Физика твердотельных структур. Лукин А.Н - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

16
2. Работа 2. Изучение физических принципов работы
терморезисторов
Цель работы
исследование основных характеристик и параметров
терморезисторов при различных температурах окружающей среды.
2.1. Основные определения
Главным элементом полупроводникового термистора (ПТР) являет-
ся его рабочее тело. Рабочие тела ПТР изготовляют обычно из смесей оки-
слов переходных металлов, начиная с титана (Z = 22) и кончая медью (Z =
29) таких как, например, окись кобальта Co
2
O
3
, двуокись титана TiO
2
окисла алюминия Al
2
O
3
, окись меди CuO, закись меди Cu
2
O, окись железа
Fe
2
O
3
и другие. Чаще всего используют смеси окислов никеля Ni
2
O
3
и мар-
ганца Mn
2
O
3
; никеля, марганца и кобальта; титана и магния и др. Большин-
ство терморезисторов изготовляют спеканием порошковых материалов.
ПТР имеют размеры от 10 мкм до нескольких сантиметров и форму ци-
линдрических стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок.
Электроды наносятся вжиганием серебра или других металлов.
Бусинки имеют контакты из платиновой проволоки.
В зависимости от
назначения и способа температурного управления
рабочим телом ПТР, их делят на терморезисторы прямого и косвенного
подогрева. Термисторы прямого подогрева изменяют своё сопротивление
поп влиянием тепла, выделяющегося в рабочем теле при прохождении по
нему электрического тока, или за счет тепла, получаемого из окружающей
среды. Термисторы косвенного подогрева имеют дополнительный источ-
ник теплового
потокаспециальный подогреватель, изготовленный в виде
спирали из высокоомного сплава и располагаемый либо вокруг рабочего
тела, либо во внутреннем канале рабочего тела. В этом случае сопротивле-
ние рабочего тела является функцией тока нагревателя. Термисторы харак-
теризуются следующими параметрами:
1. Холодным сопротивлением R
20
.
2. Температурным коэффициентом сопротивления α.
3. Коэффициентом рассеяния Н.
4. Постоянной времени τ.
2.2. Принципы работы ПТР
1. Холодное сопротивлениеэто сопротивление термистора при
температуре окружающей среды 20°С. Холодное сопротивление, обозна-
чаемое R
20
, различных типов ПТР составляет от нескольких омов до не-
скольких сот килоомов.
2. Температурный коэффициент сопротивления α выражает в про-
центах изменение абсолютной величины сопротивления термистора при
                                   16
        2. Работа №2. Изучение физических принципов работы
                          терморезисторов

     Цель работы – исследование основных характеристик и параметров
терморезисторов при различных температурах окружающей среды.

                         2.1. Основные определения

       Главным элементом полупроводникового термистора (ПТР) являет-
ся его рабочее тело. Рабочие тела ПТР изготовляют обычно из смесей оки-
слов переходных металлов, начиная с титана (Z = 22) и кончая медью (Z =
29) таких как, например, окись кобальта Co2O3 , двуокись титана TiO2
окисла алюминия Al2O3, окись меди CuO, закись меди Cu2O, окись железа
Fe2O3 и другие. Чаще всего используют смеси окислов никеля Ni2O3 и мар-
ганца Mn2O3; никеля, марганца и кобальта; титана и магния и др. Большин-
ство терморезисторов изготовляют спеканием порошковых материалов.
ПТР имеют размеры от 10 мкм до нескольких сантиметров и форму ци-
линдрических стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок.
       Электроды наносятся вжиганием серебра или других металлов.
Бусинки имеют контакты из платиновой проволоки.
       В зависимости от назначения и способа температурного управления
рабочим телом ПТР, их делят на терморезисторы прямого и косвенного
подогрева. Термисторы прямого подогрева изменяют своё сопротивление
поп влиянием тепла, выделяющегося в рабочем теле при прохождении по
нему электрического тока, или за счет тепла, получаемого из окружающей
среды. Термисторы косвенного подогрева имеют дополнительный источ-
ник теплового потока – специальный подогреватель, изготовленный в виде
спирали из высокоомного сплава и располагаемый либо вокруг рабочего
тела, либо во внутреннем канале рабочего тела. В этом случае сопротивле-
ние рабочего тела является функцией тока нагревателя. Термисторы харак-
теризуются следующими параметрами:
       1. Холодным сопротивлением R20.
       2. Температурным коэффициентом сопротивления α.
       3. Коэффициентом рассеяния Н.
       4. Постоянной времени τ.

                2.2. Принципы работы ПТР

      1. Холодное сопротивление – это сопротивление термистора при
температуре окружающей среды 20°С. Холодное сопротивление, обозна-
чаемое R20, различных типов ПТР составляет от нескольких омов до не-
скольких сот килоомов.
      2. Температурный коэффициент сопротивления α выражает в про-
центах изменение абсолютной величины сопротивления термистора при