What is a thermistor？

Was ist ein Thermistor?

Thermistoren sind Sensoren Widerstände deren Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert. Die verschiedenen Temperaturkoeffizienten werden in Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Thermistor) und Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-Thermistor) unterteilt. Der Widerstandswert von Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten nimmt mit steigender Temperatur zu, während der Widerstandswert von Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten mit steigender Temperatur abnimmt, und sie gehören zu den Halbleiterbauelementen. Sie werden häufig zur Temperaturerfassung, zum Temperaturausgleich, zum Überstromschutz und in anderen Bereichen eingesetzt.

Thermistorsymbole und Anwendungsformeln

The resistance-temperature characteristics of a thermistor can be approximated by the following formula: R=R0exp{B(1/T-1/T0)}: R: resistance at temperature T(K), Ro: resistance at temperature T0, (K), B: B value, *T(K)=t(ºC)+273.15. The B value of the thermistor is not constant, and the size of its variation varies depending on the material composition. The size of the change varies depending on the material composition, and the maximum can even be up to 5K/°C. Therefore, when applying Eq. 1 in a large temperature range, there will be a certain error between the measured value and the actual value. In this case, if the value of B in Eq. 1 is calculated as a function of temperature as shown in Eq. 2, the error between the measured value and the actual value can be reduced and considered to be approximately equal.
BT = CT2 + DT + E, die obige Formel C, D und E sind Konstanten. Darüber hinaus führt die durch unterschiedliche Produktionsbedingungen verursachte Schwankung des B-Werts dazu, dass sich die Konstante E ändert, während die Konstanten C und D unverändert bleiben. Bei der Untersuchung der Schwankungsbreite des B-Wertes muss daher nur die Konstante E berücksichtigt werden. Berechnung der Konstanten C, D, E. Die Konstanten C, D, E lassen sich aus den Daten (Temperatur, Widerstandswert) von 4 Punkten (T0, R0) berechnen. (T1, R1), (T2, R2) und (T3, R3), die mit den Gleichungen 3 bis 6 berechnet werden. Ermitteln Sie zunächst B1, B2, B3 aus Gl. 3 auf der Grundlage der Widerstandswerte von T0 und T1, T2, T3 und setzen Sie sie dann in jede der folgenden Gleichungen ein.
Resistance value calculation example: Try to find the resistance value of a thermistor with a resistance value of 5(kΩ) at 25°C and a B deviation of 50(K) at 10°C to 30°C based on the resistance-temperature characteristic table. Steps (1) From the resistance-temperature characteristics table, find the constants C, D, and E. To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15 (2) Substitute BT=CT2+DT+E+50 to find BT.(3) Substitute the values for R=5exp {(BT1/T -1/298.15)}, and find R. *T:10+273.15 to 30+273.15.

Wie Thermistoren funktionieren

Thermistoren arbeiten auf der Grundlage der Temperaturwiderstandseigenschaften von Halbleitermaterialien:

1. Klassifizierung und Merkmale:

• Positiver Temperaturkoeffizient (PTC): Der Widerstand nimmt mit steigender Temperatur zu (wird hauptsächlich für Überstromschutz und selbstrückstellende Sicherungen verwendet)
• Negativer Temperaturkoeffizient (NTC):Der Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab (häufigster Typ, weit verbreitet für Temperaturmessungen)

1. Arbeitsprinzip:
   Unter normalen Bedingungen bleiben Thermistoren in einem stabilen Zustand mit einem Widerstand nahe den Werten der Raumtemperatur. Wenn die Umgebungstemperatur und der Strom den kritischen Bereich (Region C) erreichen, tritt das Gerät in einen metastabilen Zustand ein, in dem die Wärmeableitung der Wärmeerzeugung gleichkommt und möglicherweise eine Aktivierung auslöst.
   Wichtige Betriebsmerkmale:

• Bei konstanter Umgebungstemperatur nimmt die Reaktionszeit mit zunehmendem Strom exponentiell ab.
• Höhere Umgebungstemperaturen führen zu schnelleren Reaktionszeiten und niedrigeren Halte-/Auslöseströmen

1. Schutzmechanismen:
   Im Normalbetrieb:

• Thermistortemperatur entspricht ungefähr der Umgebungstemperatur
• Niedriger Widerstand stellt eine vernachlässigbare Impedanz für den Stromkreis dar
  Während der Fehlerbedingungen:
• Überstrom verursacht erhöhte Verlustleistung
• Temperaturanstieg über die Schaltschwelle (Ts)
• Der Widerstand nimmt drastisch zu (um Größenordnungen)
• Der Strom im Stromkreis sinkt schnell auf ein sicheres Niveau

1. Erweiterte Funktionen von Polymer PTC:

• Abstimmbare Schalttemperatur (Ts) ermöglicht präzise Empfindlichkeitseinstellung
• Doppelfunktionsbetrieb: gleichzeitiger Übertemperatur- und Überstromschutz
• Ausgezeichnete Designflexibilität für maßgeschneiderte Schutzlösungen

1. Leistungsvorteile:

• Schnelle Reaktion auf abnormale Bedingungen (typischerweise Millisekunden)
• Automatische Rückstellung nach Fehlerbehebung
• Langfristige Stabilität und Zuverlässigkeit
• Kompakte Größe für platzbeschränkte Anwendungen

What is the function of a thermistor？

1. Temperaturmessung und -kontrolle
   Temperatursensoren: Thermistoren werden in der Regel in Temperatursensoren verwendet, um Informationen über die Temperatur einer Umgebung oder eines Objekts zu erhalten, indem Änderungen ihres Widerstandswerts gemessen werden. In Temperatursteuerungssystemen beispielsweise erkennen Thermistoren Temperaturänderungen und wandeln sie in elektrische Signale um, die an das Steuergerät übertragen werden, um die Heiz- oder Kühlanlage zu regeln.
   Hochpräzise Messung:Der NTC-Thermistor hat einen hohen Temperaturkoeffizienten und reagiert empfindlich auf Temperaturänderungen. Er kann für hochpräzise Temperaturmessungen verwendet werden, z. B. als digitales Thermometer, Thermoelementkompensation.
2. Überhitzungsschutz
   PTC-Thermistor: Wenn die Temperatur den eingestellten Schwellenwert überschreitet, steigt der Widerstandswert des PTC-Thermistors stark an und begrenzt so den Strom oder unterbricht die Stromzufuhr, um Geräteschäden durch Überhitzung zu vermeiden. Er wird zum Beispiel für den Motorschutz in Elektrowerkzeugen, elektrischen Lüftern und anderen Geräten verwendet.
   NTC-Thermistoren:In Batterie- oder Stromversorgungsschaltungen können NTC-Thermistoren verwendet werden, um die Temperatur zu überwachen und den Überhitzungsschutzmechanismus auszulösen.
3. Strombegrenzung und Überspannungsunterdrückung
   NTC-Thermistor: Beim Einschalten des Netzteils unterdrückt der kalte, hochohmige Wert des NTC-Thermistors den Einschaltstrom und schützt den Stromkreis vor Erschütterungen. Mit steigender Temperatur sinkt der Widerstandswert, und der Strom stabilisiert sich allmählich.
   PTC-Thermistor:Beim Überstromschutz steigt der Widerstandswert des PTC-Thermistors mit dem Anstieg des Stroms an, wodurch der Strom begrenzt wird und er wie eine sich selbst erholende Sicherung wirkt.
4. Temperatur-Kompensation
   Stabilität der Schaltung: Thermistoren können verwendet werden, um die Auswirkungen von Temperaturschwankungen auf die Leistung von Schaltkreisen zu kompensieren. In Transistoren, Oszillatoren oder Batterien wird die Temperaturdrift beispielsweise durch Änderungen des Thermistorwiderstands ausgeglichen, wodurch die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Schaltung verbessert wird.
   Präzisionsinstrumente:In Geräten, die einen stabilen Betrieb erfordern, helfen Thermistoren, eine konstante Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten.
5. Andere Anwendungen
   Heizung mit konstanter Temperatur: PTC-Thermistoren können als Heizelemente verwendet werden, z. B. in Lufterhitzern, Lötkolben usw., mit beiden Temperaturregelungsfunktionen.
   Filterung und Rauschunterdrückung:In einigen Hochfrequenzschaltungen können Thermistoren zur Unterdrückung von Rauschen und Überschwingern eingesetzt werden.

Haben Thermistoren eine Polarität?

Thermistoren haben keine Polarität.Die Haupteigenschaft von Thermistoren besteht darin, dass sie ihren Widerstandswert ändern, wenn sich die Außentemperatur ändert, und diese Eigenschaft macht Thermistoren in verschiedenen Anwendungen sehr wichtig. Im Einzelnen werden Thermistoren in zwei Typen eingeteilt: positive Temperaturkoeffizienten (PTC) und negative Temperaturkoeffizienten (NTC):
NTC thermistors: Their resistance value decreases significantly with increasing temperature, with a typical rate of change of 3% to 7% per degree Celsius. For example, an NTC sensor with a resistance value of 10kΩ at room temperature (25°C) may drop to 3kΩ~5kΩ when the temperature rises to 50°C.
PTC-Thermistor:Sein Widerstandswert nimmt mit der Temperatur zu.Diese Eigenschaft macht PTC-Thermistoren sehr nützlich für Anwendungen wie Überstromschutz, Temperaturkompensation usw.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Thermistoren

Bei der Verwendung von Thermistoren sind die folgenden Punkte zu beachten:
Anschluss an den Stromkreis: Thermistoren müssen an externe Schaltungen wie eine Stromversorgung und einen Signalverstärker angeschlossen werden. Beim Anschluss müssen Sie den Schaltplan sorgfältig prüfen, um sicherzustellen, dass die Polarität der Stromversorgung korrekt ist und die Signaldrähte richtig angeschlossen sind, um Schäden durch Überstromschläge zu vermeiden.
Temperaturbereich:Thermistoren haben ihren eigenen spezifischen Temperaturbereich, und verschiedene Modelle haben unterschiedliche Temperaturbereiche.Wenn Sie den Thermistor verwenden, sollten Sie seinen Temperaturbereich überprüfen, um sicherzustellen, dass er unter den richtigen Temperaturbedingungen verwendet wird, um Schäden oder ungenaue Messungen durch Überschreiten des geltenden Bereichs zu vermeiden.
Mechanischer Druck: Thermistoren sind empfindlich gegenüber mechanischem Druck, daher sollten sie bei der Installation oder Verwendung vorsichtig behandelt werden, um übermäßigen mechanischen Druck oder Stöße zu vermeiden, damit die Genauigkeit und Stabilität der Messung nicht beeinträchtigt wird.
Auswirkungen auf die Umwelt: Thermistoren sollten Umgebungen mit schnellen Temperaturschwankungen vermeiden, um den Alterungsprozess zu verhindern. Gleichzeitig sollte auf Wasserdichtigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Kältebeständigkeit und andere Eigenschaften geachtet werden, um stabile und genaue Messergebnisse zu gewährleisten.
Measurement conditions: Measurement should ensure that the ambient temperature is close to 25℃ to ensure the credibility of the test. Measurement power shall not exceed the specified value to avoid the error caused by the current thermal effect
Elektromagnetische Induktion:Der Widerstandswert des Thermistors ist groß und empfindlich gegenüber elektromagnetischer Induktion.Abgeschirmter Draht oder zwei Leitungen können zu einer verdrillt werden, um die Auswirkungen von
Regelmäßige Kalibrierung:Kalibrieren Sie den Thermistor regelmäßig, um die Genauigkeit der Messung zu gewährleisten.Vermeiden Sie mechanische Beschädigungen, wie z. B. übermäßiges Biegen oder Stöße.

Anwendungsbereiche

Thermistoren werden aufgrund ihrer einzigartigen temperaturempfindlichen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen eingesetzt:
Temperaturmessung und -regelung: Zur Temperaturmessung und -regelung in Haushaltsgeräten, in der Automobilindustrie, in der Medizintechnik, in der industriellen Automatisierung und in anderen Bereichen. Zum Beispiel die Temperatur des Automotors, die Temperatur der Klimaanlage, die Temperatur des Wassererhitzers, usw.
Umweltüberwachung: für die Überwachung der Innentemperatur, Klimatisierungssysteme, die Überwachung der Gewächshaustemperatur, usw.
Elektronischer Geräteschutz: wird in elektronischen Geräten zum Überhitzungsschutz verwendet. Wenn die Temperatur des Geräts den eingestellten Schwellenwert überschreitet, ändert sich der Widerstandswert des Thermistors, wodurch der Schutzmechanismus ausgelöst wird, um das Gerät vor Überhitzung und Schäden zu schützen.
Medizinischer Bereich: Verwendung in Thermometern, Blutdruckmessgeräten, Infusionsgeräten und anderen medizinischen Geräten zur Messung und Überwachung der Temperatur
Industrieautomation: für Ofentemperaturregelung, Flüssigkeitsmessung, Kühlsysteme usw.
Energiemanagement: wird in Energiemanagementsystemen wie Solar-Wassererhitzern, Solarstromanlagen usw. zur Überwachung und Steuerung der Energieerzeugung und -nutzung eingesetzt.