«Терморезистор»

(от термо (См. Термо...)

... и Резистор

термистор, термосопротивление, полупроводниковый резистор, обладающий свойством существенно изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры. Т. — один из наиболее простых полупроводниковых приборов. Главные параметры Т. — диапазон рабочих температур и температурный коэффициент сопротивления (ТКС), определяемый как относительное приращение сопротивления (в %) при изменении температуры на 1 К. Различают Т. с отрицательным ТКС (ОТ), у которых электрическое сопротивление с ростом температуры убывает, и с положительным ТКС (ПТ), у которых оно возрастает (рис.). Для изготовления ОТ используют: смеси окислов переходных металлов (например, Mn, Со, Ni, Cu); Ge и Si, легированные различными примесями; карбид кремния (SiC); полупроводники типа AIII B^V; синтетический алмаз; органические полупроводники и т. д. Диапазон рабочих температур большинства ОТ лежит в пределах от 170—210 К до 370—570 К с ТКС при комнатных температурах, равным (-2,4)—(-8,4)%/К. Существуют ОТ высокотемпературные (900—1300 К) и низкотемпературные (4,2—77 K); TKC последних составляет (-15)—(-20)%/К и более. Из ПТ наиболее важны Т., материалом для которых служат твёрдые растворы на основе титаната бария BaTiO₃ (легированные лантаном, церием, висмутом и т. д.); такие ПТ часто называются позиторами. В области температур, близких к сегнетоэлектрическому фазовому переходу (см. Сегнетоэлектрики), их сопротивление при повышении температуры резко увеличивается (на несколько порядков), и в небольшом (Терморезистор5 К) интервале температур их ТКС может достигать 50% /К и более. Изменением состава твёрдого раствора можно смещать область фазового перехода в температурном интервале от Терморезистор 200 до Терморезистор500 К. ПТ изготовляют также из Si, легированного В.

Т. выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок. Размеры Т. варьируют от нескольких мкм до нескольких см.На основе Т. разработаны системы и устройства дистанционного и централизованного измерения и регулирования температуры, противопожарной сигнализации и теплового контроля, температурной компенсации различных элементов электрической цепи, измерения вакуума и скорости движения жидкостей и газов, а также мощности измерители (См. Мощности измеритель) и др.

Лит.: Шашков А. Г., Терморезисторы и их применение, М., 1967; Шефтель И. Т., Терморезисторы, М., 1973.

И. Т. Шефтель.

Типичные зависимости электрического сопротивления терморезисторов от температуры: с отрицательным (1) и положительным (2) температурными коэффициентами сопротивления.

ТЕРМОРЕЗИСТОР (термистор) - полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого существенно убывает или возрастает с ростом температуры. Используется в измерителях мощности, устройствах для измерения и регулирования температуры и др.

thermistorthermistor

heat-variable resistor, temperature-sensitive resistor, thermal(ly sensitive) resistor, thermistor

ТЕРМОРЕЗИСТОР

- полупроводниковый резистор, электрич. сопротивление к-рого изменяется в зависимости от изменения темп-ры. Для Т. характерны большой температурный коэф. сопротивления (ТКС) (в десятки раз превышающий ТКС металлов), простота устройства, способность работать в разл. климатич. условиях при значит. механич. нагрузках, стабильность характеристик во времени. Т. изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок преим. методами порошковой металлургии; их размеры могут варьировать в пределах от 1 -10 мкм до 1-2 см. Осн. параметры Т.: номинальное сопротивление, ТКС, интервал рабочих темп-р, максимально допустимая мощность рассеяния.

Вольт-амперная характеристика терморезистора с отри цательным температурным коэффициентом сопротивления (сопротивление 830 кОм при 293 К) при различной темпе ратуре окружающей среды (на воздухе без принудительного обдува терморезистора): 1- при 293 К; 2 -при 313 К; 3- при 333 К; 4- при 353 К; 5-при 373 К; 6- при 393 К.

Различают Т. с отрицательным и положительным ТКС. Т. с отрицательным ТКС изготовляют из смеси поли-кристаллич. оксидов переходных металлов (напр., МnО, СоО, NiO, CuO), легированных Ge и Si, полупроводников типа A^IIIB^V, стеклообразных полупроводников и др. материалов (см. также Полупроводниковые материалы). Различают Т. низкотемпературные (рассчитанные на работу при темп-pax ниже 170 К), среднетемпературные (170- 510 К) и высокотемпературные (св. 570 К). Кроме того, существуют Т., предназначенные для работы при 4,2 К и ниже и при 900-1300 К. Наиб. широко используются среднетемпературные Т. с ТКС от -2,4 до -8,4% К ^-1 и с номинальным сопротивлением 1 -10⁶ Ом.

Режим работы Т. зависит от того, на каком участке статистической вольт-амперной характеристики (ВАX) выбрана рабочая точка (рис.). В свою очередь ВАX зависит как от конструкции, размеров и осн. параметров Т., так и от темп-ры, теплопроводности окружающей среды, тепловой связи между Т. и средой. Т. с рабочей точкой на начальном (линейном) участке ВАX используются для измерения и контроля темп-ры и компенсации температурных изменений параметров электрич. цепей и электронных приборов. Т. с рабочей точкой на нисходящем участке ВAX (с отрицат. сопротивлением) применяются в качестве пусковых реле, реле времени, измерителей мощности эл.-магн. излучения на СВЧ, стабилизаторов темп-ры, напряжения и др. Режим работы Т., при к-ром рабочая точка находится также на ниспадающем участке BAX (при этом используется зависимость сопротивления T. от темп-ры и теплопроводности окружающей среды), характерен для Т., применяемых в системах теплового контроля и пожарной сигнализации, регулирования уровня жидких и сыпучих сред; действие таких T. основано на возникновении релейного эффекта в цепи с T. при изменении темп-ры окружающей среды или условий теплообмена T. со средой. Изготовляются также T. спец. конструкции - с косвенным подогревом. В таких T. имеется подогревная обмотка, изолированная от полупроводникового резистивного элемента (если при этом мощность, выделяющаяся в резистивном элементе, мала, то тепловой режим T. определяется темп-рой подогревателя, т. е. током в нём). T. о. появляется возможность изменять состояние Т., не меняя ток через него. Такой T. используется в качестве перем. резистора, управляемого электрически на расстоянии.

Из T. с положительным TKC наиб. интерес представляют Т., изготовленные из твёрдых растворов на основе BaTiO₃. Такие Т. обычно наз. позисторами. Известны T. с небольшим положительным TKC (0,5-0,7% К ^-1), выполненные на основе Si с электронной проводимостью; их сопротивление изменяется с темп-рой примерно по линейному закону. Такие T. используются, напр., для температурной стабилизации электронных устройств на транзисторах.

Лит.: Шефтель И. Т., Терморезисторы, M., 1973; Кривоносов А. И., Кауфман В. Я., Статистические характеристики поликристаллических терморезисторов, M., 1976; Мэклин Э. Д., Терморезисторы, пер. с англ., M., 1983. И. T. Шефтель.