабочей температуры.

Рисунок 2.6 – Характеристики и условное графическое обозначение терморезистора

Полупроводниковые терморезисторы старых типов обозначаются буквами ММТ (медно - марганцевые терморезисторы) или КМТ (кобальто - марганцевые терморезисторы). Цифра, стоящая после дифиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора (например, ММТ-6, КМТ-10).

Согласно новой, действующей в настоящее время, системе обозначения, терморезисторы обозначаются буквами СТ (сопротивление термочувствительное). Цифра, следующая за обозначением, указывает вид материала, из которого изготовлен терморезистор (1-кобальто-марганцевый, 2 –медно-марганцевый, 3 – медно - кобальто - марганцевый оксидный полупроводник). Цифра, стоящая после дефиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора. Кроме того на корпусе терморезистора могут быть указаны номинальное сопротивление и допустимое отклонение.

Конструктивное исполнение некоторых терморезисторов представлено на рисунке 2.7 а, б, в, г [4]

а)б)

в)г)

Рисунок 2.7 Конструктивное исполнение некоторых терморезисторов