Σκάλες. Ομάδα εισόδου. Υλικά. Πόρτες. Κάστρα Σχέδιο

Αντιστάσεις ημιαγωγώνΟι αντιστάσεις ημιαγωγών περιλαμβάνουν:

• θερμίστορ
• Βολόμετρα
• posistors
• βαρίστορ
• φωτοαντιστάσεις.

Θερμίστορ.Είναι θερμικές συσκευές ημιαγωγών με αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας αντίστασης TKS. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, εμφανίζεται θερμική παραγωγή φορέων φορτίου στο ημιαγωγικό υλικό, με αποτέλεσμα να μειώνεται η ηλεκτρική αντίσταση του θερμίστορ TP. Υπάρχουν TR που ανταποκρίνονται στις αλλαγές στις θερμοκρασίες περιβάλλοντος και στη θέρμανση που προκαλείται από το ρεύμα που διέρχεται από αυτές. Οι ιδιότητες της πρώτης ομάδας TR προσδιορίζονται από το χαρακτηριστικό θερμοκρασίας Rr=Ф(t°), το οποίο εκφράζει την εξάρτηση της αντίστασης της συσκευής από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος (καμπύλη 2). Οι ιδιότητες της δεύτερης ομάδας TR αξιολογούνται από το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης U=ph(I), το οποίο αντανακλά τη θέρμανση του με διέλευση ρεύματος και καθορίζει τις μη γραμμικές ιδιότητες της συσκευής

Παράμετροι θερμίστορεκτάριο:

• αντίσταση (ohms) Rt σε θερμοκρασία 20 °C.
• συντελεστής αντίστασης θερμοκρασίας, που εκφράζει ως ποσοστό τη μεταβολή της αντίστασης της συσκευής όταν η θερμοκρασία αλλάζει κατά 1 ° C
• ισχύς διαρροής Pti στην οποία η θερμοκρασία δεν υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο.
• σταθερά χρόνου t, που χαρακτηρίζει τη θερμική αδράνεια του θερμίστορ TR (t=St/Рр, όπου St είναι η θερμοχωρητικότητα, που αντιπροσωπεύει την ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του TR κατά 1 °C, W*s/°C· PP είναι η διασπορά συντελεστής, δηλαδή ισχύς που καταναλώνεται από το TR σε διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ αυτού και του περιβάλλοντος 1 °C, W/°C).

Η ονομασία των θερμίστορ αποτελείται από τρία ή τέσσερα στοιχεία, για παράδειγμα, SP-21, ST2-26, STZ-27, ST4-15, κ.λπ. Τα γράμματα του πρώτου στοιχείου ST σημαίνουν αντίσταση ευαίσθητη στη θερμοκρασία, οι αριθμοί του δεύτερου στοιχείο που χαρακτηρίζει τον τύπο του χρησιμοποιούμενου υλικού ημιαγωγών (1 - κοβάλτιο-μαγγάνιο, 2 - χαλκό-μαγγάνιο, 3 - χαλκό-κοβάλτιο-μαγγάνιο, 4 - κοβάλτιο-νικέλιο-μαγγάνιο), το τρίτο στοιχείο είναι ο κώδικας σχεδίασης, τα γράμματα του Το τέταρτο στοιχείο υποδεικνύει τον κωδικό για το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας (αυτά τα γράμματα -δεν χρειάζεται να στοιχηματίσετε).

Τα θερμίστορ των ομάδων ST1-21, STZ-21, STZ-27 και άλλων χρησιμοποιούνται ως ρυθμιζόμενες αντιστάσεις χωρίς επαφή σε κυκλώματα αυτοματισμού. ομάδες MMT, KMT και άλλα - για τη μέτρηση και τη ρύθμιση της θερμοκρασίας, καθώς και για τη θερμική αντιστάθμιση στοιχείων ηλεκτρικών κυκλωμάτων. ομάδες T8D, T8E, T8S2M και άλλα - ως θερμοευαίσθητο στοιχείο κατά τη μέτρηση της ισχύος των ταλαντώσεων μικροκυμάτων.

Βολόμετρα.Είναι ένας ειδικός τύπος θερμίστορ που χρησιμοποιούνται ως δέκτες ακτινοβολούμενης ενέργειας. Η δράση των βολομέτρων βασίζεται στην αλλαγή της αντίστασης του ευαίσθητου στοιχείου όταν θερμαίνεται ως αποτέλεσμα της απορρόφησης ενέργειας από την ακτινοβολία.

Τα βολόμετρα ημιαγωγών περιέχουν δύο (ενεργά και αντισταθμιστικά) στοιχεία θερμίστορ. Το ενεργό εκτίθεται άμεσα στη μετρούμενη ακτινοβολία και το αντισταθμιστικό προστατεύεται από την ακτινοβολία και χρησιμεύει για να αντισταθμίσει την επίδραση των αλλαγών στη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Οι ονομασίες των βολόμετρων ημιαγωγών αποτελούνται από γράμματα και αριθμούς (για παράδειγμα, BKM-1, BKM-2), που υποδεικνύουν τον σειριακό αριθμό του τύπου συσκευής.

Πίνακας 46

Σημείωμα. Οι παράμετροι των θερμίστορ και των ποζίστορ υποδεικνύονται για θερμοκρασία περιβάλλοντος 20 °C και ST1-19 - για 150 °C.

Τα βολόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας από απόσταση χωρίς επαφή ως δέκτες ενέργειας ακτινοβολίας σε φασματικά όργανα και σε διάφορα συστήματα προσανατολισμού. Τα βολόμετρα ημιαγωγών βύθισης (για παράδειγμα, BP1-2) χρησιμοποιούνται ως δέκτες υπέρυθρης ακτινοβολίας σε εξοπλισμό αυτόματης παρακολούθησης κρίσιμων εξαρτημάτων του σιδηροδρομικού τροχαίου υλικού (ζεύγη τροχών, ρουλεμάν κ.λπ.)

Αντιστάσεις PTC.Είναι θερμίστορ με θετικό συντελεστή αντίστασης θερμοκρασίας. Το TCR των posistors που κατασκευάζονται με βάση τιτανικό βάριο φθάνει σε δεκάδες τοις εκατό ανά 1 °C

Οι θέσεις PTC χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό και τη σταθεροποίηση του ρεύματος σε ηλεκτρικά κυκλώματα, τον έλεγχο αυτόματης απολαβής σε κυκλώματα θερμικής αντιστάθμισης, για την προστασία στοιχείων κυκλώματος και συσκευών από υπερθέρμανση, έλεγχο θερμοκρασίας κ.λπ. Οι συσκευές PT5-1, ST6-1A, ST6- χρησιμοποιούνται ως Posistors 1B, ST6-5B, ST6-4V, ST64G, κ.λπ.

Οι κύριες παράμετροι ορισμένων θερμίστορ και ποζίστορ δίνονται στον Πίνακα 46.

CVT. Αυτές οι συσκευές είναι αντιστάσεις ημιαγωγών τύπου όγκου με μη γραμμικά χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης Για τάσεις διαφορετικής πολικότητας, τα χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης είναι συμμετρικά. Τα βαρίστορ μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος, εναλλασσόμενου ρεύματος (με συχνότητες έως αρκετά kilohertz) και παλμικού ρεύματος. Τα βαρίστορ ράβδων και δίσκων είναι κατασκευασμένα από καρβίδιο του πυριτίου σε σκόνη.

Οι κύριες παράμετροι των βαρίστορ είναι οι ακόλουθες.

• Ονομαστική τάση ταξινόμησης Ucl είναι μια σταθερή τάση στην οποία ένα δεδομένο ρεύμα Icl διέρχεται από το βαρίστορ.
• Μέγιστη επιτρεπτή τάση παλμού Ui max [για βαρίστορ ράβδου
• Ui,max = (1,2-2) Ucl και για δίσκους Ul max = (3H-4) UKa].
• Ο συντελεστής μη γραμμικότητας P είναι ο λόγος της αντίστασης του βαρίστορ προς το συνεχές ρεύμα προς την αντίστασή του στο εναλλασσόμενο ρεύμα.
• Η ονομαστική ισχύς διασποράς Raon είναι 1 kyaUkl σε μια δεδομένη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
• Το σύμβολο για βα-ίστορ αποτελείται από γράμματα και αριθμούς (για παράδειγμα, CH1-1-1-1500).

Τα γράμματα CH υποδηλώνουν μη γραμμική αντίσταση, ο πρώτος αριθμός δείχνει το υλικό που χρησιμοποιείται, ο δεύτερος - ο σχεδιασμός (1 - ράβδος, 2 - δίσκος), ο τρίτος - ο σειριακός αριθμός της ανάπτυξης. ο αριθμός στο τέλος της ονομασίας χαρακτηρίζει το μέγεθος της πτώσης τάσης.

Οι παράμετροι ορισμένων τύπων βαρίστορ δίνονται στον πίνακα. 47.

Βαρίστορχρησιμοποιείται σε συσκευές για τη σταθεροποίηση πηγών τάσης υψηλής τάσης τηλεοπτικών δεκτών, για σταθεροποίηση ρευμάτων σε πηνία εκτροπής λυχνιών εικόνας, σε συστήματα απομαγνήτισης για έγχρωμους σωλήνες εικόνας και συστήματα αυτόματου ελέγχου.

Φωτοαντιστάσεις. Είναι συσκευές ημιαγωγών των οποίων η ηλεκτρική αντίσταση μεταβάλλεται υπό την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής (φωτός) ακτινοβολίας. Η φύση της αλλαγής της αντίστασης καθορίζεται από την ένταση και τη σύνθεση του φωτός που ακτινοβολεί.

Παράμετροι φωτοαντιστάσειςΤα FR είναι τα εξής.

• Τάση λειτουργίας στην οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί το DF κατά τη διάρκεια της καθορισμένης διάρκειας ζωής διατηρώντας τις παραμέτρους του.
• Επιτρεπόμενη απαγωγή ισχύος του RF - η μέγιστη ισχύς που καταναλώνεται από το RF χωρίς θερμική βλάβη
• Σκούρα ηλεκτρική αντίσταση RT - στους 20 ° C 30 δευτερόλεπτα μετά την αφαίρεση του φωτισμού 200 lux.
• Ρυθμίστε το ρεύμα Διέρχεται στο κύκλωμα FR με εφαρμοσμένη τάση λειτουργίας 30 s μετά την αφαίρεση του φωτισμού 200 lux.
• Φωτεινό ρεύμα Ic που διέρχεται από το DF με τάση και φωτισμό 200 lux από πηγή φωτός με θερμοκρασία χρώματος 2850K Πίνακας 47

Για τη μέτρηση των θερμοκρασιών, χρησιμοποιούνται θερμίστορ από υλικά που έχουν εξαιρετικά σταθερό TCR, γραμμική εξάρτηση της αντίστασης από τη θερμοκρασία, καλή αναπαραγωγιμότητα των ιδιοτήτων και αδράνεια στις περιβαλλοντικές επιδράσεις. Τέτοια υλικά περιλαμβάνουν κυρίως πλατίνα. Λόγω του χαμηλού κόστους τους, τα θερμίστορ χαλκού χρησιμοποιούνται ευρέως και βολφράμιο και νικέλιο.

Η αντίσταση των θερμίστορ πλατίνας στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως +650 °C εκφράζεται με τη σχέση R = R 0 (1 + A + B 2), όπου R 0 -- αντίσταση στους 0 °C. -- θερμοκρασία, °C. Για σύρμα πλατίνας με αναλογία R 100 /R ο = 1.385 τιμές του A = 3.90784·10 -3 Kg -1; ΣΕ= 5,7841-10 -7 Κ -2. Στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως -200 °C, η εξάρτηση της αντίστασης της πλατίνας από τη θερμοκρασία έχει τη μορφή R = R 0 , Πού ΜΕ= = --4,482-10 -12 K -4 . Τα βιομηχανικά θερμόμετρα πλατίνας σύμφωνα με το GOST 6651--78 χρησιμοποιούνται στο εύρος θερμοκρασίας από -260 έως + 1100 °C.

Τα μινιατούρα θερμίστορ πλατίνας υψηλής αντίστασης κατασκευάζονται με καύση ή με άλλη εφαρμογή μεμβράνης πλατίνας σε κεραμική βάση πάχους 1-2 mm. Με πλάτος φιλμ 0,1--0,2 mm και μήκος 5--10 mm, η αντίσταση του θερμίστορ κυμαίνεται από 200--500 Ohms. Αυτού του είδους τα θερμοευαίσθητα στοιχεία, κατά την εφαρμογή μιας μεμβράνης και στις δύο πλευρές, χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της βαθμίδας θερμοκρασίας και έχουν όριο ευαισθησίας (1 5) 10 -5 K/m.

Κατά τον υπολογισμό της αντίστασης των χάλκινων αγωγών στο εύρος θερμοκρασίας από -50 έως +180 °C, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο R = R 0 (1 +), όπου = 4,26-10 -3 K-1; R 0 -- αντίσταση στους 0 °C. Εάν πρέπει να προσδιορίσετε την αντίσταση για ένα θερμίστορ χαλκού R,(σε θερμοκρασία 2) από γνωστή αντίσταση R 1

(σε θερμοκρασία 1), τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον τύπο

R 2 = R 1 (1 + 2)/(1 + 1 ).

Το θερμίστορ χαλκού μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε θερμοκρασία 200°C σε ατμόσφαιρα χωρίς υγρασία και διαβρωτικά αέρια. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ο χαλκός οξειδώνεται. Το κατώτερο όριο θερμοκρασίας για θερμόμετρα αντίστασης χαλκού είναι -200°C, αν και με την εισαγωγή της ατομικής βαθμονόμησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν έως τους -260°C.

Τα σφάλματα που προκύπτουν κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας με θερμόμετρα αντίστασης προκαλούνται από αστάθεια με την πάροδο του χρόνου της αρχικής αντίστασης του θερμομέτρου και του TCR του, αλλαγές στην αντίσταση της γραμμής που συνδέει το θερμόμετρο με τη συσκευή μέτρησης, υπερθέρμανση του θερμομέτρου μέτρησης

ηλεκτροπληξία Συγκεκριμένα, το V.I Lakh δίνει την ακόλουθη σχέση για τον προσδιορισμό του επιτρεπόμενου ρεύματος μέτρησης μέσω ενός θερμομέτρου στο εύρος των μετρούμενων θερμοκρασιών έως 750 °C.

I = 2d 1.50.5, όπου I είναι τρέχον, A; ρε -- Διάμετρος καλωδίου θερμομέτρου, mm; -- επιτρεπόμενη αύξηση των ενδείξεων του θερμομέτρου λόγω της θέρμανσής του με ρεύμα. Στο εύρος θερμοκρασίας από -50 έως +100 °C, υπερθέρμανση ενός σύρματος με διάμετρο d σε ήρεμο αέρα = 0,05 0,1 mm προσδιορίζεται από τον τύπο = 5I 2 /d 2 .

Θερμίστορ ημιαγωγώνδιαφέρουν από τα μεταλλικά σε μικρότερες διαστάσεις και υψηλότερες τιμές TCR.

Το TCR των θερμίστορ ημιαγωγών (STR) είναι αρνητικό και μειώνεται σε αντίστροφη αναλογία προς το τετράγωνο της απόλυτης θερμοκρασίας: = Β/ 2. Στους 20 °C το TCS είναι 0,02--0,08 Κ-1.

Εξάρτηση από τη θερμοκρασία της αντίστασης PTR (Εικ. 11, καμπύλη 2) περιγράφεται αρκετά καλά από τον τύπο R = Ae H/T , Οπου Τ-- απόλυτη θερμοκρασία; ΕΝΑ-- συντελεστής που έχει τη διάσταση της Αντίστασης. ΣΕ-- συντελεστής που έχει τη διάσταση της θερμοκρασίας. Στο Σχ. Για σύγκριση, το Σχ. 11 δείχνει την εξάρτηση από τη θερμοκρασία για ένα θερμίστορ χαλκού (ευθεία γραμμή 1).

Εάν οι συντελεστές για το εφαρμοζόμενο PTR δεν είναι γνωστοί ΕΝΑΚαι ΣΕ,Αλλά οι αντιστάσεις R 1 και R 2 σε T 1 και T 2 είναι γνωστές, τότε η αντίσταση και ο συντελεστής ΣΕγια οποιαδήποτε άλλη θερμοκρασία μπορεί να προσδιοριστεί από τις σχέσεις:

Τα μειονεκτήματα των θερμίστορ ημιαγωγών, τα οποία μειώνουν σημαντικά την απόδοσή τους, είναι η μη γραμμικότητα της εξάρτησης της αντίστασης από τη θερμοκρασία (Εικ. 11) και η σημαντική διασπορά από δείγμα σε δείγμα τόσο της ονομαστικής αντίστασης όσο και της σταθερής ΣΕ

Δομικά, τα θερμίστορ μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλη ποικιλία σχημάτων. Στο Σχ. Το Σχήμα 12 δείχνει τον σχεδιασμό πολλών τύπων θερμίστορ. Τα θερμίστορ τύπου MMT-1 και KMT-1 είναι μια ράβδος ημιαγωγών επικαλυμμένη με σμάλτο, με καπάκια επαφής και καλώδια. Αυτός ο τύπος θερμίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε ξηρούς χώρους.

Τα θερμίστορ των τύπων MMT-4a και KMT-4a περικλείονται σε μεταλλικές κάψουλες και σφραγίζονται, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε υγρασία, ακόμη και σε υγρά που δεν είναι επιθετικά για το σώμα του θερμίστορ.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα μικροσκοπικά θερμίστορ ημιαγωγών, τα οποία καθιστούν δυνατή τη μέτρηση της θερμοκρασίας μικρών αντικειμένων με ελάχιστη παραμόρφωση του τρόπου λειτουργίας, καθώς και τη θερμοκρασία που αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Τα θερμίστορ ST1-19 και STZ-19 έχουν σχήμα δακρύου. Για τη στεγανοποίηση, το ευαίσθητο στοιχείο σε αυτά είναι λιωμένο με γυαλί και εξοπλισμένο με καλώδια από σύρμα με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Το θερμίστορ STZ-25 είναι ευαίσθητο! το στοιχείο τοποθετείται επίσης σε γυάλινο κέλυφος, η διάμετρος του οποίου αυξάνεται σε 0,5-0,3 mm. Το θερμίστορ στερεώνεται στις τραβέρσες χρησιμοποιώντας καλώδια.

Το θερμίστορ ST4-16, στο οποίο το θερμοευαίσθητο στοιχείο με τη μορφή σφαιριδίου συντήκεται με γυαλί για σφράγιση, έχει αυξημένη σταθερότητα και σχετικά μικρή εξάπλωση της ονομαστικής τιμής. αντίσταση (λιγότερο από ±5%). Το θερμίστορ ST17-1 έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στο εύρος χαμηλής θερμοκρασίας (από -258 έως +60 °C "Στο σημείο βρασμού του υγρού αζώτου (--196 °C) το TKS του κυμαίνεται από -0,06 έως.

0,12 K-1 σε θερμοκρασία -252,6 °C Το TKS αυξάνεται και φτάνει σε τιμές από -0,15 έως -0,30 K-1, η χρονική σταθερά όταν βυθίζεται σε υγρό άζωτο δεν υπερβαίνει τα 3 δευτερόλεπτα. Το θερμίστορ ST18-1 έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στην περιοχή θερμοκρασίας από +200 έως +600 "C, το TKS του στους +250 °C είναι -0,034 K -1, στους 600 °C είναι ίσο με -0,011 K -1" 1.

Στον πίνακα 11-5 δείχνει τα χαρακτηριστικά για ορισμένους τύπους PTR, που λαμβάνονται από τα σχετικά πρότυπα. Η στήλη "ονομαστική αντίσταση" δείχνει τις ακραίες τιμές της σειράς των ονομαστικών αντιστάσεων.

Πίνακας 5

Ελάχιστη απαγωγή ισχύος R ελάχ είναι η ισχύς στην οποία ένα θερμίστορ βρίσκεται σε ήρεμο αέρα σε θερμοκρασία (20 ± 1) °C, η αντίσταση μειώνεται από τη θέρμανση με ρεύμα όχι περισσότερο από 1%. Η μέγιστη ισχύς ονομάζεται Pmax, στην οποία το θερμίστορ, που βρίσκεται στις ίδιες συνθήκες, θερμαίνεται με ρεύμα στην ανώτερη επιτρεπόμενη θερμοκρασία. Επιπλέον, υποδεικνύεται η επιτρεπόμενη ισχύς P που επιτρέπεται στη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία. Σύμφωνα με τα πρότυπα για τα περισσότερα θερμίστορ, οι αποκλίσεις από τις ονομαστικές τιμές της αρχικής αντίστασης επιτρέπονται εντός ± 20% με μακροχρόνια έκθεση του PTR στη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία, επιτρέπεται μια αλλαγή στην αντίσταση εντός ± 3%. Όταν αποθηκεύεται για 18 μήνες, η αλλαγή στην αντίσταση δεν πρέπει να υπερβαίνει ± (1 3)%, όταν αποθηκεύεται για έως και 10 χρόνια, η αλλαγή στην αντίσταση μπορεί να φτάσει το ±30%. Ωστόσο, η εμπειρία με το PTR δείχνει ότι η σταθερότητα των χαρακτηριστικών PTR είναι στις περισσότερες περιπτώσεις σημαντικά υψηλότερη από αυτή που καθορίζεται στα πρότυπα.

Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν πρότυπα για όλους τους τύπους κατασκευασμένων αντιαρματικών όπλων. Τα κύρια χαρακτηριστικά ορισμένων από αυτούς τους τύπους αντιαρματικών όπλων, δεν περιλαμβάνονται στον πίνακα. 5, δίνονται στον πίνακα. 6. Στη στήλη «σταθερ ΣΕ"δίνονται δύο περιοχές πιθανών τιμών ΣΕ:η πρώτη γραμμή αναφέρεται σε χαμηλές θερμοκρασίες και η δεύτερη σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι ονομαστικές αντιστάσεις των τύπων PTR KMT-14, ST1-18, ST1-19 τυποποιούνται για 150 °C, οι υπόλοιπες - για 20 °C.

Πίνακας 6

Σελίδα 5

Τα σφάλματα που προκύπτουν κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας με θερμόμετρα αντίστασης προκαλούνται από αστάθεια με την πάροδο του χρόνου της αρχικής αντίστασης του θερμομέτρου και του TCR του, αλλαγές στην αντίσταση της γραμμής που συνδέει το θερμόμετρο με τη συσκευή μέτρησης και υπερθέρμανση του θερμομέτρου από το ρεύμα μέτρησης .

Τα θερμόμετρα αντίστασης είναι από τους πιο ακριβείς πομπούς θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, οι θεομοριοστάτες πλατίνας καθιστούν δυνατή τη μέτρηση της θερμοκρασίας με σφάλμα της τάξης των 0,001 ° C.

Θερμίστορ ημιαγωγώνδιαφορετικό από μέταλλομικρότερες διαστάσεις και υψηλότερες τιμές TCS.

Το TCR των θερμίστορ ημιαγωγών (STR) είναι αρνητικό και μειώνεται αντιστρόφως προς το τετράγωνο της απόλυτης θερμοκρασίας: a = B/Θ2. Στους 20°C η τιμή TCR είναι 2-8 τοις εκατό/Κ.

Εξάρτηση από τη θερμοκρασία της αντίστασης PTR ( ρύζι. 7, η καμπύλη 2) περιγράφεται αρκετά καλά από τον τύπο RT = AeB/Θ, όπου Θ είναι η απόλυτη θερμοκρασία. Το Α είναι ένας συντελεστής που έχει τη διάσταση της αντίστασης. Το B είναι ένας συντελεστής που έχει τη διάσταση της θερμοκρασίας. Στο Σχ. ρύζι. 7Για σύγκριση, φαίνεται η εξάρτηση από τη θερμοκρασία για ένα θερμίστορ χαλκού (καμπύλη 1). Για κάθε συγκεκριμένο PTR, οι συντελεστές A και B είναι συνήθως σταθεροί, με εξαίρεση ορισμένους τύπους 1 PTR (για παράδειγμα, ST 3-14), για το τελευταίο B μπορεί να λάβει δύο διαφορετικές τιμές ανάλογα με το εύρος των μετρούμενων θερμοκρασιών .

Εάν οι συντελεστές Α και Β δεν είναι γνωστοί για το εφαρμοζόμενο PTR, αλλά οι αντιστάσεις R1 και R2 είναι γνωστές στα Θ1 και Θ2, τότε η τιμή αντίστασης και ο συντελεστής Β για οποιαδήποτε άλλη θερμοκρασία μπορούν να προσδιοριστούν από τις σχέσεις

"

Δομικά, τα θερμίστορ μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλη ποικιλία σχημάτων. Επί ρύζι. 8εμφανίζεται η συσκευή πολλών τύπων θερμίστορ. Τα θερμίστορ τύπου MMT-1 και KMT-1 είναι μια ράβδος ημιαγωγών επικαλυμμένη με σμάλτο χρώμα με καπάκια επαφής και αγωγούς. Αυτός ο τύπος θερμίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε ξηρούς χώρους.,

Οι τύποι θερμίστορ MMT-4 και KMT-4 περικλείονται σε μεταλλικές κάψουλες και σφραγίζονται, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνθήκες οποιασδήποτε υγρασίας, ακόμη και σε υγρά που δεν είναι επιθετικά για το σώμα του θερμίστορ.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα μικροσκοπικά θερμίστορ ημιαγωγών, τα οποία καθιστούν δυνατή τη μέτρηση της θερμοκρασίας μικρών αντικειμένων με ελάχιστη παραμόρφωση του τρόπου λειτουργίας, καθώς και τη θερμοκρασία που αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Τα θερμίστορ ST1-19 και STZ-19 έχουν σχήμα δακρύου. Το ευαίσθητο στοιχείο σε αυτά είναι σφραγισμένο με γυαλί και εξοπλισμένο με καλώδια από σύρμα χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας. Στο θερμίστορ STZ-25, το ευαίσθητο στοιχείο τοποθετείται επίσης σε γυάλινο κέλυφος, η διάμετρος του οποίου αυξάνεται σε 0,5-0,3 mm. Το θερμίστορ στερεώνεται στις τραβέρσες χρησιμοποιώντας καλώδια.

Ρύζι. 8

Στον πίνακα Το 4 παρουσιάζει τα κύρια χαρακτηριστικά ορισμένων PTR. Η στήλη "ονομαστικές αντιστάσεις" δείχνει τις ακραίες τιμές της σειράς ονομαστικών αντιστάσεων που είναι τυποποιημένες για τα περισσότερα PTR στους 20° C. Η εξαίρεση είναι οι τύποι PTR

Πίνακας 4

Η συσκευή είναι καθολική και έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί μια σταθερή τιμή μιας δεδομένης θετικής θερμοκρασίας στην περιοχή +1...80 °C με ακρίβεια 0,2 °C.

Ο σταθεροποιητής θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε τεχνητό επωαστήρα για εκκόλαψη κοτόπουλων από αυγά (+37,5 °C), στεγνωτήριο (+60 °C), μπάνιο στο σπίτι ή διατήρηση θετικής θερμοκρασίας (+2 °C) σε μονωμένο αποθήκευση λαχανικών στο μπαλκόνι σε αρνητική θερμοκρασία περιβάλλοντος. Σε αυτή την περίπτωση, η λειτουργία της συσκευής δεν επηρεάζεται από πιθανή αστάθεια της τάσης του δικτύου.

Η συσκευή τροφοδοτείται χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα χωρίς μετασχηματιστή απευθείας από ένα δίκτυο 220 V, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σημαντική μείωση των διαστάσεων της.

Η αρχή λειτουργίας του κυκλώματος στον συγκριτή D1 δεν χρειάζεται καμία ειδική εξήγηση - χρησιμοποιείται συχνά σε διάφορες συσκευές και περιγράφεται στη βιβλιογραφία. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτής της σύνδεσης σύγκρισης είναι ο έλεγχος του φορτίου εξόδου χρησιμοποιώντας την έξοδο του εκπομπού του μικροκυκλώματος. Η χρήση του τρανζίστορ VT1 βελτιώνει τη λειτουργία του συγκριτή και απλοποιεί το κύκλωμα ελέγχου θυρίστορ.

Οποιοδήποτε φορτίο με ισχύ όχι μεγαλύτερη από 1000 W είναι κατάλληλο ως θερμαντήρας (χρησιμοποίησα ένα θερμαντικό στοιχείο "αέρα" 500 W - είναι πιο ανθεκτικό από έναν θερμαντήρα με τη μορφή λαμπτήρα). Εάν χρειάζεται να ελέγξετε ένα πιο ισχυρό φορτίο, τότε οι δίοδοι VD3...VD7 πρέπει να χρησιμοποιηθούν για υψηλότερο επιτρεπόμενο ρεύμα λειτουργίας (για παράδειγμα, D246A, B, D247A, B) και να συνδέσετε ένα πρόσθετο θυρίστορ μαζί με ένα άλλο τρανζίστορ KT940A στο με τον ίδιο τρόπο όπως το κύκλωμα που φαίνεται. Το σήμα ελέγχου για το δεύτερο φορτίο (είναι συνδεδεμένο σε ξεχωριστές πρίζες) αφαιρείται από την ακίδα D1/1.

Για να ελέγξετε ένα φορτίο με ισχύ μεγαλύτερη από 1000 W, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα θυρίστορ τύπου T122-20-4 ή T122-25-4 (το τελευταίο ψηφίο στην ονομασία μπορεί να είναι μεγαλύτερο).

Οι δείκτες των τρόπων λειτουργίας του κυκλώματος είναι τα LED HL1, HL2. Έτσι, όταν ενεργοποιείτε τη συσκευή με διακόπτη εναλλαγής S2, εάν το στοιχείο θέρμανσης A1 δεν είναι συνδεδεμένο (ή έχει καεί), τότε και τα δύο LED θα ανάψουν ταυτόχρονα και κατά την κανονική λειτουργία της συσκευής, η λάμψη μεταξύ οι ενδείξεις θα εναλλάσσονται: όταν το A1 θερμαίνεται, ανάβει το κόκκινο LED HL1 (το θυρίστορ είναι ανοιχτό), όταν ψύχεται, το HL2 είναι πράσινο.

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί ένα θερμίστορ τύπου STZ-19 ως αισθητήρα θερμοκρασίας (έχει μικρές διαστάσεις και βάρος), αλλά είναι κατάλληλοι και άλλοι τύποι (αυτό μπορεί να αυξήσει την αδράνεια της θερμικής σταθεροποίησης).

Για ευκολία στη λειτουργία του θερμοσταθεροποιητή, χρησιμοποιείται ένας διακόπτης (S1), ο οποίος σας επιτρέπει να έχετε 5 σταθερές τιμές θερμοκρασίας και μία μεταβλητή. Στην έκτη θέση του διακόπτη, η μεταβλητή αντίσταση R2 σας επιτρέπει να ρυθμίσετε οποιαδήποτε θερμοκρασία στο καθορισμένο εύρος.

Είναι βολικό να ρυθμίσετε τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες τιμές θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας αντιστάσεις R3, R6...R8, R10 (πολλαπλή περιστροφή, τύπου SP5-2) στις αντίστοιχες θέσεις διακόπτη.

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί σταθερές αντιστάσεις τύπου C2-23. μεταβλητή αντίσταση R2 τύπου SP2-2. πυκνωτής C1-K50-15, C2 - K10-7V; διακόπτης S1 τύπου PG2-5-6P2N; διακόπτης εναλλαγής S2 τύπου TZ. συνδετήρας X1 - RS-4; πρίζες X2, XZ τύπου G4.0.

Κατά την κατασκευή της δομής, είναι απαραίτητο να παρέχεται ψύκτρα για το θυρίστορ VSI και τις διόδους VD3...VD7.

Η εμφάνιση της δομής του περιβλήματος φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Είναι κατασκευασμένο από διηλεκτρικά υλικά.

Το καλώδιο σύνδεσης από την υποδοχή X1 στον αισθητήρα θερμοκρασίας μπορεί να έχει μήκος έως και δύο μέτρα και είναι κατασκευασμένο με καλώδια πλεγμένα μεταξύ τους - Αυτό θα μειώσει την επίδραση του θορύβου και των παρεμβολών στην είσοδο του κυκλώματος.