Orbis pictus21 stoletiacute

Tato prezentace byla vytvořenav raacutemci projektu

Orbis pictus 21 stoletiacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

TermistoryTermistory

Obor Elektrikaacuteř

Ročniacutek 1

Vypracoval Ing Ivana Jakubovaacute

OB21-OP-EL-ZEL-JAK-U-1-010

Obsah prezentace

bull Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull Co je termistorbull Charakteristiky termistorů a jejich aproximacebull NTC termistorybull PTC termistory (pozistory)bull Vlastnosti a konstrukce termistorůbull Přiacuteklady vyacuterobků a jejich použitiacute

bull V prezentaci jsou použity uacutedaje a obraacutezky z podkladů vyacuterobců z otevřeneacute encyklopedie wikipedie a z člaacutenku V Špringla dostupneacuteho na httphwczTeorie-a-praxeDokumentaceART1141-Mereni-teploty---polovodicove-odporove-senzory-teplotyhtml (cit duben 2010)

Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull V prezentaci o rezistorech byly zmiacuteněny proměnneacute rezistory (poten-

ciometry trimry) Proměnnyacute odpor majiacute takeacute v laboratořiacutech použiacute-vaneacute tzv reostaty Žaacutedouciacute změny odporu se dosahuje zaacutesahem uživatele kteryacute nastavuje odpor podle potřeby manuaacutelně nebo naacutestrojem (šroubovaacutekem)

bull Daacutele byla v prezentaci o rezistorech zmiacuteněna nežaacutedouciacute změna odporu rezistoru s některyacutemi provozniacutemi podmiacutenkami (zejmeacutena teplotou ale i napětiacutem proudem staacuternutiacutem apod)

bull U zaacutevisle proměnnyacutech rezistorů je (pokud možno značnaacute) změna jejich odporu naopak žaacutedouciacute a je v aplikaciacutech ciacuteleně využiacutevaacutena Prakticky se využiacutevaacute zejmeacutena změna odporu s teplotou u termistorů a s přiloženyacutem napětiacutem u varistorů

Termistorbull je teplotně zaacutevislyacute proměnnyacute rezistor Naacutezev vznikl zkraacuteceniacutem anglickeacuteho

označeniacute thermally sensitive resistor

bull U kovů odpor s teplotou vzrůstaacute což se daacute vysvětlit tiacutem že čaacutestice krysta-loveacute mřiacutežky se se zvyacutešenou teplotou viacutece rozkmitajiacute a takeacute rychlost chao-tickeacuteho pohybu elektronů se zvyacutešiacute což oboje brzdiacute orientovanyacute pohyb elektronů tedy klade zvyacutešenyacute odpor průchodu elektrickeacuteho proudu

bull U polovodičovyacutech materiaacutelů je mechanismus vzniku volnyacutech nosičů naacutebo-je jinyacute a zvyacutešenaacute teplota většinou podporuje zvyacutešeniacute jejich počtu (např uvolňovaacuteniacutem dosud vaacutezanyacutech elektronů) Proto u polovodičů s teplotou obvykle odpor klesaacute Termistory s negativniacutem teplotniacutem koeficientem odporu se přesněji označujiacute jako NTC termistory (z angl Negative temperature coefficient označeniacute negistor negastor se objevuje zřiacutedka)

bull U některyacutech polovodivyacutech materiaacutelů je tvar zaacutevislosti odporu na teplotě komplikovanějšiacute a zahrnuje oblast kde odpor s teplotou roste a teplotniacute koeficient odporu je tedy kladnyacute Takoveacute termistory se označujiacute PTC termistory nebo pozistory

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Orbis pictus 21 stoletiacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

TermistoryTermistory

Obor Elektrikaacuteř

Ročniacutek 1

Vypracoval Ing Ivana Jakubovaacute

OB21-OP-EL-ZEL-JAK-U-1-010

Obsah prezentace

bull Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull Co je termistorbull Charakteristiky termistorů a jejich aproximacebull NTC termistorybull PTC termistory (pozistory)bull Vlastnosti a konstrukce termistorůbull Přiacuteklady vyacuterobků a jejich použitiacute

bull V prezentaci jsou použity uacutedaje a obraacutezky z podkladů vyacuterobců z otevřeneacute encyklopedie wikipedie a z člaacutenku V Špringla dostupneacuteho na httphwczTeorie-a-praxeDokumentaceART1141-Mereni-teploty---polovodicove-odporove-senzory-teplotyhtml (cit duben 2010)

Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull V prezentaci o rezistorech byly zmiacuteněny proměnneacute rezistory (poten-

ciometry trimry) Proměnnyacute odpor majiacute takeacute v laboratořiacutech použiacute-vaneacute tzv reostaty Žaacutedouciacute změny odporu se dosahuje zaacutesahem uživatele kteryacute nastavuje odpor podle potřeby manuaacutelně nebo naacutestrojem (šroubovaacutekem)

bull Daacutele byla v prezentaci o rezistorech zmiacuteněna nežaacutedouciacute změna odporu rezistoru s některyacutemi provozniacutemi podmiacutenkami (zejmeacutena teplotou ale i napětiacutem proudem staacuternutiacutem apod)

bull U zaacutevisle proměnnyacutech rezistorů je (pokud možno značnaacute) změna jejich odporu naopak žaacutedouciacute a je v aplikaciacutech ciacuteleně využiacutevaacutena Prakticky se využiacutevaacute zejmeacutena změna odporu s teplotou u termistorů a s přiloženyacutem napětiacutem u varistorů

Termistorbull je teplotně zaacutevislyacute proměnnyacute rezistor Naacutezev vznikl zkraacuteceniacutem anglickeacuteho

označeniacute thermally sensitive resistor

bull U kovů odpor s teplotou vzrůstaacute což se daacute vysvětlit tiacutem že čaacutestice krysta-loveacute mřiacutežky se se zvyacutešenou teplotou viacutece rozkmitajiacute a takeacute rychlost chao-tickeacuteho pohybu elektronů se zvyacutešiacute což oboje brzdiacute orientovanyacute pohyb elektronů tedy klade zvyacutešenyacute odpor průchodu elektrickeacuteho proudu

bull U polovodičovyacutech materiaacutelů je mechanismus vzniku volnyacutech nosičů naacutebo-je jinyacute a zvyacutešenaacute teplota většinou podporuje zvyacutešeniacute jejich počtu (např uvolňovaacuteniacutem dosud vaacutezanyacutech elektronů) Proto u polovodičů s teplotou obvykle odpor klesaacute Termistory s negativniacutem teplotniacutem koeficientem odporu se přesněji označujiacute jako NTC termistory (z angl Negative temperature coefficient označeniacute negistor negastor se objevuje zřiacutedka)

bull U některyacutech polovodivyacutech materiaacutelů je tvar zaacutevislosti odporu na teplotě komplikovanějšiacute a zahrnuje oblast kde odpor s teplotou roste a teplotniacute koeficient odporu je tedy kladnyacute Takoveacute termistory se označujiacute PTC termistory nebo pozistory

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Obsah prezentace

bull Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull Co je termistorbull Charakteristiky termistorů a jejich aproximacebull NTC termistorybull PTC termistory (pozistory)bull Vlastnosti a konstrukce termistorůbull Přiacuteklady vyacuterobků a jejich použitiacute

bull V prezentaci jsou použity uacutedaje a obraacutezky z podkladů vyacuterobců z otevřeneacute encyklopedie wikipedie a z člaacutenku V Špringla dostupneacuteho na httphwczTeorie-a-praxeDokumentaceART1141-Mereni-teploty---polovodicove-odporove-senzory-teplotyhtml (cit duben 2010)

Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull V prezentaci o rezistorech byly zmiacuteněny proměnneacute rezistory (poten-

ciometry trimry) Proměnnyacute odpor majiacute takeacute v laboratořiacutech použiacute-vaneacute tzv reostaty Žaacutedouciacute změny odporu se dosahuje zaacutesahem uživatele kteryacute nastavuje odpor podle potřeby manuaacutelně nebo naacutestrojem (šroubovaacutekem)

bull Daacutele byla v prezentaci o rezistorech zmiacuteněna nežaacutedouciacute změna odporu rezistoru s některyacutemi provozniacutemi podmiacutenkami (zejmeacutena teplotou ale i napětiacutem proudem staacuternutiacutem apod)

bull U zaacutevisle proměnnyacutech rezistorů je (pokud možno značnaacute) změna jejich odporu naopak žaacutedouciacute a je v aplikaciacutech ciacuteleně využiacutevaacutena Prakticky se využiacutevaacute zejmeacutena změna odporu s teplotou u termistorů a s přiloženyacutem napětiacutem u varistorů

Termistorbull je teplotně zaacutevislyacute proměnnyacute rezistor Naacutezev vznikl zkraacuteceniacutem anglickeacuteho

označeniacute thermally sensitive resistor

bull U kovů odpor s teplotou vzrůstaacute což se daacute vysvětlit tiacutem že čaacutestice krysta-loveacute mřiacutežky se se zvyacutešenou teplotou viacutece rozkmitajiacute a takeacute rychlost chao-tickeacuteho pohybu elektronů se zvyacutešiacute což oboje brzdiacute orientovanyacute pohyb elektronů tedy klade zvyacutešenyacute odpor průchodu elektrickeacuteho proudu

bull U polovodičovyacutech materiaacutelů je mechanismus vzniku volnyacutech nosičů naacutebo-je jinyacute a zvyacutešenaacute teplota většinou podporuje zvyacutešeniacute jejich počtu (např uvolňovaacuteniacutem dosud vaacutezanyacutech elektronů) Proto u polovodičů s teplotou obvykle odpor klesaacute Termistory s negativniacutem teplotniacutem koeficientem odporu se přesněji označujiacute jako NTC termistory (z angl Negative temperature coefficient označeniacute negistor negastor se objevuje zřiacutedka)

bull U některyacutech polovodivyacutech materiaacutelů je tvar zaacutevislosti odporu na teplotě komplikovanějšiacute a zahrnuje oblast kde odpor s teplotou roste a teplotniacute koeficient odporu je tedy kladnyacute Takoveacute termistory se označujiacute PTC termistory nebo pozistory

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Zaacutevisle proměnneacute rezistorybull V prezentaci o rezistorech byly zmiacuteněny proměnneacute rezistory (poten-

ciometry trimry) Proměnnyacute odpor majiacute takeacute v laboratořiacutech použiacute-vaneacute tzv reostaty Žaacutedouciacute změny odporu se dosahuje zaacutesahem uživatele kteryacute nastavuje odpor podle potřeby manuaacutelně nebo naacutestrojem (šroubovaacutekem)

bull Daacutele byla v prezentaci o rezistorech zmiacuteněna nežaacutedouciacute změna odporu rezistoru s některyacutemi provozniacutemi podmiacutenkami (zejmeacutena teplotou ale i napětiacutem proudem staacuternutiacutem apod)

bull U zaacutevisle proměnnyacutech rezistorů je (pokud možno značnaacute) změna jejich odporu naopak žaacutedouciacute a je v aplikaciacutech ciacuteleně využiacutevaacutena Prakticky se využiacutevaacute zejmeacutena změna odporu s teplotou u termistorů a s přiloženyacutem napětiacutem u varistorů

Termistorbull je teplotně zaacutevislyacute proměnnyacute rezistor Naacutezev vznikl zkraacuteceniacutem anglickeacuteho

označeniacute thermally sensitive resistor

bull U kovů odpor s teplotou vzrůstaacute což se daacute vysvětlit tiacutem že čaacutestice krysta-loveacute mřiacutežky se se zvyacutešenou teplotou viacutece rozkmitajiacute a takeacute rychlost chao-tickeacuteho pohybu elektronů se zvyacutešiacute což oboje brzdiacute orientovanyacute pohyb elektronů tedy klade zvyacutešenyacute odpor průchodu elektrickeacuteho proudu

bull U polovodičovyacutech materiaacutelů je mechanismus vzniku volnyacutech nosičů naacutebo-je jinyacute a zvyacutešenaacute teplota většinou podporuje zvyacutešeniacute jejich počtu (např uvolňovaacuteniacutem dosud vaacutezanyacutech elektronů) Proto u polovodičů s teplotou obvykle odpor klesaacute Termistory s negativniacutem teplotniacutem koeficientem odporu se přesněji označujiacute jako NTC termistory (z angl Negative temperature coefficient označeniacute negistor negastor se objevuje zřiacutedka)

bull U některyacutech polovodivyacutech materiaacutelů je tvar zaacutevislosti odporu na teplotě komplikovanějšiacute a zahrnuje oblast kde odpor s teplotou roste a teplotniacute koeficient odporu je tedy kladnyacute Takoveacute termistory se označujiacute PTC termistory nebo pozistory

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Termistorbull je teplotně zaacutevislyacute proměnnyacute rezistor Naacutezev vznikl zkraacuteceniacutem anglickeacuteho

označeniacute thermally sensitive resistor

bull U kovů odpor s teplotou vzrůstaacute což se daacute vysvětlit tiacutem že čaacutestice krysta-loveacute mřiacutežky se se zvyacutešenou teplotou viacutece rozkmitajiacute a takeacute rychlost chao-tickeacuteho pohybu elektronů se zvyacutešiacute což oboje brzdiacute orientovanyacute pohyb elektronů tedy klade zvyacutešenyacute odpor průchodu elektrickeacuteho proudu

bull U polovodičovyacutech materiaacutelů je mechanismus vzniku volnyacutech nosičů naacutebo-je jinyacute a zvyacutešenaacute teplota většinou podporuje zvyacutešeniacute jejich počtu (např uvolňovaacuteniacutem dosud vaacutezanyacutech elektronů) Proto u polovodičů s teplotou obvykle odpor klesaacute Termistory s negativniacutem teplotniacutem koeficientem odporu se přesněji označujiacute jako NTC termistory (z angl Negative temperature coefficient označeniacute negistor negastor se objevuje zřiacutedka)

bull U některyacutech polovodivyacutech materiaacutelů je tvar zaacutevislosti odporu na teplotě komplikovanějšiacute a zahrnuje oblast kde odpor s teplotou roste a teplotniacute koeficient odporu je tedy kladnyacute Takoveacute termistory se označujiacute PTC termistory nebo pozistory

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Charakteristika termistoru

bull je zaacutevislost odporu termistoru R [Ω] na absolutniacute teplotě T[K] Tato zaacutevislost je značně nelineaacuterniacute Pokud maacute byacutet termistor využiacutevaacuten k přesneacutemu měřeniacute teplot v širokeacutem rozsahu musiacute byacutet tato nelineari-ta respektovaacutena V dokumentaci vyacuterobců pak najdeme buď poměrně podrobneacute tabulky zaacutevislosti odporu na teplotě nebo přiacutemo koeficien-ty ktereacute po dosazeniacute do aproximačniacute funkce popisujiacute složityacute tvar zaacutevislostiacute R(T) a T(R)

bull Některeacute přiacuteklady katalogovyacutech uacutedajů a použiacutevanyacutech aproximaciacute zaacutevislosti odporu na absolutniacute teplotě v kelvinech budou uvedeny daacutele

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Přiacuteklady z katalogu - tabulka R(T)

K164N100R

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[degC]

R[O

hm

]

Poznaacutemka Pro naacutezornost jsou uacutedaje z prvniacuteho sloupce pro ter-mistor K164N100 vyneseny do grafu R(T)

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Přiacuteklad z dokumentace vyacuterobce Vishay aproximačniacute konstanty

Přiacuteklad barevneacuteho koacutedu 2381 640 6473 tol R 2

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Přibližnaacute aproximace RT charakteristiky

bull Jak je vidět z předchoziacutech ukaacutezek je přesneacute vystiženiacute nelineaacuterniacute zaacutevislosti odporu termistoru na teplotě poměrně vyacutepočetně naacuteročneacute Použitiacute konstant z předchoziacute ukaacutezky umožňuje určit teplotu s chybou řaacutedu tisiacutecin kelvinu

bull V mnohyacutech přiacutepadech však nepotřebujeme pokryacutet celyacute dostupnyacute rozsah teplot ale stačiacute jen určityacute omezenyacute interval i menšiacute přesnost Pak takeacute aproximačniacute funkce může byacutet podstatně jednoduššiacute

bull Obvykle se užiacutevaacute exponenciaacutelniacute funkce R(T)=R(T0)exp[B(1T-1T0)] kde referenčniacute odpor R(T0) je daacuten geometrickyacutemi rozměry a materiaacutelem a udaacutevaacute se pro nějakou referenčniacute teplotu obvykle pro 29815 K (tj 25degC) Konstanta B je daacutena pouze materiaacutelem termistoru Lze ji vyjaacutedřit z po-měru odporů termistoru změřenyacutech při dvou různyacutech teplotaacutech obvykle při teplotaacutech 29815 K a 35815 K (tj 25 a 85degC - odtud označeniacute B2585) B2585 je v kelvinech (řaacutedově tisiacutece kelvinů viz uvedeneacute přiacuteklady z katalogu zhruba 3000 až 5000 K)

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Aproximace čaacutesti RT charakteristiky přiacutemkoubull Pokud se teplota měřiacute pouze v bliacutezkeacutem okoliacute nějakeacute teploty T1 z uvedeneacuteho

intervalu můžeme dokonce nahradit takovyacute malyacute uacutesek zaacutevislosti R(T) i přiacutemkou podle vztahu R(T) = R(T1)[1+α(T-T1)]Teplotniacute součinitel α [1K] lze určit z katalogovyacutech uacutedajů α = - BT2

1 Pro NTC termistory byacutevaacute řaacutedu jednotek procent (-003 až -007) na kelvin

bull Jako přiacuteklad uvedeme jak špatně by to dopadlo kdybychom chtěli celyacute pracovniacute rozsah teplot aproxi-movat zjednodušenyacutemi funkcemi Graf ukazuje původniacute tabulkoveacute hodnoty odporu podle katalogu vy-počteneacute hodnoty podle exponenciaacutel-niacute aproximace (pro interval 25degC až 85degC) a podle lineaacuterniacute aproximace (pro okoliacute teploty 50degC) Je vidět že mimo rozsahy pro ktereacute jsou určeny obě jednoduššiacute aproximace selhaacutevajiacute

Srovnaacuteniacute aproximaciacute NTC K164N100R

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125

T[K]

R[o

hm

]

100R R(T0)exp[B(1T-1T0)] R25(1+alfa(25)(T-25))

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Měřeniacute teploty pomociacute NTC termistorubull patřiacute k častyacutem aplikaciacutem Podmiacutenkou je aby termistor nebyl zahřiacutevaacuten

průchodem proudu proto proudy musiacute byacutet udržovaacuteny na velmi malyacutech hodnotaacutech řaacutedu μA a je třeba použiacutet citlivyacutech měřiciacutech přiacutestrojů

bull Teplotniacute součinitel odporu je zaacutepornyacute a zhruba o řaacuted vyššiacute než u kovů (obvykle nabyacutevaacute hodnot -003 K až -007 K)

bull Běžnyacute rozsah teplot je -50 degC až 150 degC (meacuteně často -100 degC až 300 degC vyacutejimečně do 400 degC)

bull Vyacutehodou je i širokeacute rozmeziacute hodnot odporu (od 01 Ω až několik MΩ ) většiacute odpor termistoru a většiacute citlivost totiž omezuje nepřiacuteznivyacute vliv teplotně zaacutevislyacutech odporů přiacutevodů čidla

bull Velkaacute citlivost malaacute hmotnost a rozměry dovolujiacute měřit i velmi rychleacute teplotniacute změny

bull Nevyacutehodou je časovaacute nestabilita parametrů a zejmeacutena vyacuteraznaacute nelinearita zaacutevislosti R(T)

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Vyacuteroba NTC termistorůbull Termistory NTC se vyraacutebějiacute praacuteškovou tenkovrstvou nebo tlustovrstvou

technologiiacute

bull V prveacutem přiacutepadě se termistory vyraacutebějiacute ze směsi oxidů kovů (např Fe2O3+TiO2 MnO+CoO apod) s pojivem a vylisovaneacute tyčinky perličky nebo kotoučky malyacutech rozměrů obvykle řaacutedu milimetrů až centimetru se pak zpevňujiacute slinovaacuteniacutem za vysokyacutech teplot

bull Přiacutekladem tenkovrstveacuteho NTC senzoru může byacutet negastor SiC pro rozsah teplot -100 degC až +450 degC vyraacuteběnyacute vysokofrekvenčniacutem napařovaacuteniacutem na substraacutet Al2O3 s B v rozsahu 1600 K až 3400 K a zaacutekladniacute hodnotou odporu při teplotě 25 degC od 10 kΩ do 1 MΩ nebo miniaturniacute negastor z polykrystalickeacuteho křemiacuteku obohaceneacuteho boacuterem

bull Tlustovrstveacute senzory vznikajiacute nanaacutešeniacutem speciaacutelniacutech past a vypaacuteleniacutem U cermetovyacutech NTC termistorovyacutech past tvořiacute funkčniacute materiaacutel polovodivaacute polykrystalickaacute keramika na baacutezi přesně řiacutezenyacutech směsiacute některyacutech kovo-vyacutech oxidů (Mn Co Ni Cu Zn ) Keramika je nanesena obvykle na korundu (96 Al2O3) Existujiacute i polymerniacute NTC pasty na baacutezi uhliacuteku

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Přiacuteklady NTC termistorůbull NTC640-470K 3 Termistor NTC 3 pro měřeniacute a teplotniacute

kompenzaci R(25degC) = 470kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -40+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 495 K R(-40degC)R(25degC) = 4862 R(100degC)R(25degC) = 004501 pouzdro disk 33 x RM 25

bull K164NE100 Termistor NTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 100 Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+125 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 35 K R(-55degC)R(25degC) = 42131 R(100degC)R(25degC) = 01156 pouzdro disk 55 x RM 5

bull B57321V2103J60 Termistor NTC 5 pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 10k Ω s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 44 K R(-55degC)R(25degC) = 96158 R(100degC)R(25degC) = 0067488 pouzdro SMD 0603

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

PTC termistory - pozistory

bull PTC termistory (positive temperature coefficient) majiacute ve využiacutevaneacute čaacutesti sveacute charakteristiky R(T) kladnyacute teplotniacute koeficient Zaacutevislost R(T) maacute však dosti komplikovanyacute a vyacuterazně nelineaacuterniacute průběh

bull Odpor s rostouciacute teplotou nejprve miacuterně klesaacute a po překročeniacute Curieovy teploty strmě roste Po naacuterůstu zhruba o tři řaacutedy hodnota odporu opět začne miacuterně klesat (tato čaacutest charakteristiky se však obvykle nevyužiacutevaacute)

bull PTC termistory se vyraacutebějiacute z polykrystalickeacute keramiky např z titaničitanu barnateacuteho (BaTiO3) sintrovaacuteniacutem přesně řiacutezenyacutech praacuteškovyacutech směsiacute obvykle do tvaru maleacuteho disku Referenčniacute teplota PTC termistorů (teplota přechodu TTR) zaacutevisiacute na chemickeacutem složeniacute a obvykle se byacutevaacute v rozsahu 60

až 180 degC

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Charakteristika pozistorů R(T)V charakteristice je vyznačenbull odpor termistoru R0 při t 25 degC bull minimaacutelniacute odpor Rminbull tzv teplota přechodu TTR bull teplotniacute koeficient α v lineaacuterniacute čaacutesti

charakteristiky Teplotniacute koeficient α se měniacute co do hodnoty i znameacutenka maximaacutelniacute kladnou hodnotu maacute ně-kolik stupňů za bodem zlomu (TTR)

bull Teplota přechodu TTR byacutevaacute defino-vaacutena jako teplota při ktereacute je odpor termistoru v určiteacutem poměru k mini-maacutelniacute hodnotě odporu Rmin nebo k R0 V uvedeneacutem přiacutekladu např je to teplota při ktereacute odpor vzroste na dvojnaacutesobek minimaacutelniacute hodnoty R(TTR)=2 Rmin

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Použitiacute pozistorůbull Měřeniacute teploty Vyacutehodou je velmi vysokyacute teplotniacuteho součinitel odporu

avšak využiacutet lze pouze velmi uacutezkeacuteho teplotniacuteho paacutesma kde odpor rychle a teacuteměř lineaacuterně roste s teplotou

bull PTC termistory lze teacutež použiacutet jako dvoustavoveacute senzory napřiacuteklad pro signalizaci překročeniacute určiteacute teploty termostat

bull Většinou se využiacutevaacute toho že se pozistor průchodem proudu saacutem ohřiacutevaacute a podstatně měniacute svůj odpor vratnaacute pojistka Pozistor se ohřiacutevaacute průchodem proudu až na TTR kdy jeho odpor prudce vzroste a omeziacute proteacutekajiacuteciacute proud Obvod musiacute byacutet navržen tak aby maximaacutelniacute povolenyacute proud Imax od-poviacutedal přibližně prahoveacute teplotě TTRa aby pozistor byl schopen rozptyacutelit přiacuteslušnyacute vyacutekonpři dlouhodobeacutem zatiacuteženiacute povolenyacutemi proudy

bull Využitiacute dynamickyacutech vlastnostiacute termistoru Podle velikosti proudu a vlastnostiacute termistoru lze dosaacutehnout různyacutech zpožděniacute (např pro rozběh motoru s pozistorem zapojenyacutem do pomocneacuteho startovaciacuteho vinutiacute)

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Přiacuteklady pozistorůbull Ochrana před přehřaacutetiacutem

SL20T-101-40 až 120 napětiacute do 50 V teplota přechodu 40 až 120degC (plusmn6degC)

bull Ochrana před nepovolenyacutemi proudy SP5504D-1R0-120 a dalšiacute typy (R25 1 Ω až 15 kΩ tolerance 20-30 max napětiacute 15 až 350 V max povolenyacute proud 13A až 26 mA teplota 120 nebo 110degC)

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Dalšiacute prvky s kladnyacutem teplotniacutem koeficientem

bull Podobně jako pozistory majiacute kladnyacute teplotniacute koeficient takeacute monokrys-talickeacute křemiacutekoveacute teplotniacute senzory Jde o nevlastniacute polovodiče s pře-vahou elektronoveacute vodivosti jejichž rezitivita s rostouciacute teplotou klesaacute z podobnyacutech přiacutečin jako u kovů Protože v nabiacutedkaacutech prodejců byacutevajiacute ty-to senzory zahrnuty do kategorie bdquoPTC termistorůldquo uvedeme pro uacuteplnost stručně některeacute jejich vlastnosti

bull Na rozdiacutel od termistorů je teplotniacute součinitel odporu teacuteměř konstantniacute v celeacutem rozsahu teplot a jeho středniacute hodnota se pohybuje kolem 001K

bull Linearita je tedy lepšiacute než u NTC termistorů nelinearitu lze uacutespěšně korigovat

bull Teplotniacute rozsah je obvykle -55 až 150 degC podobně jako u termistorů ale běžneacute jsou i senzory s horniacute teplotniacute hraniciacute 300 degC

bull Referenčniacute hodnota odporu při teplotě 25 degC je obvykle 1 nebo 2 kΩ

bull Na rozdiacutel od termistorů jsou dlouhodobě stabilniacute

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Monokrystalickeacute Si senzory

bull KTY83-122Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 1 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+175 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 076 K R(-55degC)R(25degC) = 05 R(100degC)R(25degC) = 167

bull KTY81-220 Termistor PTC pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci R(25degC) = 2 kΩ s teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

bull KTY82-210 Křemiacutekoveacute PTC čidlo pro měřeniacute a teplotniacute kompenzaci v provedeniacute SMD R(25degC) = 2 kΩs teplotniacutem rozsahem tmin - tmax = -55+150 degC teplotniacute koeficient TK (25degC) = 079 K R(-55degC)R(25degC) = 049 R(100degC)R(25degC) = 1696

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010

Děkuji Vaacutem za pozornost

Ivana Jakubovaacute

Tento projekt je spolufinancovaacuten Evropskyacutem sociaacutelniacutem fondem a staacutetniacutem rozpočtem Českeacute republiky

Středniacute průmyslovaacute škola Uherskyacute Brod 2010