WARYSTORYWARYSTORY

TERMISTORYTERMISTORY

HALLOTRONHALLOTRON

GAUSSOTRONYGAUSSOTRONY

WARYSTORYWARYSTORY

Warystor (ang. VDR - Voltage Dependent Resistor) jest rezystorem półprzewodnikowym nieliniowym, którego rezystancja zależy od wartości doprowadzonego napięcia.

Charakterystyka prądowo - napięciowa warystorajest opisana zależnościamiU = C I lub I = A Un

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 Uch, określonego przy prądach 1, 10 lub 100 mA, maksymalnej mocy Pmax, jaka może się w nim wydzielać i tolerancji napięcia Uch

PARAMETRY WARYSTORÓWPARAMETRY WARYSTORÓW

PARAMETR

WARYSTOR

MOC

ZNAMIONOWA[W]

NAPIĘCIECHARAKTERYSTYCZNE

[V]

WALCOWY 0,18 – 0,25 lub0,14 – 0,21

0,8 470 - 1300

DYSKOWY 0,18 – 0,25 lub0,14 – 0,22

0,5 Do 100

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

TERMISTORYTERMISTORY

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 250C; 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

RTT

1

TT

PARAMETRYPARAMETRY TERMISTORATERMISTORA

TERMISTOR TYPU TERMISTOR TYPU NTCNTC

Rezystancja tego termistora maleje ze wzrostem temperatury zgodnie z zależnością:

1

11

1TT

B

TT

B

T eRAeR

gdzie: A - wartość stała, B - stała materiałowa, wynosząca 1000 - 6000 K, RT1 - rezystancja termistora w określonej temperaturze T1.

Współczynnik ma znak ujemny i jest przeszło dziesięciokrotnie większy niż dla metali.Dla temperatury 250 a rezystancja

T1

25 )%0,60,3( K kR )100001,0(25

TERMISTOR TYPU TERMISTOR TYPU PTCPTC

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 wyrażenieBT

T eAAR 21

gdzie: A1 i A2 - stałe, B - stała materiałowa, T - temperatura bezwzględna, K

Wartości współczynników temperaturowych rezystancji termistorów PTC wynosząod kilku do kilkudziesięciu procent na kelwin.

TERMISTOR TYPU TERMISTOR TYPU CTRCTR

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 Ts, wyznaczona jako średnia arytmetyczna temperatury początku Tp

i końca skoku Tk i wartość skoku , określona jako logarytm stosunku rezystancji w temperaturze Tp i Tk .

2kp

s

TTT

Wartość temperatury Ts zależy przede wszystkim od materiału termistora.Uzyskuje się termistory o temperaturze Ts od 308 K (35OC) do 353 K (80OC).Wartość skoku zawiera się w granicach 2 - 5.

Tk

Tp

R

Rlg

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 NTC2 - termistor PTC3 - termistor CTR

HALLOTRONYHALLOTRONY

ZASADA DZIAŁANIA GENERATORA HALLA

Hallotron jest elementem półprzewodnikowymwykorzystującym zjawisko Halla,zwany jest także generatorem Hallalub czujnikiem Halla.

IBIBh

RUU HH

h - grubość płytkiRH - 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 Uy = f(Ix)2 - oddziaływania pola magnetycznego Uy = f(Bz)3 - wyjściowe Uy = f(Ix)

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.

GAUSSOTRONGAUSSOTRON

Gaussotron, zwany również magnetorezystorem, jest elementem półprzewodnikowym dwuelektrodowym o rezystancji zależnej od pola magnetycznego.

ceramika

półprzewodnik

paski metalowe

lut

doprowadzenia

Gaussotrony są stosowane przede wszystkim w automatyce przemysłowej i do pomiaru silnych pól magnetycznych.

Charakterystyka RB = f(B)gaussotronu z InSb

SPIS PREZENTACJI