Une thermistance est un élément de détection de température composé d'un matériau semi-conducteur fritté qui présente un grand changement de résistance proportionnellement à un petit changement de température. Une thermistance peut fonctionner sur une large plage de température et donner une valeur de température par son changement de résistance, qui est formé par deux mots: thermique et résistance. Les coefficients de température positifs (PTC) et le coefficient de température négatif (NTC) sont les deux principaux types de thermistance utilisés pour applications de détection de température.
Types de thermistance
Les thermistances sont faciles à utiliser, peu coûteuses, robustes et réagissent de manière prévisible à un changement de température. Les thermistances sont principalement utilisées dans thermomètres numériques et les appareils ménagers, tels que les fours et les réfrigérateurs, et ainsi de suite. La stabilité, la sensibilité et la constante de temps sont les propriétés générales de la thermistance qui rendent ces thermistances durables, portables, rentables, très sensibles et idéales pour mesurer la température en un seul point.
Les thermistances sont de deux types:
- Thermistance à coefficient de température positif (PTC)
- Thermistance à coefficient de température négatif (NTC)
Thermistance PTC
Les thermistances PTC sont des résistances à coefficient de température positif, dans lesquelles la résistance augmente proportionnellement à la température. Ces thermistances sont différenciées en deux groupes en fonction de leur structure et du processus de fabrication. Le premier groupe de thermistances comprend des silistors qui utilisent du silicium comme matériau semi-conducteur. Ces thermistances peuvent être utilisées comme capteurs de température PTC en raison de leurs caractéristiques linéaires.
Thermistance PTC
La thermistance de type à commutation est le deuxième groupe de thermistance PTC qui est utilisée dans les appareils de chauffage, et les thermistances en polymère appartiennent également à ce groupe qui sont composées de plastique et sont souvent utilisées comme fusibles réinitialisables.
Types de thermistance PTC
Les thermistances PTC sont classées en fonction du niveau de température qu'elles mesurent. Ces types dépendent des éléments suivants:
- Éléments : Il s'agit de thermistances de type disque, plaque et cylindre.
- Plomb, type d'immersion: Ces thermistances sont de deux types, à savoir. peint et non peint. Ceux-ci ont des revêtements à haute température pour la protection mécanique, la stabilité environnementale et l'isolation électrique.
- Type de cas: Il peut s'agir de boîtiers en plastique ou en céramique utilisés en fonction des exigences de l'application.
- Type d'assemblage : Il s'agit d'un produit unitaire en raison de sa construction et de ses formes.
Caractéristiques typiques de la thermistance PTC
Les caractéristiques suivantes des thermistances montrent la relation entre les différents paramètres tels que la température, la résistance, le courant, la tension et le temps.
1. Résistance à la température et à la résistance
Dans la figure ci-dessous, nous pouvons observer à quelle vitesse la résistance varie avec la température, c'est-à-dire une augmentation brutale de la résistance avec peu de changements de température. Le PTC présente un coefficient de température légèrement négatif par rapport à l'élévation de température normale, mais à des températures plus élevées et au point de Curie, il y a un changement brusque de résistance.
Dépendance de la résistance à la température
2. Caractéristiques de courant / tension
Cette caractéristique montre la relation entre la tension et le courant dans un état d'équilibre thermique, comme le montre la figure. Lorsque la tension augmente à partir de zéro, le courant et la température augmentent également jusqu'à ce que la thermistance atteigne un point de commutation. Une augmentation supplémentaire de la tension entraîne une diminution du courant sur une zone de puissance constante.
Courant Caractéristiques de tension
3. Caractéristiques actuelles et temporelles
Cela indique la fiabilité requise pour les commutateurs à semi-conducteurs dans le chauffage et la protection contre les applications à courant élevé. Lorsqu'une tension supérieure à la tension donnée est appliquée à une thermistance PTC, une grande quantité de courant circule au moment de l'application de la tension en raison de la faible résistance.
Caractéristiques actuelles temporelles
Applications de la thermistance PTC
1. Temporisation: La temporisation dans un circuit fournit le temps nécessaire à une thermistance PTC pour un chauffage suffisant pour passer d'un état à faible résistance à un état à haute résistance. La temporisation dépend de la taille, de la température et de la tension à laquelle elle est connectée ainsi que du circuit utilisé. Ces applications comprennent les relais de commutation retardés, les minuteries, les ventilateurs électriques, etc.
deux. Démarrage du moteur : Quelques moteur électrique s ont un enroulement de démarrage qui ne doit être alimenté que lorsque le moteur démarre. Lorsque le circuit est activé, la thermistance PTC a moins de résistance, permettant au courant de passer à travers l'enroulement de démarrage. Lorsque le moteur démarre, la thermistance à coefficient de température positif chauffe et, à un moment donné, passe à un état de haute résistance, puis met fin à cet enroulement du secteur. Le temps nécessaire pour que cela se produise est basé sur le démarrage du moteur requis.
3. Appareils de chauffage autorégulants: S'il y a un courant traversant une thermistance de commutation à coefficient de température positif, il se stabilisera à une certaine température. Cela signifie que si la température diminue, proportionnellement à la résistance, permettant à plus de courant de circuler, alors l'appareil se réchauffe. Si la température augmente à un niveau qui limite le courant traversant l'appareil, l'appareil se refroidit.
Les thermistances PTC sont utilisées comme minuteries dans le circuit de la bobine de démagnétisation des écrans CRT. Un circuit de démagnétisation utilisant une thermistance PTC est simple, fiable et peu coûteux.
Thermistance NTC
Une thermistance avec un coefficient de température négatif signifie que la résistance diminue avec une augmentation de température. Ces thermistances sont fabriquées à partir d'une puce coulée de matériau semi-conducteur tel qu'un oxyde métallique fritté.
Thermistance NTC
Les oxydes les plus couramment utilisés pour ces thermistances sont le manganèse, le nickel, le cobalt, le fer, le cuivre et le titane. Ces thermistances sont classées en deux groupes en fonction de la méthode par laquelle les électrodes sont fixées au corps en céramique. Elles sont:
- Thermistances à billes
- Contacts de surface métallisés
Les thermistances à billes sont en alliage de platine et des fils conducteurs qui sont directement frittés dans le corps en céramique. Les thermistances à billes offrent une stabilité élevée, des temps de réponse rapides et fonctionnent à des températures élevées. Ces thermistances sont disponibles en petites tailles et présentent des constantes de dissipation relativement faibles. Ces thermistances sont normalement réalisées en les connectant en série ou en parallèle. Les thermistances à billes comprennent les types suivants:
- Perles nues
- Perles enduites de verre
- Perles renforcées
- Perles de verre miniatures
- Sondes en verre
- Tiges de verre
- Perle dans des boîtiers en verre
Le deuxième groupe de thermistances a des contacts de surface métallisés qui sont disponibles avec les conducteurs radiaux ou axiaux ainsi que sans les conducteurs pour le montage - au moyen de contacts à ressort. Une variété de revêtements sont disponibles pour ces thermistances. Le contact de surface métallisé peut être appliqué par peinture, pulvérisation ou trempage selon les besoins et le contact est fixé dans un corps en céramique. Ces thermistances comprennent les types suivants:
- Disques
- chips
- Supports de surface
- Flocons
- Tiges
- Rondelles
Caractéristiques typiques de la thermistance NTC
Trois caractéristiques électriques sont prises en compte pour toutes les applications dans lesquelles des thermistances NTC sont utilisées.
- Caractéristique résistance-température
- Caractéristique courant-temps
- Caractéristique tension-courant
1. Caractéristiques de résistance-température
La thermistance NTC présente les caractéristiques de température négatives lorsque la résistance augmente avec la légère diminution de la température, comme indiqué sur la figure.
Caractéristique de résistance-température
2. Caractéristiques en temps réel
Le changement de vitesse du courant est faible en raison de la résistance élevée de la thermistance. Enfin, à mesure que l'appareil s'approche d'une condition d'équilibre, le taux de changement de courant diminuera à mesure qu'il atteindra la valeur finale du temps indiquée ci-dessous, sur la figure.
Caractéristiques en temps réel
3. Caractéristique tension-courant
Une fois qu'une thermistance auto-chauffée atteint un état d'équilibre, le taux de perte de chaleur de l'appareil est égal à la puissance fournie. Dans la figure ci-dessous, nous pouvons observer la relation de ces deux paramètres dans laquelle, nous pouvons observer une diminution de la tension à un courant de 0,01 MA et à nouveau la tension augmente à un courant de crête de 1,0 MA, puis diminue à la valeur actuelle de 100 MA.
Caractéristique tension-courant
Applications de la thermistance NTC
1. Protection contre les surtensions: Lorsqu'une thermistance NTC est activée, elle absorbe le courant de surtension à travers l'équipement et le protège en modifiant sa résistance.
2. Contrôle de température et alarme: La thermistance NTC peut être utilisée comme système de contrôle de température ou système d'alarme de température. Lorsque la température augmente et que la résistance de la thermistance diminue, le courant devient élevé et déclenche une alarme ou allume le système de chauffage.
Ce sont les deux principaux types de thermistance utilisés pour différentes applications de détection de température. J'espère que les caractéristiques et les applications des thermistances, en plus des types, vous auront peut-être permis de mieux comprendre le sujet ou les projets électriques et électroniques. Veuillez écrire vos suggestions et commentaires dans la section des commentaires ci-dessous.
Crédits photo:
Types de thermistance par ussensor
Thermistance PTC par paumanokgroup
Dépendance à la température de la résistance par epcos
Caractéristiques actuelles temporelles par fiel
Thermistance NTC par diytrade
Caractéristiques actuelles temporelles par amwei
Tension Courant caractéristique: par cantherm
