Protokol: meranie na termistore

Meranie na termistore

ÚLOHA:     a)   Zmerajte závislosť odporu termistora od teploty a údaje vyneste do grafu.

• Zmerajte V-A charakteristiku daného termistora pri teplote cca 20 °C a nakreslite jej graf.

POSTUP:  Obvod zapojíme podľa schémy, postupným zvyšovaním teploty zis­ťujeme hodnoty odporu na termistore až po maximálne dovolené hodnoty.

SCHÉMA ZAPOJENIA:

PRÍSTROJE:

– voltmeter

– ampérmeter

– teplomer

– zdroj

– odpor R_O

– termistor

TABUĽKY:

R[W]

T[°C]

ZÁVER:

Termistor je pasívna elektronická súčiastka (špecializovaný typ rezistoru), ktorej elektrický odpor je závislý od teploty. Názov pochádza z angl. thermistor, ktorý má pôvod v kombinácii slov thermal a resistor

Podľa povahy teplotnej závislosti sa termistory delia na dva druhy:

1. PTC termistor (z angl. Positive Temperature Coefficient – pozitívny teplotný koeficient) alebo pozistor, ktorého odpor pri zahrievaní rastie
2. NTC termistor (z angl. Negative Temperature Coefficient – negatívny teplotný koeficient) alebo negastor, ktorého odpor pri zahrievaní klesá.

Výhody (v porovnaní s inými typmi teplotných snímačov):

• vysoká citlivosť (pri 25° až 400 Ω/°C, odporový snímač len 0,4 Ω/°C, termočlánok 40 µV/°C ^[1])
• rýchla odozva na zmenu teploty
• vďaka vysokému odporu a citlivosti stačí dvojvodičové meranie (odporový snímač vyžaduje pre presné meranie 4-vodičové pripojenie, aby bolo meranie napäťového úbytku na snímači nezávislé od prívodu meracieho prúdu. Vylúči sa tak vplyv odporu prívodných vodičov.)

Nevýhody:

• výrazne nelineárna charakteristika
• obmedzený teplotný rozsah (−80 °C až 150 °C podľa typu^[1])
• zahrievanie vplyvom priechodu meracieho prúdu

Využitie

meranie teploty.

Po vhodnej linearizácii teplotnej charakteristiky termistoru je možné jeho teplotnú závislosť využiť na relatívne presné meranie teploty pri konštrukcii teplomerov, termostatov, indikátorov určitej prahovej teploty a pod.

stabilizácia alebo obmedzenie prúdu, tečúceho obvodom (nadprúdová ochrana). Využíva sa negatívna spätná väzba, pôsobiaca pri vlastnom ohreve PTC termistoru v dôsledku prechádzajúceho prúdu. Prúd, tečúci obvodom ohrieva termistor, ktorého odpor následne stúpa, čo pôsobí proti ďalšiemu nárastu prúdu.

zabezpečenie plynulého nárastu prúdu obvodom po zapnutí (tzv. plynulý štart alebo plynulý nábeh, angl. soft start). Využíva sa pozitívna spätná väzba, pôsobiaca pri vlastnom ohreve NTC termistoru v dôsledku prechádzajúceho prúdu. Prúd, tečúci obvodom postupne ohrieva termistor, ktorého odpor následne klesá, čo podporuje nárast prúdu. Toto zapojenie sa v minulosti používalo napr. v žeraviacom obvode elektrónkovýchspotrebičov.

priamy ohrev malého uzavretého priestoru PTC termistorom. Využíva sa negatívna spätná väzba, pôsobiaca pri vlastnom ohreve PTC termistoru v dôsledku prechádzajúceho prúdu. Pri náraste teploty termistoru vzrastie jeho odpor. Pri napájaní zo zdroja konštantného napätia to spôsobí pokles výkonu, zmareného na termistore, čo pôsobí proti ďalšiemu rastu teploty. Výsledkom je jednoduché vyhrievanie so stabilizáciou teploty vyhrievaného priestoru.