サーミスタの名前は、「感熱抵抗器」の短縮形として考案されました。サーミスタの完全な形式は、サーミスタの機能であるアクションの一般的かつ詳細なアイデアを提供します。
投稿者：S。プラカシュ
サーミスタが使用されるさまざまな種類のデバイスには、温度センサーや電子回路など、温度補償を提供するさまざまなデバイスが含まれます。
サーミスタの使用法は、通常のトランジスタ、抵抗器、コンデンサほど一般的ではありませんが、電子分野では大規模にサーミスタが使用されています。
サーミスタ回路のシンボル
サーミスタがその認識に使用する記号は、それ自体の回路記号です。
サーミスタの回路記号は、標準の抵抗長方形で構成されたベースと、ベースを通過する小さなサイズの垂直断面で構成された対角線で構成されています。
回路図は、サーミスタの回路記号を広く使用しています。
サーミスタの種類
サーミスタは、さまざまな方法に基づいてさまざまなタイプとカテゴリに分類できます。
それらが分類されるこれらの方法は、最初に、サーミスタが熱の暴露に反応する方法に基づいています。
一部のコンデンサの抵抗は温度の上昇とともに増加しますが、他のタイプのサーミスタでは逆のことが観察され、抵抗が減少します。
このアイデアは、単純な形式の方程式で表すことができるサーミスタの曲線によって拡張できます。
抵抗と温度の関係
ΔR= k x＆ΔT
上記の式は次の要素で構成されます。
ΔR=観測された抵抗の変化
ΔT=観測された温度変化
k = 1次の抵抗の温度係数
ほとんどの場合、抵抗と温度の間には非線形の関係があります。しかし、抵抗と温度のさまざまな小さな変化に伴い、関係にも変化が見られ、関係は本質的に線形になります。
「k」の値は、サーミスタのタイプに応じて正または負のいずれかになります。
NTCサーミスタ（負の温度係数サーミスタ）：NTCサーミスタの特性により、温度の上昇に伴って抵抗を減少させることができるため、NTCサーミスタの「k」係数は負になります。
PTCサーミスタ（正の温度係数サーミスタ）：NTCサーミスタの特性により、温度の上昇に伴って抵抗を増加させることができるため、NTCサーミスタの「k」係数は正になります。
抵抗変化機能とは別にサーミスタを区別および分類できる別の方法は、サーミスタに使用される材料タイプによって異なります。使用されている材料には、2つの主要なタイプがあります。
単結晶半導体
酸化物などの本質的に金属である化合物
サーミスタ：開発と歴史
温度変化による抵抗器の変動現象は、19世紀初頭に実証されました。
サーミスタが今日まで使用され続けている多くの方法があります。しかし、このサーミスタの大部分は、広い温度範囲に対応して抵抗の非常に小さな変動を示すことができるという欠点に悩まされています。
半導体の使用は、一般に、サーミスタが広い温度範囲に対応して抵抗のより大きな変動を示すことを可能にするサーミスタに含まれています。
サーミスタの製造に使用される材料は、サーミスタで最初に発見された材料である金属化合物を含む2種類です。
1833年、硫化銀の温度に対する抵抗の変化を測定しているときに、ファラデーは負の温度係数を発見しました。しかし、大規模な金属酸化物の入手可能性は、1940年代にのみ商業的に発生しました。
シリコンサーミスタと結晶ゲルマニウムサーミスタの調査は、第二次世界大戦後、半導体材料の研究が行われている間に行われました。
半導体と金属酸化物は2種類のサーミスタですが、対象となる温度範囲が異なるため、競合する必要はありません。
サーミスタの構成と構造
サーミスタを使用する必要のある用途と、サーミスタが動作する温度範囲の範囲に基づいて、サーミスタの製造に使用するサイズ、形状、および材料の種類が決定されます。
平らな面がサーミスタによって常に接触する必要があるアプリケーションの場合、これらの場合のサーミスタの形状は平らなディスクです。
サーミスタを作成する必要のある温度プローブがある場合、サーミスタの形状はロッドまたはビーズの形になります。したがって、サーミスタが使用されるアプリケーションに準拠する要件は、サーミスタの実際の物理的形状を決定します。
金属酸化物タイプのサーミスタを使用する温度範囲は200〜700Kです。
これらのサーミスタの製造に使用されるコンポーネントは、非常に高温で焼結および圧縮された微粉末のバージョンに含まれています。
これらのサーミスタに最も一般的に使用される材料には、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化マンガン、酸化銅、および酸化コバルトが含まれます。
半導体サーミスタが使用される温度は非常に低いです。シリコンサーミスタは、絶対零度の100ºの範囲（100K）未満の範囲の温度でより広く使用されているゲルマニウムサーミスタよりも使用頻度が低くなっています。
シリコンサーミスタを使用できる温度は最大250Kです。温度が250Kを超えて上昇すると、シリコンサーミスタは正の温度係数の設定を経験します。単結晶を使用して、結晶のドーピングが実行されるレベルが10 ^ 16〜10 ^ 17 / cm3であるサーミスタを製造します。
サーミスタの用途
サーミスタはさまざまな種類のアプリケーションに使用でき、他にも多くのアプリケーションがあります。
回路での使用に人気のあるサーミスタの最も魅力的な特徴は、回路で提供される要素が効果的に機能し、しかも安価で入手できるため、非常に費用対効果が高いことです。
温度係数が負であるか正であるかによって、サーミスタを使用できるアプリケーションが決まります。
温度係数が負の場合、サーミスタは次のアプリケーションに使用できます。
非常に低温の温度計：サーミスタは、非常に低温の温度計で非常に低いレベルの温度を測定するために使用されます。
デジタルサーモスタット：現代のデジタルサーモスタットは、サーミスタを広く一般的に使用しています。
バッテリーパックモニター：充電中のバッテリーパックの温度は、NTCサーミスタを使用して監視されます。
現代の産業で使用されているバッテリーの中には、広く使用されているリチウムイオンバッテリーなど、過充電に敏感なものがあります。このようなバッテリーでは、充電状態は温度によって効果的に示され、それによって充電サイクルを終了する必要がある時間を決定することができます。
突入保護装置：電源回路は NTCサーミスタ 突入電流を制限するデバイスの形で。
NTCサーミスタは、突入保護デバイスとして機能し、ターンオンの時点で大量の電流が流れるのを防ぎ、初期レベルの高抵抗を提供します。
この後、サーミスタが加熱されるため、サーミスタによって提供される抵抗の初期レベルが大幅に低下し、回路の通常の動作中に大量の電流が流れるようになります。
このアプリケーションの目的で使用されるサーミスタはそれに応じて設計されているため、測定タイプのサーミスタと比較してサイズが大きくなります。
温度係数が正の場合、サーミスタは次のアプリケーションに使用できます。
電流制限装置：電子回路は、電流制限装置の形でPTCサーミスタを使用します。
PTCサーミスタは、より一般的に使用されるヒューズの代替デバイスとして機能します。通常の状態でデバイスに電流が流れたときに少量発生する熱による過度の副作用はありません。
しかし、デバイスを流れる電流が非常に大きい場合、デバイスがそれを行うことができない可能性があるため、熱が周囲に放散されない可能性があるため、抵抗が増加する可能性があります。
これにより、より多くの熱が発生し、正のフィードバック効果の現象が発生します。抵抗が増加すると電流の低下が見られるため、このような熱や電流の変動からデバイスを保護します。
サーミスタを使用できる用途は多岐にわたります。サーミスタを使用すると、信頼性が高く、安価で（費用効果が高く）、簡単な方法で温度を検出できます。
サーミスタを使用できるさまざまなデバイスには、サーモスタットや火災警報器が含まれます。サーミスタは、他のデバイスと組み合わせて単独で使用することもできます。後者の場合、サーミスタをホイートストンブリッジの一部にすることで、高度な精度を提供できます。
また、サーミスタは温度補償装置の形で使用されます。
抵抗器の大部分では、抵抗の増加が見られます。これは、正の温度係数のために、対応する温度の上昇とともに観察されます。
用途によって安定性の要求が高い場合は、負の温度係数を持つサーミスタを使用します。これは、正の温度係数によって生成されるコンポーネントの影響を打ち消すために、回路にサーミスタが組み込まれている場合に実現されます。
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