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.