Nhiệt điện trở là một loại chất bán dẫn, có nghĩa là chúng có điện trở lớn hơn vật liệu dẫn điện, nhưng điện trở thấp hơn vật liệu cách điện. Mối quan hệ giữa nhiệt độ của nhiệt điện trở và điện trở của nó phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu mà nó tạo ra. Nhà sản xuất thường xác định tính chất này với độ chính xác cao, vì đây là đặc điểm chính được quan tâm đối với người mua nhiệt điện trở.
Nhiệt điện trở được tạo thành từ các oxit kim loại, chất kết dính và chất ổn định, được ép thành tấm mỏng và sau đó cắt theo kích cỡ chip, với hình dạng đĩa hoặc tạo thành hình dạng khác. Tỷ lệ chính xác của vật liệu tổng hợp chi phối bởi đường cong điện trở / nhiệt độ của nó. Các nhà sản xuất thường kiểm soát tỷ lệ này với độ chính xác cao, vì nó quyết định cách thức hoạt động của nhiệt điện trở.
Bạn đang xem: Nhiệt điện trở bán dẫn thermistor
Nhiệt điện trở (What is a Thermistor? ) là gì?
Michael Faraday; một nhà khoa học người Anh, lần đầu tiên phát hiện ra khái niệm nhiệt điện vào năm 1833 trong khi báo cáo về hoạt động bán dẫn của bạc sunfua. Thông qua nghiên cứu của mình, ông nhận thấy rằng tính kháng sunfua bạc giảm khi nhiệt độ tăng. Phát hiện này sau đó sẽ dẫn đến việc sản xuất thương mại nhiệt điện vào những năm 1930 khi Samuel Ruben phát minh ra nhiệt điện trở đầu tiên.
Nhiệt điện trở, xuất phát từ thuật ngữ điện trở nhạy cảm với nhiệt, là một cảm biến rất chính xác và hiệu quả để đo nhiệt độ. Có sẵn trong 2 loại, NTC (hệ số nhiệt độ âm) và PTC (hệ số nhiệt độ dương), nhiệt điện trở NTC thường được sử dụng để đo nhiệt độ.
Nhiệt điện trở có hai loại: loại có hệ số nhiệt độ âm (nhiệt điện trở NTC) và loại có hệ số nhiệt độ dương (nhiệt điện trở PTC). Điện trở của nhiệt điện trở NTC giảm khi nhiệt độ của chúng tăng, trong khi điện trở của nhiệt điện trở PTC tăng khi nhiệt độ của chúng tăng. Nhiệt điện trở NTC thường được sử dụng trong đo nhiệt độ.
Nhiệt điện trở bao gồm các vật liệu có điện trở được biết đến. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở NTC sẽ tăng theo kiểu phi tuyến tính, theo một đường cong cụ thể. Hình dạng của điện trở này so với đường cong nhiệt độ được xác định bởi các tính chất của vật liệu tạo nên nhiệt điện trở.
Nhiệt điện trở có sẵn với một loạt các điện trở cơ sở và điện trở so với đường cong nhiệt độ. Các ứng dụng với nhiệt độ thấp (-55 đến xấp xỉ 70 ° C) thường sử dụng nhiệt điện trở thấp hơn 2252 đến 10.000Ω). Các ứng dụng nhiệt độ cao hơn thường sử dụng nhiệt điện trở cao hơn (trên 10.000Ω). Một số vật liệu cung cấp sự ổn định tốt hơn so với những loại khác. Các điện trở thường được chỉ định ở 25 ° C (77 ° F). Nhiệt điện trở chính xác đến khoảng ± 0,2 ° C trong phạm vi nhiệt độ quy định. Chúng thường rất bền, sử dụng lâu dài và chi phí không tốn kém.
Nhiệt điện thường được chọn cho các ứng dụng trong đó độ chắc chắn, độ tin cậy và độ ổn định là rất quan trọng. Chúng rất phù hợp để sử dụng trong môi trường có điều kiện khắc nghiệt hoặc có nhiễu điện tử. Chúng có sẵn trong nhiều hình dạng khác nhau: hình dạng lý tưởng cho một ứng dụng cụ thể phụ thuộc vào việc nhiệt điện trở sẽ được gắn trên bề mặt hoặc được nhúng trong một hệ thống, và vào loại vật liệu được đo.
Nhiệt điện trở với lớp phủ epoxy có sẵn để sử dụng ở nhiệt độ thấp hơn
Các hình dạng phổ biến và phạm vi hoạt động của nhiệt điện trở
Những hình dạng phổ biến của nhiệt điện trở thường có ba loại được sử dụng thường xuyên nhất là cảm biến nhiệt điện trở linh hoạt kín (HSTH series), loại bu-lông / máy giặt và kiểu gắn bề mặt tự dính.
Nhiệt điện trở HSTH được niêm phong hoàn toàn trong áo khoác PFA (polymer nhựa) để bảo vệ phần tử cảm biến khỏi độ ẩm và ăn mòn. Chúng có thể được sử dụng để đo nhiệt độ của một loạt các chất lỏng, từ dầu và hóa chất công nghiệp đến thực phẩm.
Nhiệt điện trở với cảm biến gắn trên bu lông hoặc máy giặt có thể được cài đặt vào các lỗ ren có kích thước tiêu chuẩn hoặc lỗ mở. Khối nhiệt nhỏ của chúng cho phép chúng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm các thiết bị gia dụng, bể chứa nước, ống dẫn và vỏ thiết bị.
Thermistors gắn trên bề mặt đi kèm với bên ngoài chất kết dính có thể dễ dàng bị mắc kẹt tại chỗ trên bề mặt phẳng hoặc cong. Chúng có thể được gỡ bỏ và sử dụng lại với một số ứng dụng thương mại và công nghiệp.
Nhiệt điện trở có độ chính xác cao (từ ± 0,05 ° C đến ± 1,5 ° C), nhưng chỉ trong một phạm vi nhiệt độ giới hạn trong khoảng 50 ° C của nhiệt độ cơ sở. Phạm vi nhiệt độ làm việc cho hầu hết các nhiệt điện trở là từ 0 ° C đến 100 ° C.
Nhiệt kế loại A cung cấp độ chính xác cao nhất, trong khi nhiệt điện trở loại B có thể được sử dụng trong các tình huống khi ít cần đo chính xác. Khi quá trình sản xuất hoàn tất, nhiệt điện trở ổn định về mặt hóa học và độ chính xác của chúng không thay đổi đáng kể theo thời gian.
Các ứng dụng phổ biến của nhiệt điện trở
Nhiệt điện được sử dụng trong một loạt các ứng dụng thương mại và công nghiệp để đo nhiệt độ của bề mặt, chất lỏng và khí xung quanh. Khi được bọc trong các đầu dò bảo vệ có thể được vệ sinh thường xuyên, chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống, trong các phòng thí nghiệm khoa học và trong các trung tâm nghiên cứu.
Xem thêm: Đáp Án Đề Thi Lớp 10 Năm 2020, Đáp Án Đề Thi Vào Lớp 10 Năm 2020
Nhiệt điện trở gắn trên đầu dò hạng nặng thích hợp để ngâm trong chất lỏng ăn mòn và có thể được sử dụng trong các quy trình công nghiệp, trong khi giá treo nhiệt điện trở có đầu vinyl được sử dụng ngoài trời hoặc cho các ứng dụng sinh học. Nhiệt điện trở cũng có sẵn với các lồng kim loại hoặc nhựa để đo nhiệt độ không khí.