Главная Промышленные терморезисторы



Чу1вствительность по напряжению можно также определить с помощью эквивалентной схемы реального терморезистора с положительным ТКС. Она состоит из идеального терморезистора с положительным ТКС, не обладающего чувствительностью, и включенного параллельно ему идеального варистора, как это показа-

10 -

ЕIB/mm

/ Е-25В/мм

1 1 1

50 100 150

Температура, °С


Рис. ил. Влияние напряженности внешнего поля на температурную зависимость сопротивления

5 10 15 20 25 Иапряшенность поля, В/мм

Рис. 11.8. Вольтовая чувствительность терморезистора, для которого зависимость сопротивления от температуры построена на рис. 11.7

но па рис. 11.9. Вольт-амперные характеристики терморезистора с положительным ТКС и двух идеальных приборов приведены на рис. 11.10. Ясно, что характеристика реального терморезистора с положительным ТКС совпадает с кривой для идеального термо-

Идеальный варистор У=с(Т)

идеальный терморезистор U-lR

Рис. 11.9. Представление терморезистора с положительным ТКС в виде «идеальных» эквивалентных элементов


Рис. 11.10. Сравнение вольт-амперных характеристик реального терморезистора с положительным ТКС и «идеальных» элементов:

/ - идеальный терморезистор с положительным ТКС; 2 - идеальный варистор

резистора с положительным ТКС при малых напряжениях, где действует линейный закон, и совпадает с характеристикой идеального варистора, где зависимость от напряжения становится более эффективной. Чувствительность по напряжению терморезис-



тора с положительным ТКС можно рассчитать по данным импуль сных измерений в двух точках {U2I2) и {Uzh), лежащих выщ( точки пересечения характеристик двух идеальных элементов:

(11.9)

где i? - сопротивление, измеренное при низком напряжении Uu

Определяемая таким способом чувствительность по напряжению зависит от температуры, и поэтому при измерениях необходимо задаваться определенной температурой.

Коэффициент рассеяния. Стационарный коэффициент теплового расеяния, обычно выражаемый в милливаттах на градус Цельсия (мВт/°С), связывает мощность, выделяемую прибором, с превышением его температуры относительно температуры окружающей среды. Факторами, определяющими тепловое рассеяние, являются конструкция прибора (эффективная излучающая площадь поверхности), способ создания контактов (диаметр, длина и материал выводов или контактных прижимов при отсутствии выводов), состав и температура окружающей среды, а также скорость потока в окружающей среде.

Коэффициент рассеяния определяют по известной температурной характеристике сопротивления и вольт-амперной характеристике, которые снимают при заданном тепловом режиме. Для этого начало координат соединяют прямой линией с точкой на вольт-амперной характеристике. Наклон этой линии определяет сопротивление прибора, а произведение напряжения и тока дает мощность в этой точке. Температуру Т\ можно найти из температурной зависимости сопротивления, так что коэффициент рассеяния

К = Р/{Т,-Т,,,). (11.10)

Вольт-амперные характеристики терморезисторов с положительными ТКС зависят от температурной характеристики сопротивления, температуры окружающей среды и коэффициента рассеяния. С увеличением прикладываемого напряжения вольт-амперная характеристика подчиняется закону Ома до тех пор, пока нагрев протекающим током не увеличит температуру прибора выше точки Кюри. Далее сопротивление начинает резко расти, что сопровождается соответствующим уменьшением тока. На рис. 11.11 построено семейство типовых вольт-амперных характеристик терморезисторов с положительным ТКС для различных темпера-тур окружающей среды. При дальнейшем возрастании прикладываемого напряжения терморезистор с положительным ТКС может быть нагрет выше температуры, соответствующей точке перегиба на температурной характеристике сопротивления, и тогда ток снова начнет расти. Последующее нагревание может привести к тепловому разрушению, если сопротивление прибора приближается к Д max.



При использовании терморезисторов с положительным ТКС в {сачестве ограничителей тока полезно уметь рассчитать пиковое значение тока на вольт-амперной характеристике. К сожалению, мы не располагаем универсальной формулой для прямого расчета этого значения для всех форм температурных характеристик сопротивления, но приемлемую аппроксимацию можно осуществить графическим методом. Один из таких методов состоит в следующем.


е .,20 40 60 so 100 Напряжение,в

Рис. 11.11. Вольт-амперные характеристики при различных окружающих температурах


Темпера mypcf, С

Рис. 11.12. Часть характеристики -опротивление - температура для терморезистора с положительным ТКС, построенной в линейном масштабе

Мощность W, потребляемая любым прибором,

(11.11)

W=KQ, (11.12)

где /С -коэффициент рассеяния и 9 - повышение температуры.

При малых изменениях мощности можно пренебречь вторым и более высокими членами, т. е.

AW = 2IRM + PAR (11.13)

AW==KAQ. (11.14)

В точке максимума вольт-амперной характеристики А/=0. Пометив индексом т значения в максимуме этой характеристики, можно переписать (11.13) и (11.14) в следующем виде:

AWPAR AWKAQ„

(11.15)

(11.16) 455



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [50] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0244