Khám phá vai trò của nhiệt điện trở trong thiết bị điện tử hiện đại

Các nhiệt điện trở có portanto 'nhiệt' và 'điện trở' là những điện trở chuyên dụng với các giá trị điện trở thay đổi đáng kể với sự thay đổi nhiệt độ.Không giống như điện trở truyền thống được thiết kế để duy trì điện trở tối, các bộ điều nhiệt được thiết kế để có hệ số nhiệt độ đáng kể và phản ứng này đối với các biến động nhiệt độ một cách chính xác đến các dao động nhiệt độ.Phát hiện nhiệt độ và bảo vệ mạch.

Bài viết này nghiên cứu các cơ chế hoạt động, các đặc điểm cấu trúc và vai trò đa dạng xác định vai trò quan trọng của chúng trong công nghệ hiện đại trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ngoài các biến thể đặc biệt như, chúng tôi điều tra sự hỗn loạn công nghệ xác định chức năng và ứng dụng của nhiệt điện.

Danh mục

Demiistization của các bộ nhiệt điện

Một nhiệt điện trở là một loại điện trở thay đổi đáng kể khả năng chống thay đổi nhiệt độ, cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng.Từ "nhiệt điện nhiệt" kết hợp "nhiệt" và "điện trở". Nó được thiết kế để có hệ số nhiệt độ, cho phép chúng nhanh chóng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ.

Nhiệt kế chủ yếu được phân loại theo hệ số nhiệt độ.Khi nhiệt độ tăng, các nhiệt điện trở giảm điện trở.Chúng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống giám sát và điều khiển nhiệt độ, bởi vì sự thay đổi điện trở có thể được dự báo với sự thay đổi nhiệt độ. Nó làm cho nó, nơi nhiệt độ tăng quá nhiều, chúng giúp ngăn ngừa quá nhiệt bằng cách giảm dòng chảy.

Hình 2 Biểu tượng mạch nhiệt điện trở

Biểu tượng mạch của các nhiệt điện trở

Biểu tượng mạch của nhiệt điện trở là phiên bản sửa đổi của ký hiệu điện trở chuẩn được biểu thị bằng hình chữ nhật.Một đường chéo ngắn với một phân đoạn dọc phân biệt rõ ràng hình chữ nhật này và phân biệt rõ ràng trong các sơ đồ điện tử. Biểu tượng được tiêu chuẩn hóa này là biểu tượng phổ biến nhất và được công nhận rộng rãi.Điều này đảm bảo rằng các bộ nhiệt điện dễ dàng được xác định và khuyến khích tính nhất quán và rõ ràng trong các tài liệu thiết kế điện tử.

Các loại nhiệt điện trở khác nhau

Nhiệt điện trở là các thiết bị kháng thay đổi đáng kể điện trở với nhiệt độ, làm cho chúng hữu ích cho việc phát hiện và kiểm soát nhiệt độ chính xác.

Hình 3 Nhiệt hệ hệ số nhiệt độ âm (NTC)

Khi nhiệt độ tăng, nhiệt điện trở NTC giảm điện trở.Mối quan hệ ngược này theo phương trình Steinhart-HART xác định chính xác mối quan hệ nhiệt độ điện trở. Các nhiệt điện trở được làm bằng các vật liệu như mangan, niken, oxit coban và đồng góp phần vào các đặc tính nhạy cảm với nhiệt độ.Trong điện tử tiêu dùng và các thiết bị y tế trong đó độ nhạy cảm là khăng khăng.Bảo vệ điện trở khỏi tăng dần điện trở khi nó nóng lên, do đó hạn chế dòng điện trong quá trình bắt đầu.

Hình 4 Nhiệt nhiệt độ nhiệt độ dương (PTC)

Nhiệt điện trở PTC làm tăng điện trở của chúng khi tăng nhiệt độ.Tính năng này hữu ích cho giới hạn hiện có và bảo vệ tràn.Các nhiệt điện nhiệt PTC thường được làm từ barium titanate và gốm đa tinh thể khác.Khi dòng chảy làm tăng nhiệt độ, điện trở của nhiệt điện trở tăng và nhiệt điện trở và điện trở của nhiệt điện trở tăng. Giảm lưu lượng dòng điện để ngăn ngừa thiệt hại.Phục vụ như các yếu tố sưởi ấm tự điều chỉnh để duy trì nhiệt độ cố định mà không cần các hệ thống điều khiển riêng biệt.

Hình 5 silistor

Một nhiệt điện trở PTC được làm bằng silicon cung cấp phản ứng tuyến tính với các thay đổi nhiệt độ phù hợp cho các phép đo nhiệt độ nhạy cảm trong phạm vi hẹp hơn so với nhiệt điện trở, silistor, nhiệt điện trở oxit kim loại.

Sự tiến hóa của nhiệt điện trở

Ý tưởng rằng sức đề kháng đã thay đổi theo nhiệt độ đã được biết đến từ thế kỷ XIX.Michael Faraday lần đầu tiên quan sát hệ số nhiệt độ âm (NTC) trong lưu huỳnh bạc vào năm 1833. Tuy nhiên, các máy điều nhiệt oxit kim loại không được sản xuất thương mại cho đến những năm 1940. Safer Thế chiến II, sự phát triển trong công nghệ bán dẫn dẫn đến sự phát triển của tinh thể Germanium và siliconeNhiệt kế.

Những đổi mới này đã mở rộng đáng kể việc sử dụng nhiệt điện trở từ các cảm biến nhiệt độ đơn giản sang các cơ chế kiểm soát phức tạp trong môi trường công nghiệp.

Hình 6 Giải phẫu của Thermistors

Giải phẫu của nhiệt điện trở

Nhiệt điện trở có nhiều cách khác nhau, bao gồm đĩa phẳng, hạt và thanh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng và nhiệt độ khác nhau.Mỗi hình dạng được thiết kế để tối ưu hóa chủ đề nhiệt với các bề mặt hoặc phù hợp với một số thiết bị nhất định mà không có bất kỳ vấn đề nào.

Nhiệt điện trở oxit kim loại, mangan, niken, coban, đồng và oxit sắt, hoạt động hiệu quả trong khoảng từ 200 đến 700 K, được làm từ hỗn hợp của các vật liệu.

Nhiệt điện hiệu bán dẫn dựa trên Germanium được ưu tiên cho các ứng dụng nhiệt độ thấp dưới 100 K.

Hình 7 Đặc điểm kỹ thuật của Thermistor

Các tính năng cơ bản của nhiệt điện trở

Khi đánh giá các bộ nhiệt điện, một số thông số kỹ thuật cơ bản là tuyệt vọng.Các thông số này bao gồm điện trở cơ sở, hệ số nhiệt độ, hệ số phân phối nhiệt, phân phối công suất tối đa và phạm vi nhiệt độ hoạt động.Các tham số này được chi tiết trong các trang dữ liệu cần thiết để chọn nhiệt điện trở thích hợp cho các ứng dụng nhất định.

Nhiệt điện trở đặc biệt có giá trị trong các thiết bị yêu cầu phản ứng nhanh với các thay đổi nhiệt độ như máy dò lửa.Ngoài ra, họ đóng một vai trò quan trọng trong các mạch được thiết kế để kiểm soát và bảo vệ nhiệt độ chính xác cung cấp hiệu suất và an toàn tối ưu trong các hệ thống điện tử khác nhau.

Các ứng dụng khác nhau của nhiệt điện trở

Nhiệt điện trở là các thành phần động trong các ngành công nghiệp khác nhau do độ nhạy và độ chính xác của chúng trong đo và kiểm soát nhiệt độ.

Ứng dụng công nghiệp: Nhiệt kế trong môi trường công nghiệp cung cấp điều kiện làm việc tối ưu.Các tủy bảo vệ nhiệt độ và độ ẩm tuyệt vọng đang tuyệt vọng cho các quá trình yêu cầu kiểm soát khí hậu nghiêm ngặt. Đọc được sử dụng.

Ngành công nghiệp ô tô: Máy đo nhiệt điện tăng cường an toàn và hiệu quả trong các hệ thống ô tô bằng cách đo dầu động cơ và nhiệt độ làm mát, ngăn ngừa quá nóng và thiệt hại động cơ.

Điện tử tiêu dùng và thiết bị gia đình: Nhiệt điện trở được tích hợp vào nhiều nhà và thiết bị điện tử, tuân theo nhiệt độ CPU, kích hoạt cơ chế làm mát khi cần thiết để ngăn ngừa thiệt hại và hoạt động hiệu quả.

Thiết bị y tế: Trong các thiết bị y tế, bộ điều chỉnh nhiệt có hiệu quả trong trường hợp độ nhạy nghiêm trọng, bảo vệ nhiệt độ ổn định cần thiết cho các máy ấp trứng trẻ sơ sinh và vi sinh.Termisors cung cấp kiểm soát nhiệt độ nhạy cảm trong các thiết bị lưu trữ máu, vắc -xin và các vật liệu sinh học khác và bảo vệ sự sống động của chúng.

Quản lý năng lượng: Termistor đóng một vai trò quan trọng trong quản lý năng lượng.Họ giám sát và quản lý nhiệt độ của các thành phần khác nhau góp phần phân phối năng lượng và giảm thiểu chất thải.Trong các tấm mặt trời và tua -bin gió, các nhiệt điện nhiệt theo nhiệt độ để tối ưu hóa hiệu suất và ngăn ngừa thiệt hại từ các đầu nhiệt.

Nghiên cứu và phát triển: Các nhiệt điện trong phòng thí nghiệm phù hợp để kiểm soát nhiệt độ chính xác trong các thí nghiệm và môi trường thử nghiệm và cung cấp các điều kiện thử nghiệm nhất quán.

Hàng không và phòng thủ: Thước điều nhiệt nghiêm trọng trong các ứng dụng hàng không và phòng thủ, giám sát và kiểm soát cabin, thiết bị và nhiệt độ động cơ để tăng hiệu suất và an toàn trong điều kiện thách thức.Termisers bảo vệ nhiệt độ thiết bị của họ trong giới hạn làm việc an toàn trong chân không chân không.

Hình 8 Nhiệt điện trở PTC chuyển mạch gốm

Khám phá bộ điều nhiệt PTC chuyển mạch gốm

Nhiệt điện trở PTC chuyển mạch gốm có mối quan hệ nhiệt độ điện trở phi tuyến tính duy nhất.Dưới điểm ofurie, điện trở của chúng giảm nhẹ theo nhiệt độ.Khi nhiệt độ đạt đến điểm curie, điện trở của chúng tăng lên một mức độ đáng kể do hệ số nhiệt độ dương.

Sự thay đổi điện trở mạnh này tại điểm Curie là động cho các ứng dụng yêu cầu kiểm soát chính xác các biến thể điện trở nhiệt độ.Những nhiệt điện này đặc biệt hiệu quả cho việc quản lý nhiệt và các chức năng bảo vệ trong các mạch điện tử.

Giải pháp

Nói chung, vì họ đáp ứng với một phản ứng động đối với một loạt các nhiệt độ và thay đổi nhiệt độ, nên các bộ điều nhiệt nổi bật như các phần ổn định trong pantheon của các thiết bị điện tử.Phát triển trong các lĩnh vực khoa học khác nhau.Sự phát triển và cải tiến liên tục của công nghệ nhiệt điện, trong đó nhấn mạnh sự phát triển lịch sử và đổi mới vật chất, tiếp tục mở rộng lợi ích của nó và đảm bảo rằng các bộ điều nhiệt vẫn ở phía trước các thực hành nhạy cảm với nhiệt độ.

Khả năng thích ứng với một loạt các nhu cầu hoạt động thông qua phát hiện nhiệt độ nhanh hoặc giới hạn hiện tại hiệu quả khiến chúng rất có giá trị trong cả các ứng dụng công nghệ hàng ngày và chuyên môn cao. Nó hứa hẹn sẽ tích hợp và chức năng nhiều hơn trong một thế giới.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Nhiệt kế được sử dụng để làm gì?

Một nhiệt điện nhiệt chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ.Điện trở với thay đổi nhiệt độ là một loại điện trở quan trọng và có thể dự đoán được.Tính năng này là lý tưởng để phát hiện nhiệt độ và kiểm soát các thiết bị như bộ điều nhiệt, cảm biến ô tô và thiết bị.

2. Nguyên tắc làm việc của nhiệt điện trở là gì?

Một nhiệt điện nhiệt hoạt động theo nguyên tắc rằng điện trở thay đổi theo nhiệt độ.Sự thay đổi này là do các tính chất của vật liệu bán dẫn trong đó nhiệt điện trở.Khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện nhiệt hệ số nhiệt độ âm (NTC) giảm và điện trở với hệ số nhiệt độ dương (PTC) tăng.

3. Nhiệt kế có tăng theo nhiệt độ không?

Đối với nhiệt điện trở NTC, điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.Đối với nhiệt điện trở PTC, điện trở tăng khi nhiệt độ tăng khi nhiệt độ tăng.

4. Làm thế nào để đo nhiệt điện trở?

Để đo điện trở bằng nhiệt điện trở, bạn có thể kết nối với một mạch đơn giản, bao gồm cả nguồn điện và đo điện áp trong nhiệt điện trở.Định luật OHM (V = IR), trong đó điện áp V, điện trở R và R, bạn có thể tính toán điện trở của điện áp và giá trị dòng điện của nhiệt điện trở.

5. Làm thế nào để sử dụng nhiệt điện trở để đo nhiệt độ?

Để sử dụng nhiệt điện trở để đo nhiệt độ, bao gồm trong mạch chia điện áp được kết nối với nguồn điện.Điện áp sau đó được đo dọc theo chủ đề.Điện áp này được liên kết với điện trở của nhiệt điện trở thay đổi với nhiệt độ. Bạn có thể tạo một cấu hình cho phép bạn chuyển đổi.