WARYSTORY
WARYSTORY
TERMISTORY
TERMISTORY
HALLOTRONY
HALLOTRONY
WARYSTORY
WARYSTORY
TERMISTORY
TERMISTORY
HALLOTRONY
HALLOTRONY
WARYSTORY
WARYSTORY
Warystor (ang. VDR - Voltage Dependent Resistor) jest rezystorem półprzewodnikowym
nieliniowym, którego rezystancja zależy od wartości doprowadzonego napięcia.
Charakterystyka prądowo - napięciowa warystora
jest opisana zależnościami
U = C I lub I = A U
n
gdzie:
- współczynnik nieliniowości, n = 2-7 - zależnie
od materiału i technologii wykonania;
A, C - stałe, zależne od wymiarów, kształtu, materiału
i technologii wykonania
n
1
Warystory charakteryzuje się przez podanie napięcia
charakterystycznego U
ch,
określonego przy prądach 1,
10 lub 100 mA, maksymalnej mocy P
max
, jaka może się
w nim wydzielać i tolerancji napięcia U
ch
PARAMETRY WARYSTORÓW
PARAMETRY WARYSTORÓW
Warystory są wykonywane najczęściej jako spiek węglika krzemu (karborundu)
o kształcie walcowym i dyskowym.
Warystory wykonuje się z masy złożonej z proszku węglika krzemu SiC (karborundu)
i ceramicznego spoiwa
o kształcie walcowym (typu WN) i
dyskowym (typu WD).
Warystory są stosowane przede wszystkim jako
ograniczniki napięcia (w układach zabezpieczających przed przepięciami
lub do zabezpieczania styków),
jako elementy stabilizujące napięcie,
w filtrach,
w układach przetworników częstotliwości.
ZASTOSOWANIE
TERMISTORY
TERMISTORY
Termistor jest rezystorem półprzewodnikowym, którego rezystancja zależy od temperatury.
Zmiana wartości rezystancji może nastąpić na skutek
wzrostu temperatury otoczenia lub (i)
wydzielanego w nim ciepła.
Symbol graficzny
Symbol termistora
podgrzewanego
pośrednio w bańce
wypełnionej gazem.
W zależności od charakteru tej zmiany rozróżniamy termistory:
o ujemnym współczynniku temperaturowym rezystancji
(
NTC
- ang. Negative Temperature Coefficient)
o dodatnim współczynniku temperaturowym rezystancji
(
PTC
- ang. Positive Temperature Coefficient)
o skokowej zmianie rezystancji
(
CTR
- ang. Critical Temperature Resistor)
Najważniejsze parametry termistora to:
rezystancja nominalna
- wartość rezystancji termistora w temperaturze 25
0
C;
wynosi ona od pojedynczych omów do
kilku megaomów.
Temperaturowy współczynnik rezystancji
- określa
względną zmianę rezystancji termistora przy zmianie temperatury o
gdy dąży do zera.
T
R
R
T
T
1
T
T
PARAMETRY
PARAMETRY
TERMISTORA
TERMISTORA
TERMISTOR TYPU
TERMISTOR TYPU
NTC
NTC
Rezystancja tego termistora maleje ze wzrostem
temperatury zgodnie z zależnością:
1
1
1
1
T
T
B
T
T
B
T
e
R
Ae
R
gdzie: A - wartość stała, B - stała materiałowa, wynosząca 1000 - 6000 K,
R
T1
- rezystancja termistora w określonej temperaturze T
1
.
Współczynnik ma znak ujemny i jest przeszło dziesięciokrotnie większy niż dla metali.
Dla temperatury 25
0
a rezystancja
T
1
25
)%
0
,
6
0
,
3
(
K
k
R
)
1000
01
,
0
(
25
TERMISTOR TYPU
TERMISTOR TYPU
PTC
PTC
Termistory typu PTC charakteryzują się tym,
że w ograniczonym, ale dość dużym
zakresie temperatury ich rezystancja wzrasta wraz ze
wzrostem temperatury.
W tym zakresie przebieg zależności od temperatury opisuje wyrażenie
BT
T
e
A
A
R
2
1
gdzie: A1 i A2 - stałe,
B - stała materiałowa,
T - temperatura bezwzględna, K
Wartości współczynników temperaturowych rezystancji termistorów PTC wynoszą
od kilku do kilkudziesięciu procent na kelwin.
TERMISTOR TYPU
TERMISTOR TYPU
CTR
CTR
Termistory typu CTR charakteryzują się tym,
że w otoczeniu określonej temperatury ich
rezystancja gwałtownie maleje.
Ten skok rezystancji (dochodzący do pięciu rzędów wielkości)
zachodzi w wąskim zakresie temperatury (ok. 1 K)
PARAMETRY TERMISTORA CTR:
Temperatura skoku
T
s
, wyznaczona jako średnia arytmetyczna
temperatury początku
T
p
i
końca skoku
T
k
i
wartość skoku
, określona jako logarytm stosunku rezystancji
w temperaturze T
p
i T
k
.
2
k
p
s
T
T
T
Wartość temperatury T
s
zależy przede wszystkim od materiału termistora.
Uzyskuje się termistory o temperaturze T
s
od 308 K (35
O
C) do 353 K (80
O
C).
Wartość skoku zawiera się w granicach 2 - 5.
Tk
Tp
R
R
lg
Termistory
wykonuje się
z tlenków, np. tlenku manganu, niklu, kobaltu, glinu, żelaza,
miedzi, wanadu, litu oraz z węglanów i azotanów.
Od rodzaju użytych tlenków i ich proporcji w mieszaninie zależą właściwości termistora.
ZASTOSOWANIE TERMISTORÓW
Do pomiarów:
• temperatury metodą oporową, mocy w zakresie mikrofal, ciśnienia gazów, poziomu cieczy,
• w układach sygnalizacji, regulacji i stabilizacji temperatury,
• do kompensacji temperaturowej układów elektronicznych.
Charakterystyka prądowo - napięciowa termistora
1 -termistor NTC
2 - termistor PTC
3 - termistor CTR
HALLOTRONY
HALLOTRONY
ZASADA DZIAŁANIA GENERATORA HALLA
Hallotron jest elementem
półprzewodnikowym
wykorzystującym zjawisko Halla,
zwany jest także generatorem Halla
lub czujnikiem Halla.
IB
IB
h
R
U
U
H
H
h - grubość płytki
R
H
- współczynnik Halla
- czułość hallotronu, = 0,3 - 30 V/(A*T)
Jeżeli przez płytkę płynie prąd I
i jednocześnie działa pole magnetyczne
o indukcji B, to między elektrodami
napięciowymi powstaje różnica potencjałów, nazywana napięciem Halla.
Właściwości hallotronu opisują trzy
podstawowe rodziny charakterystyk:
1 - oddziaływania prądu sterującego U
y
= f(I
x
)
2 - oddziaływania pola magnetycznego U
y
= f(B
z
)
3 - wyjściowe U
y
= f(I
x
)
1
2
3
Hallotrony są wykonywane
z mono - i polikryształu półprzewodnikowego lub
w postaci cienkiej warstwy naniesionej na mikę lub szkło.
Materiałami najczęściej stosowanymi są:
krzem, german, arsenek lub antymonek indu, tellurek lub selenek rtęci.
ZASTOSOWANIE
Hallotrony stosuje się do:
badania pól magnetycznych,
do pomiarów dużych prądów,
pomiarów mocy,
pomiarów wielkości nieelektrycznych (kąta obrotu, przesunięcia,
drgań mechanicznych, ciśnienia),
wykonywania operacji matematycznych,
przetwarzania sygnałów,
separacji obwodów itp.