Un termistor es un elemento sensor de temperatura compuesto de material semiconductor sinterizado que muestra un gran cambio de resistencia en proporción a un pequeño cambio de temperatura. Un termistor puede operar en un amplio rango de temperatura y dar un valor de temperatura por su cambio de resistencia, que está formado por dos palabras: Térmico y resistor. Los coeficientes de temperatura positiva (PTC) y el coeficiente de temperatura negativo (NTC) son los dos tipos principales de termistor que se utilizan para aplicaciones de detección de temperatura.
Tipos de termistor
Los termistores son fáciles de usar, económicos, resistentes y responden de manera predecible a un cambio de temperatura. Los termistores se utilizan principalmente en termómetros digitales y electrodomésticos, como hornos y refrigeradores, etc. La estabilidad, la sensibilidad y la constante de tiempo son las propiedades generales del termistor que hacen que estos termistores sean duraderos, portátiles, rentables, altamente sensibles y los mejores para medir la temperatura de un solo punto.
Los termistores son de dos tipos:
- Termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC)
- Termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC)
Termistor PTC
Los termistores PTC son resistencias con un coeficiente de temperatura positivo, en el que la resistencia aumenta en proporción con la temperatura. Estos termistores se diferencian en dos grupos según su estructura y el proceso de fabricación. El primer grupo de termistor comprende silistores que utilizan silicio como material semiconductor. Estos termistores se pueden utilizar como sensores de temperatura PTC debido a sus características lineales.
Termistor PTC
El termistor de tipo de conmutación es el segundo grupo de termistor PTC que se usa en calentadores, y también los termistores de polímero se incluyen en este grupo, que están hechos de plástico y a menudo se usan como fusibles reajustables.
Tipos de termistor PTC
Los termistores PTC se clasifican según el nivel de temperatura que miden. Estos tipos dependen de lo siguiente:
- Elementos : Son de tipo disco, placa y cilindro de termistores.
- Plomo, tipo de inmersión: Estos termistores son de dos tipos, a saber. pintado y sin pintar. Estos tienen recubrimientos de alta temperatura para protección mecánica, estabilidad ambiental y aislamiento eléctrico.
- Tipo de caso: Pueden ser estuches de plástico o cerámica que se utilizan según los requisitos de la aplicación.
- Tipo de montaje : Este es un producto unitario debido a su construcción y formas.
Características típicas del termistor PTC
Las siguientes características de los termistores muestran la relación entre los diversos parámetros como temperatura, resistencia, corriente, voltaje y tiempo.
1. Temperatura Vs Resistencia
En la siguiente figura, podemos observar qué tan rápido varía la resistencia con la temperatura, es decir, un aumento brusco de la resistencia con pequeños cambios de temperatura. PTC exhibe un coeficiente de temperatura ligeramente negativo sobre el aumento de temperatura normal, pero a temperaturas más altas y al punto de Curie, hay un cambio brusco de resistencia.
Dependencia de la temperatura de la resistencia
2. Características de corriente / voltaje
Esta característica muestra la relación entre voltaje y corriente en un estado de equilibrio térmico, como se muestra en la figura. Cuando el voltaje aumenta desde cero, la corriente y la temperatura también aumentan hasta que el termistor alcanza un punto de conmutación. Un aumento adicional del voltaje conduce a una disminución de la corriente en un área de potencia constante.
Características de corriente voltaje
3. Características actuales frente al tiempo
Esto indica la confiabilidad requerida para los interruptores de estado sólido en calefacción y protección contra las aplicaciones de alta corriente. Cuando se aplica un voltaje mayor al dado a un termistor PTC, fluye una gran cantidad de corriente en el instante de aplicación del voltaje debido a la baja resistencia.
Características actuales / temporales
Aplicaciones del termistor PTC
1. Retraso de tiempo: El retardo de tiempo en un circuito proporciona el tiempo necesario para que un termistor PTC para que el calentamiento suficiente cambie de un estado de baja resistencia a un estado de alta resistencia. El tiempo de retardo depende del tamaño, la temperatura y el voltaje al que está conectado, así como del circuito empleado. Estas aplicaciones incluyen relés de conmutación retardada, temporizadores, ventiladores eléctricos, etc.
2. Arranque del motor : Algunos motor electrico s tienen un bobinado de arranque que necesita ser alimentado sólo cuando el motor arranca. Cuando el circuito está encendido, el termistor PTC tiene menos cantidad de resistencia, lo que permite que la corriente pase a través del devanado de arranque. Cuando el motor arranca, el termistor de coeficiente de temperatura positivo se calienta y, en un punto, cambia a un estado de alta resistencia y luego termina ese devanado de la red eléctrica. El tiempo necesario para que esto ocurra se basa en el arranque del motor requerido.
3. Calentadores autorreguladores: Si hay una corriente que pasa a través de un termistor de coeficiente de temperatura positivo de conmutación, se estabilizará a una determinada temperatura. Significa que si la temperatura disminuye, en proporción a la resistencia, permitiendo que fluya más corriente, entonces el dispositivo se calienta. Si la temperatura aumenta a un nivel que limita la corriente que pasa a través del dispositivo, el dispositivo se enfría.
Los termistores PTC se utilizan como temporizadores en el circuito de bobina de desmagnetización de las pantallas CRT. Un circuito de desmagnetización que utiliza un termistor PTC es sencillo, fiable y económico.
Termistor NTC
Un termistor con un coeficiente de temperatura negativo significa que la resistencia disminuye con un aumento de temperatura. Estos termistores están hechos de un chip fundido de material semiconductor como un óxido de metal sinterizado.
Termistor NTC
Los óxidos más utilizados para estos termistores son manganeso, níquel, cobalto, hierro, cobre y titanio. Estos termistores se clasifican en dos grupos dependiendo del método por el cual los electrodos se unen al cuerpo cerámico. Son:
- Termistores tipo perla
- Contactos de superficie metalizada
Los termistores de cuentas están hechos de aleación de platino y cables conductores que se sinterizan directamente en el cuerpo de cerámica. Los termistores tipo perla ofrecen alta estabilidad, confiabilidad, tiempos de respuesta rápidos y funcionan a altas temperaturas. Estos termistores están disponibles en tamaños pequeños y exhiben constantes de disipación comparativamente bajas. Estos termistores se consiguen normalmente conectándolos en circuitos en serie o en paralelo. Los termistores tipo perla incluyen los siguientes tipos:
- Perlas desnudas
- Cuentas con revestimiento de vidrio
- Cuentas rugosas
- Cuentas de vidrio en miniatura
- Sondas de vidrio
- Varillas de vidrio
- Perla en cajas de vidrio
El segundo grupo de termistores tiene contactos de superficie metalizada que están disponibles con los cables radiales o axiales, así como sin los cables para el montaje, por medio de contactos de resorte. Hay una variedad de revestimientos disponibles para estos termistores. El contacto de la superficie metalizada se puede aplicar pintando, pulverizando o sumergiendo según sea necesario y el contacto se fija en un cuerpo cerámico. Estos termistores incluyen los siguientes tipos:
- Discos
- Papas fritas
- Soportes de superficie
- Escamas
- Varillas
- Arandelas
Características típicas del termistor NTC
Hay tres características eléctricas que se tienen en cuenta para todas las aplicaciones en las que se utilizan termistores NTC.
- Característica resistencia-temperatura
- Característica de tiempo actual
- Característica de voltaje-corriente
1. Características resistencia-temperatura
El termistor NTC exhibe las características de temperatura negativa cuando la resistencia aumenta con la ligera disminución de temperatura, como se muestra en la figura.
Característica de temperatura de resistencia
2. Características del tiempo actual
El cambio de velocidad de la corriente es bajo debido a la alta resistencia del termistor. Finalmente, a medida que el dispositivo se acerca a una condición de equilibrio, la tasa de cambio de corriente disminuirá a medida que alcance el valor final de tiempo que se muestra a continuación, en la figura.
Características del tiempo actual
3. Característica de voltaje-corriente
Una vez que un termistor autocalentado alcanza una condición de equilibrio, la tasa de pérdida de calor del dispositivo es igual a la potencia suministrada. En la siguiente figura, podemos observar la relación de estos dos parámetros en la que, podemos observar una disminución en el voltaje a una corriente de 0.01 MA y nuevamente el voltaje aumenta a una corriente máxima de 1.0 MA, y luego disminuye al valor actual de 100 MA.
Característica de voltaje-corriente
Aplicaciones del termistor NTC
1. Protección contra sobretensiones: Cuando se enciende un termistor NTC, absorbe la sobrecorriente a través del equipo y lo protege cambiando su resistencia.
2. Control de temperatura y alarma: El termistor NTC se puede utilizar como sistema de control de temperatura o sistema de alarma de temperatura. Cuando la temperatura aumenta y la resistencia del termistor disminuye, la corriente se vuelve alta y da una alarma o enciende el sistema de calefacción.
Estos son los dos tipos principales de termistor utilizados para diferentes aplicaciones de detección de temperatura. Espero que las características y aplicaciones del termistor, además de los tipos, le hayan dado una mejor y más completa comprensión del tema o de los proyectos eléctricos y electrónicos. Escriba sus sugerencias y comentarios en la sección de comentarios que figura a continuación.
Créditos fotográficos:
Tipos de termistor por ussensor
Termistor PTC por paumanokgroup
Dependencia de la temperatura de la resistencia por epcos
Características actuales de tiempo por hiel
Termistor NTC por diytrade
Características actuales de tiempo por amwei
Característica de voltaje corriente: por cantherm
