థర్మిస్టర్ పేరు “థర్మల్లీ సెన్సిటివ్ రెసిస్టర్” కోసం ఒక చిన్న రూపంగా రూపొందించబడింది. థర్మిస్టర్ యొక్క పూర్తి రూపం థర్మిస్టర్ యొక్క లక్షణం అయిన చర్య యొక్క సాధారణ మరియు వివరణాత్మక ఆలోచనను అందిస్తుంది.
రచన: ఎస్.ప్రకాష్
థర్మిస్టర్ ఉపయోగించే వివిధ రకాల పరికరాలలో ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు వంటి విస్తృత శ్రేణి పరికరాలు ఉన్నాయి, ఇక్కడ అవి ఉష్ణోగ్రత పరిహారాన్ని అందిస్తాయి.
సాధారణ రూపం యొక్క ట్రాన్సిస్టర్లు, రెసిస్టర్లు మరియు కెపాసిటర్ల వలె థర్మిస్టర్ వాడకం సాధారణం కానప్పటికీ, ఎలక్ట్రానిక్ క్షేత్రం థర్మిస్టర్లను పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగిస్తుంది.
థర్మిస్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క చిహ్నం
దాని గుర్తింపు కోసం థర్మిస్టర్ ఉపయోగించే చిహ్నం దాని స్వంత సర్క్యూట్ చిహ్నం.
థర్మిస్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ చిహ్నం ఒక బేస్ కలిగి ఉంటుంది, ఇది ప్రామాణిక రెసిస్టర్ దీర్ఘచతురస్రంతో పాటు వికర్ణ రేఖతో కూడి ఉంటుంది, ఇది బేస్ గుండా వెళుతుంది మరియు చిన్న పరిమాణంలో నిలువు విభాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాలు థర్మిస్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ చిహ్నాన్ని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తాయి.
థర్మిస్టర్ రకాలు
థర్మిస్టర్ను వివిధ రకాలు మరియు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు.
అవి వర్గీకరించవలసిన ఈ మార్గాలు మొదట థర్మిస్టర్ వేడిని బహిర్గతం చేసే విధానాన్ని బట్టి ఉంటాయి.
కొన్ని కెపాసిటర్ల నిరోధకత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది, అయితే ఇతర రకాల థర్మిస్టర్లలో దీనికి విరుద్ధంగా గమనించవచ్చు, ఫలితంగా ప్రతిఘటన తగ్గుతుంది.
ఈ ఆలోచనను థర్మిస్టర్ యొక్క వక్రత ద్వారా విస్తరించవచ్చు, దీనిని సాధారణ రూపం యొక్క సమీకరణం ద్వారా వర్ణించవచ్చు:
ప్రతిఘటన మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధం
R = k x & ΔT
పై సమీకరణం వీటిని కలిగి ఉంటుంది:
ΔR = ప్రతిఘటన యొక్క మార్పు గమనించబడింది
= T = ఉష్ణోగ్రత యొక్క మార్పు గమనించబడింది
k = మొదటి క్రమం యొక్క నిరోధకత యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం
చాలా సందర్భాలలో నిరోధకత మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సరళేతర సంబంధం ఉంది. కానీ ప్రతిఘటన మరియు ఉష్ణోగ్రతలో వివిధ చిన్న మార్పులతో, సంబంధంలో మార్పు కూడా ఉంది, ఇది గమనించబడుతుంది మరియు సంబంధం ప్రకృతిలో సరళంగా మారుతుంది.
థర్మిస్టర్ రకాన్ని బట్టి “k” యొక్క విలువ సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.
ఎన్టిసి థర్మిస్టర్ (నెగటివ్ టెంపరేచర్ కోఎఫీషియంట్ థర్మిస్టర్): ఎన్టిసి థర్మిస్టర్ యొక్క ఆస్తి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో దాని నిరోధకతను తగ్గించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది మరియు తద్వారా ఎన్టిసి థర్మిస్టర్కు “కె” కారకం ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.
పిటిసి థర్మిస్టర్ (పాజిటివ్ టెంపరేచర్ కోఎఫీషియంట్ థర్మిస్టర్): ఎన్టిసి థర్మిస్టర్ యొక్క ఆస్తి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో దాని నిరోధకతను పెంచడానికి వీలు కల్పిస్తుంది మరియు తద్వారా ఎన్టిసి థర్మిస్టర్కు “కె” కారకం సానుకూలంగా ఉంటుంది.
థర్మిస్టర్ను వాటి నిరోధక మార్పు లక్షణానికి భిన్నంగా వేరు చేసి వర్గీకరించే మరో మార్గం థర్మిస్టర్ కోసం ఉపయోగించే పదార్థ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉపయోగించబడుతున్న పదార్థం రెండు ప్రధాన రకాలు:
సింగిల్ క్రిస్టల్ సెమీకండక్టర్స్
ఆక్సైడ్ల వంటి లోహ స్వభావం కలిగిన సమ్మేళనాలు
థర్మిస్టర్: అభివృద్ధి మరియు చరిత్ర
ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుల కారణంగా రెసిస్టర్లో గమనించిన వైవిధ్యం యొక్క దృగ్విషయం పంతొమ్మిదవ శతాబ్దం ప్రారంభంలో ప్రదర్శించబడింది.
ఈ రోజు వరకు థర్మిస్టర్ వాడకం కొనసాగించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి. కానీ ఈ థర్మిస్టర్లో ఎక్కువ భాగం లోపంతో బాధపడుతుండటం వల్ల వారు పెద్ద ఎత్తున ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా ప్రతిఘటనలో చాలా తక్కువ వైవిధ్యాన్ని చూపించగలుగుతారు.
సెమీకండక్టర్ల వాడకం సాధారణంగా థర్మిస్టర్లలో సూచించబడుతుంది, ఇది థర్మిస్టర్లను పెద్ద శ్రేణి ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా ప్రతిఘటనలో పెద్ద వైవిధ్యాలను చూపించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
థర్మిస్టర్ తయారీకి ఉపయోగించే పదార్థాలు లోహ సమ్మేళనాలతో సహా రెండు రకాలు, ఇవి థర్మిస్టర్ కోసం కనుగొన్న మొదటి పదార్థాలు.
1833 లో, వెండి సల్ఫైడ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి ప్రతిఘటనలోని వైవిధ్యాన్ని కొలిచేటప్పుడు, ఫెరడే ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకాన్ని కనుగొన్నాడు. కానీ మెటాలిక్ ఆక్సైడ్ల లభ్యత పెద్ద ఎత్తున వాణిజ్యపరంగా 1940 లలో మాత్రమే జరిగింది.
సిలికాన్ థర్మిస్టర్ మరియు క్రిస్టల్ జెర్మేనియం థర్మిస్టర్ యొక్క దర్యాప్తు రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తరువాత జరిగింది, సెమీకండక్టర్ పదార్థాల అధ్యయనం జరుగుతోంది.
సెమీకండక్టర్ మరియు మెటాలిక్ ఆక్సైడ్లు రెండు థర్మిస్టర్ రకాలు అయినప్పటికీ, వాటిచే కవర్ చేయబడిన ఉష్ణోగ్రత పరిధులు భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు అందువల్ల అవి పోటీపడవలసిన అవసరం లేదు.
థర్మిస్టర్ యొక్క కూర్పు మరియు నిర్మాణం
థర్మిస్టర్ పరిమాణాలు, ఆకారాలు మరియు థర్మిస్టర్ తయారీకి ఉపయోగించే పదార్థ రకాన్ని ఆపరేట్ చేయబోయే ఉష్ణోగ్రత పరిధి యొక్క పరిధితో పాటు థర్మిస్టర్ను ఉపయోగించాల్సిన అనువర్తనాల ఆధారంగా నిర్ణయించబడుతుంది.
ఒకవేళ ఫ్లాట్ ఉపరితలం థర్మిస్టర్ ద్వారా నిరంతరం సంప్రదించాల్సిన అనువర్తనాలు ఈ సందర్భాలలో థర్మిస్టర్ ఆకారం ఫ్లాట్ డిస్కులను కలిగి ఉంటాయి.
ఒకవేళ, థర్మిస్టర్ తయారు చేయాల్సిన ఉష్ణోగ్రత ప్రోబ్స్ ఉన్నాయి, అప్పుడు థర్మిస్టర్ ఆకారం రాడ్లు లేదా పూసల రూపంలో ఉంటుంది. అందువల్ల, థర్మిస్టర్ ఉపయోగించబడే అనువర్తనాలకు కట్టుబడి ఉన్న అవసరాలు థర్మిస్టర్ యొక్క వాస్తవ భౌతిక ఆకృతిని నిర్దేశిస్తాయి.
లోహ ఆక్సైడ్ రకం యొక్క థర్మిస్టర్ ఉపయోగించే ఉష్ణోగ్రత పరిధి 200-700 K.
ఈ థర్మిస్టర్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే భాగం చక్కటి పొడి యొక్క సంస్కరణలో కనుగొనబడుతుంది, ఇది చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సైనర్డ్ మరియు కంప్రెస్ చేయబడుతుంది.
ఈ థర్మిస్టర్ల కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే పదార్థాలలో నికెల్ ఆక్సైడ్, ఫెర్రిక్ ఆక్సైడ్, మాంగనీస్ ఆక్సైడ్, కాపర్ ఆక్సైడ్ మరియు కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ ఉన్నాయి.
సెమీకండక్టర్ థర్మిస్టర్లను ఉపయోగించే ఉష్ణోగ్రతలు చాలా తక్కువ. సిలికాన్ థర్మిస్టర్లను జెర్మేనియం థర్మిస్టర్ల కంటే తక్కువ తరచుగా ఉపయోగిస్తారు, ఇవి 100º సంపూర్ణ సున్నా అంటే 100 కె పరిధి కంటే తక్కువ ఉన్న పరిధిలో ఉన్న ఉష్ణోగ్రతల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
సిలికాన్ థర్మిస్టర్ యొక్క ఉపయోగం గరిష్టంగా 250K వరకు ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత 250K కన్నా ఎక్కువ పెరిగితే, సిలికాన్ థర్మిస్టర్ సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకాల అమరికను అనుభవిస్తుంది. థర్మిస్టర్ తయారీకి ఒకే క్రిస్టల్ ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిలో క్రిస్టల్ యొక్క డోపింగ్ ఏ స్థాయిలో నిర్వహించబడుతుందో 10 ^ 16 - 10 ^ 17 / cm3.
థర్మిస్టర్ యొక్క అనువర్తనాలు
థర్మిస్టర్ను అనేక రకాలైన అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు మరియు అనేక ఇతర అనువర్తనాలు ఉన్నాయి.
థర్మిస్టర్ యొక్క అత్యంత ఆకర్షణీయమైన లక్షణం ఏమిటంటే, వాటిని సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించుకునేలా చేస్తుంది, సర్క్యూట్లలో అవి అందించిన అంశాలు చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్నవి ఎందుకంటే అవి సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి మరియు తక్కువ ధర వద్ద లభిస్తాయి.
ఉష్ణోగ్రత గుణకం ప్రతికూలంగా లేదా సానుకూలంగా ఉందా అనే వాస్తవం థర్మిస్టర్ను ఉపయోగించగల అనువర్తనాలను నిర్ణయిస్తుంది.
ఉష్ణోగ్రత గుణకం ప్రతికూలంగా ఉంటే, థర్మిస్టర్ కింది అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు:
చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత యొక్క థర్మామీటర్లు: చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత యొక్క థర్మామీటర్లలో చాలా తక్కువ స్థాయిల ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి థర్మిస్టర్లను ఉపయోగిస్తారు.
డిజిటల్ థర్మోస్టాట్లు: ఆధునిక రోజు యొక్క డిజిటల్ థర్మోస్టాట్లు థర్మిస్టర్లను విస్తృతంగా మరియు సాధారణంగా ఉపయోగిస్తాయి.
బ్యాటరీ ప్యాక్ మానిటర్లు: బ్యాటరీ ప్యాక్ల ఉష్ణోగ్రత వారు ఛార్జ్ చేయబడిన వ్యవధిలో ఎన్టిసి థర్మిస్టర్ల వాడకం ద్వారా పరిశీలించబడుతుంది.
ఆధునిక పరిశ్రమలో ఉపయోగించే కొన్ని బ్యాటరీలు విస్తృతంగా ఉపయోగించే లి-అయాన్ బ్యాటరీలతో సహా అధిక ఛార్జింగ్ పట్ల సున్నితంగా ఉంటాయి. అటువంటి బ్యాటరీలలో వాటి ఛార్జింగ్ స్థితి ఉష్ణోగ్రత ద్వారా సమర్థవంతంగా సూచించబడుతుంది మరియు తద్వారా ఛార్జింగ్ చక్రం ముగించాల్సిన సమయం నిర్ణయించటానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
ఇన్-రష్ రక్షణ పరికరాలు: విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లు ఉపయోగిస్తాయి NTC థర్మిస్టర్లు ఇన్-రష్ కరెంట్ను పరిమితం చేసే పరికరాల రూపంలో.
ఇన్-రష్ రక్షణ పరికరాల వలె పనిచేసేటప్పుడు NTC థర్మిస్టర్లు టర్న్-ఆన్ సమయంలో మరియు అధిక స్థాయి నిరోధకతను అందించడం ద్వారా పెద్ద మొత్తంలో విద్యుత్తు ప్రవాహాన్ని నిరోధిస్తాయి.
దీని తరువాత, థర్మిస్టర్ వేడెక్కుతుంది మరియు తద్వారా అందించబడే ప్రతిఘటన యొక్క ప్రారంభ స్థాయి గణనీయంగా తగ్గుతుంది, తద్వారా సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్ సమయంలో అధిక మొత్తంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది.
ఈ అనువర్తనం యొక్క ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించే థర్మిస్టర్లు తదనుగుణంగా రూపొందించబడ్డాయి మరియు అందువల్ల కొలత రకం థర్మిస్టర్లతో పోలిస్తే వాటి పరిమాణం పెద్దది.
ఉష్ణోగ్రత గుణకం సానుకూలంగా ఉంటే, థర్మిస్టర్ కింది అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు:
ప్రస్తుత పరిమితం చేసే పరికరాలు: ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు ప్రస్తుత పరిమితి పరికరాల రూపంలో PTC థర్మిస్టర్లను ఉపయోగిస్తాయి.
PTC థర్మిస్టర్లు సాధారణంగా ఉపయోగించే ఫ్యూజ్కి ప్రత్యామ్నాయ పరికరంగా పనిచేస్తాయి. పరికరం సాధారణ పరిస్థితులలో కరెంట్ ప్రవాహాన్ని అనుభవించినప్పుడు తక్కువ మొత్తంలో ఉత్పత్తి అయ్యే వేడి వల్ల ఎటువంటి అనవసరమైన లేదా దుష్ప్రభావాలు లేవు.
ఒకవేళ పరికరం ద్వారా ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహం చాలా పెద్దదిగా ఉంటే, అది నిరోధకత పెరగడానికి కారణం కావచ్చు, ఎందుకంటే పరికరం అలా చేయలేకపోతున్నందున పరిసరాలలో వేడి వెదజల్లుతుంది.
ఇది ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా సానుకూల స్పందన ప్రభావం యొక్క దృగ్విషయం ఏర్పడుతుంది. ప్రతిఘటనలో పెరుగుదల ఉన్నప్పుడు కరెంట్ పతనం గమనించినందున పరికరం అటువంటి వేడి మరియు కరెంట్లో హెచ్చుతగ్గుల ద్వారా రక్షించబడుతుంది.
థర్మిస్టర్లను ఉపయోగించగల అనువర్తనాలు విస్తృత శ్రేణిలో ఉంటాయి. ఉష్ణోగ్రతలను నమ్మదగిన, చౌకైన (ఖర్చుతో కూడుకున్న) మరియు సరళమైన పద్ధతిలో గ్రహించడానికి థర్మిస్టర్లను ఉపయోగించవచ్చు.
థర్మిస్టర్లను ఉపయోగించగల వివిధ పరికరాల్లో థర్మోస్టాట్లు మరియు ఫైర్ అలారాలు ఉన్నాయి. థర్మిస్టర్లను ఇతర పరికరాల ఏకీకరణతో పాటు ఒంటరిగా ఉపయోగించవచ్చు. తరువాతి సందర్భంలో, థర్మిస్టర్ను వీట్స్టోన్ వంతెనలో భాగం చేయడం ద్వారా అధిక డిగ్రీల ఖచ్చితత్వాన్ని అందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
అలాగే, థర్మిస్టర్లను ఉష్ణోగ్రత పరిహార పరికరాల రూపంలో ఉపయోగిస్తారు.
రెసిస్టర్లలో ఎక్కువ శాతం, ప్రతిఘటనలో పెరుగుదల ఉంది, ఇది వారి సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కారణంగా ఉష్ణోగ్రతలో సంబంధిత పెరుగుదలతో గమనించబడుతుంది.
ఒకవేళ, అనువర్తనాల ద్వారా స్థిరత్వం యొక్క అధిక అవసరం ఉంది, ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకాన్ని కలిగి ఉన్న థర్మిస్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కారణంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన భాగం యొక్క ప్రభావాలను ఎదుర్కోవటానికి సర్క్యూట్ థర్మిస్టర్ను కలుపుకున్నప్పుడు ఇది సాధించబడుతుంది.
మునుపటి: నిరోధకాల రకాలు మరియు వాటి పని తేడాలు అన్వేషించబడ్డాయి తర్వాత: ఇండక్టర్ల రకాలు, వర్గీకరణ మరియు అవి ఎలా పనిచేస్తాయి