www.fan-bieber.com

Учебник Теория электрических цепей Примеры выполнения заданий и лабораторных

У полупроводников в широком интервале температур электрическое сопротивление терморезистора может быть выражено экспоненциальным законом:

,

(1)

где K - коэффициент, зависящий от конструктивных размеров терморезистора;

 - коэффициент, зависящий от концентрации примесей в полупроводнике;

T - абсолютная температура.

Рис. 2. Температурные характеристики терморезисторов:

 1- терморезистора; 2 - позистора

Основным параметром, характеризующим работу терморезистора, является температурный коэффициент сопротивления

,

(2)

который выражает процентное изменение сопротивления терморезистора при изменении температуры.

Значение температурного коэффициента сопротивления для любой температуры в диапазоне 20 ¸ 150 0С можно найти с помощью выражения:

,

(3)

где B - постоянная, величина которой определяется выражением

,

где T1 - исходная температура рабочего тела;

T2 - конечная температура рабочего тела, для которой определяется значение температурного коэффициента;

RT1 и RT2 - сопротивление терморезистора при температурах T1 и T2 , соответственно.

Для выпускаемых промышленностью термисторов = -0,3 -0,66.

Термистор не обладает вентильными свойствами и имеет сравнительно большую тепловую инерцию. Это свойство используют при измерении действующих значений токов высокой частоты.

Позистор имеет положительный температурный коэффициент сопротивления. Для выпускаемых промышленностью позисторов  = 10 50.

Терморезисторы применяют в системах регулирования температуры, тепловой защиты, противопожарной сигнализации. Термисторы можно использовать при измерении температуры в широком диапазоне, позисторы - в ограниченных температурных диапазонах.

Зависимость сопротивления терморезисторов от температуры в определенных температурных интервалах может описываться выражением:

,

(4)

где A - константа;

 k - постоянная Больцмана ( k = 1,3807.10-23 Дж/К );

 E - энергия активации ( высота энергетического барьера ).

Под энергией активации понимается энергия, которую нужно затратить, чтобы перевести электрон из связанного состояния в свободное.

Уменьшение сопротивления с возрастанием температуры может быть объяснено увеличением количества носителей тока, т.е. увеличением концентрации свободных электронов.

Для определения энергии активации строится график зависимости lnR = f(1/T). Из уравнения (4) следует, что:

.

 Данный график представляет собой прямую, тангенс угла наклона которой к оси 1/T ( оси X ) равен

.

(5)

Последнее соотношение является исходным для определения энергии активации.


На главную