Температурная характеристика термистора – это зависимость его сопротивления от температуры (рис. 8.1).
Номинальное сопротивление термистора – это его сопротивление при определенной температуре (обычно 20 °С). Термисторы изготавливают с допустимым отклонением от номинального сопротивления (20; 10; 5) %. Номинальные сопротивления различных типов термисторов имеют значения от нескольких ом до нескольких сотен килоом.
Коэффициент температурной чувствительности (В) – это коэффициент в показателе экспоненты температурной характеристики термистора (8.1). Значение этого коэффициента, зависящее от свойств материала термистора, практически постоянно для данного термистора в рабочем диапазоне температур, и для различных
типов термисторов находится в пределах от 700 до 15 000 К. Коэффициент температурной чувствительности может быть найден экспериментально путем измерения сопротивлений термистора при температурах То и Т по формуле:
.
Температурный коэффициент сопротивления термистора – это величина, равная отношению относительного изменения сопротивления термистора к изменению его температуры:
(8.4)
Температурный коэффициент сопротивления зависит от температуры, поэтому его необходимо записывать с индексом, указывающим температуру, при которой он измеряется. Зависимость температурного коэффициента сопротивления от температуры можно получить, использовав уравнения (8.4) и (8.1):
.
Значения температурного коэффициента сопротивления при комнатной температуре различных термисторов находятся в пределах – (0,8…6,0).10-2 К-1.
Коэффициент рассеяния термистора (Н) численно равен мощности, рассеиваемой термистором при разности температур термистора и окружающей среды в 1 К, или, другими словами, численно равен мощности, которую надо выделить в термисторе, чтобы нагреть его на 1 К.
Статическая ВАХ термистора – это зависимость падения напряжения на термисторе от проходящего через него тока в условиях теплового равновесия между термистором и окружающей средой (рис. 8.2).
Линейность характеристик (рис. 8.2) при малых токах и напряжениях объясняется тем, что выделяемая в термисторе мощность недостаточна для существенного изменения его температуры. При увеличении тока, проходящего через термистор, выделяемая в нем мощность повышает его температуру. Таким образом, сопротивление термистора зависит от суммарной температуры (температуры окружающей среды и температуры перегрева термистора). При повышенных токах сопротивление термистора уменьшается с увеличением тока и температуры в соответствии с уравнением (8.1), линейность статической ВАХ нарушается. При дальнейшем увеличении тока и большой температурной чувствительности термистора может наблюдаться падающий участок статической ВАХ, т.е. уменьшение напряжения на термисторе с увеличением проходящего через него тока.
Максимально допустимая температура термистора – это температура, при которой еще не происходит необратимых изменений параметров и характеристик термистора. Максимально допустимая температура зависит не только от свойств исходных материалов термистора, но и от его конструктивных особенностей.
Максимально допустимая мощность рассеяния термистора – это мощность, при которой термистор, находящийся в спокойном воздухе при температуре 20 °С, разогревается при прохождении тока до максимально допустимой температуры. При уменьшении температуры окружающего воздуха, а также при работе термистора в сре
дах, обеспечивающих лучший теплоотвод, мощность рассеяния может превышать максимально допустимое значение.
Коэффициент энергетической чувствительности термистора (G)
численно равен мощности, которую необходимо подвести к термистору для уменьшения его сопротивления на 1 %. Между коэффициентом энергетической чувствительности, коэффициентом рассеяния и температурным коэффициентом сопротивления существует зависимость, которая описывается соотношением:
.
Значение коэффициента энергетической чувствительности зависит от режима работы термистора, т.е. оно различно в каждой точке статической ВАХ.
Постоянная времени термистора – это время, в течение которого температура термистора уменьшится на 63 % (в е раз) по отношению к разности температур термистора и окружающей среды (например, при переносе термистора из воздушной среды с температурой 120 °С в воздушную среду с температурой 20°С). Тепловая инерционность термистора, характеризуемая его постоянной времени, зависит от конструкции и размеров термистора, а также от теплопроводности среды, в которой находится термистор. Для разных типов термисторов постоянная времени лежит в пределах от 0,5 до 140 с.